建築能耗分析軟體簡介系列2---Equest簡介

我已委託「維權騎士」(rightknights.com)為我的文章進行維權行動,想轉載的先和我打個招呼!!!

今天心情好,來繼續說一說建築能耗建模軟體Equest

這篇文章先對Equest的總體進行一個說明,

Equest是由美國Lawrence-Berkeley Lab和J.J.Hirsch和其聯盟所共同開發的免費軟體,採用了經典的DOE-2模擬引擎,花費了20多年的時間逐步升級和改進,目前的版本為3.6.5。

其主要採用建築熱過程的中反應係數法對建築的總能耗進行8760小時的模擬。

LB portal: Berkeley Lab

DOE2 portal: doe2.com

1.獲得

既然這個軟體是免費的,那麼可以從doe2的網上直接獲得。登陸doe2,則可以看到一下界面

畫面有點小,但是主要是equest和weather data兩個欄目。氣象資料另外在別的篇章說,可以看到我紅色圈出的就是最新版本的3.6.5下載軟體入口。

下載後即可安裝使用,

註:有一個使用手冊可以參考。網路上可以搜索下載,為英文版本

2.使用

Equest這個軟體主要用來進行負荷模擬,同時可以進行經濟模擬,所謂經濟模擬,也就是到底花了多少錢

打開畫面

在進行負荷模擬的時候,有三種方式進行模擬,分別叫做

Schematic Design Wizard

Design Development Wizard

Detailed Data Edit

如下面,軟體開始進入後可以自行選定模式輸入

所謂的三種模式,其實就是分別代表著設計階段的不同

Schematic Design Wizard叫做 系統設計精靈

Detailed Development Wizard叫做 細節設計精靈

Detailed Data Edit 細節數據編輯

我們來看一下這幾個類型,顯然Schematic Design Wizard是用於設計初步階段,很多細節還不清楚的時候,大致輸入一些參數進行項目初步估計和分析的。

比如對於採用何種形式的空調系統進行比較模擬

其界面如下

一共有41頁的數據需要輸入,其數據的輸入在上一篇文章中說過了,主要是建築邊界內外的可控性參數和不可控參數的輸入,為氣象參數 建築運行時間 圍護情況 門窗情況 房間分類 人員新風 空調系統的運行時間 房間設定溫度,空調冷熱源類型 空調分區類型 空調類型AHU分類。能源費率等等

註:這裡需要注意的是空調類型主要是指風系統的分類,而不是冷熱源,在這個軟體中,冷熱源和空調類型屬於兩類輸入模塊

而Detailed Development Wizard則屬於比Schematic Design Wizard較細緻,其典型界面如下

可以看到,在這個精靈模塊下,左側的不同column有不同的模塊輸入,有

項目基本信息輸入

建築圍護結構和分層模塊輸入

風系統模塊輸入

下面還有各種不同的類型的冷熱源的信息輸入

這這種模式下,可編輯輸入的信息和參數較Schematic為多,因此可以在比較basic design完成之後進行輸入模擬工作

註:我個人比較喜歡這個選項,較之Schematic Design要複雜一些,也就是說輸入的參數可以更多一些,但是又不需要用到太過複雜的許許多多的參數輸入,介乎兩者之間。

不過既然前兩個都叫做精靈,說明還是屬於傻瓜式輸入的模型,也即系統默認很多你輸入參數的相關參數,自動生成其他類別的參數,因此當你的建築很複雜,參數很多,就不能完全依賴前兩個精靈了。

這時就需要轉換到Detailed Data Edit,這個模塊進入之後可以對任何一個模塊中的任何一個參數進行自行修改!!!

轉換Button

上述Button可以在三個模式之間轉換。

但是Detaled Data Edit中編輯的參數一旦由此模式轉回精靈模式,則所有修改的參數則完全恢復原始狀態,即從精靈模式轉入DDE模式是可以進行參數的詳細設置修改的,但是修改後就不能再轉回來了,一旦轉回,則所有修改的參數就白修改了。

3.報告

我們假定某個模型已經建立,如圖,這是一幢兩層的單層面積大約在33m*33m的房子,採用製冷劑直接澎脹式冷機+壁爐採暖

則在此條件下,即可進行模擬計算並輸出結果

可以看到在

implement simulatiion之後,可以查看匯總報告和細節報告

匯總報告如下圖

如果需要查看細節報告,則內容就太多了

可以在上述報告中查看許多參數

就舉一組明顯例子

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Building(Space)建築的最高冷熱負荷

可以看到,建築的或者說空間的冷熱負荷其實就是指室內的冷熱負荷,包括顯熱和潛熱,當然,其報告中還可以區分不同分區的負荷,就不再一一贅述。

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System空調系統的最高冷熱負荷

可以看到系統的報告其實就是指某個AHU負擔的區域的報告,比如冷熱盤管的負荷,這和建築和空間的負荷顯然是不同的。

從暖通的負荷計算的角度不同之處在於一個是房間的負荷,一個是AHU盤管的負荷,這種盤管的負荷還包括新風負荷,風機的熱量散熱負荷,有時還會有再熱負荷等等;因此可以看到上面表格有新風負荷,冷熱盤管沖抵數據,數據表中還有1對多的區域中的某個區域的專用盤管的冷熱負荷等,這個其實就是1對多的AHU的安裝在送往各個區域的風管上的冷盤管或者熱盤管的數據。就不一一再贅述了

總之這個報告是關於系統的,即AHU的相關,而不是房間空間的相關

了解過VAV系統的朋友們都知道,某個AHU的負荷往往不等於其下面覆蓋的所有房間的負荷的最大值的和,而等於所有房間的某一個時刻的和的最大負荷,一般為所有房間負荷的最大值的和的0.9-0.95。這個問題也會反應到這個報告中。

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Plant冷熱源的最高冷熱負荷和用電量

這個是最終回到冷熱源的相關各個參數,見下圖

顯然這個又不同於系統的負荷,因為還存在著水系統熱回收,以及水泵和管道的得熱和濕熱。

並且類似的整體冷熱源的負荷計算因為有水系統的電動兩通閥的存在[即為變水流量系統,和變風量系統類似],其總體的負荷也並不等於所有的AHU盤管的直接加總[ 有的工程人員為了安全常常直接加總,當然可以,只不過會選型偏大],其總體負荷計算和VAV是類似的,應該等於所有房間的總體在某個時刻的最大負荷以及新風負荷,再熱負荷,風機水泵得熱負荷,管道得熱失熱負荷的總和。我把其成為冷熱源整體VWV的系統負荷計算。做過VAV系統的朋友應該都知道,這裡就不贅述了,否則跑題。該問題以後專門注文描述

回到主題,從上述表述可以看出,報告的內容是很豐富的,可以一項一項檢查。當然大部分人做這個的目的只是為了看總體的能耗。

上圖就是全年能耗報告

今天就說到這裡,之後會陸陸續續說一些建模中的細節問題,如

CAD的調用

氣象數據的獲得

最後報告的詳細解釋

AHU分區和Shell中的分區zone的如何對應

不過下一篇文章我會先寫關於剛才提到的VAV和VWV的負荷加總的原理分析,

to be continued.................................

系列的第三篇文章我會專門用一個四個房間的建築建模分析並看一下報告,使用AHU定風量,變風量和風機盤管三種方式跑軟體看報告

參考書目

1. equest tutorial


推薦閱讀:

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