EnergyPlus是基于动态负荷理论.doc

.EnergyPlus是基于动态负荷理论，采用反应系数法对包括建筑物及其相关的供热通风和室调系统设备能耗情况，进行模拟分析的一款大型能耗分析计算软件。输入建筑的地理位置，相关的气象资料，建筑材料及围护结构的基本信息，将所有内部使用情况(包括人员、照明、设备和空气流通的情况)，供通风及空调系统形式，运行状况以及冷热源的选择情况等信息，EnergyPlus便可模拟计算出建筑物的全年建筑能耗。EnergyPlus程序所采用的负荷计算方法是房间热平衡法球，基本假设为房间空气的温度是均衡一致的，采用墙体导热传递函数Transfer ConductionFunctioas，CrFs)模拟墙体、地板等的瞬态传热，采用基于人体活动量、室内温湿度等参模拟引擎的热舒适模型模拟热舒适度，采用各向异性的天空模型以改进倾斜表面的天空散射强度。EnergyPlus是美国劳伦斯克力国家实验室开发出了最新的建筑能耗模拟分析程序,1996年开始研制开发，2001年投入使用。这款软件的主要特点有:采用集成同步的负荷/系统/设备的模拟方法;在计算负荷时,用户可以定义小于他的时间步长,在系统模拟中,时间步长自动调整;采用热平衡法模拟负荷;采用CTF模块模拟墙体、屋顶、地板等的瞬态传热;采用三维有限差分土壤模型和简化的解析方法对土壤传热进行模拟;采用联立的传热和传质模型对墙体的传热和传湿进行模拟;采用基于人体活动量、室内温温度等参数的热舒适模型类比热舒适度;采用各向异性的天空模型以改进倾斜表面的天空散射强度;先进的窗户传热的计算,可以模拟包括可控的遮阳装置、可调光的电铬玻璃等;日光照明的模拟,包括室内照度的计算、眩光的模拟于环路的可调整结构的空调系统模拟,用户可以模拟典型的系统,而无需修改源程序;源代码开放,用户可以根据自己的需要加入新的模块或功能22Desi日aBuilder简介derDmignBuilder是专门针对EnergyPlus开面软件，包括了所有EnergyPlm的建筑构造和照明系输入部分，也移植了所有的材质数据库，包括建筑和结构材建筑全能耗分析软件可以用来模拟建筑及空调系统全年逐时的负荷及能耗 ,有助于建筑师和工程师从整个建筑设计过程来考虑如何节能。大多数的建筑全能耗分析软件由四个主要模块构成:负荷模块 (loads) 、系统模块 (systems) 、设备模块(plants) 和经济模块(economics) LSPE。这四个模块相互联系形成一个建筑系统模型。其中负荷模块模拟建筑外围护结构及其与室外环境和室内负荷之间的相互影响。在负荷模块中有多种计算墙体传热和负荷的方法 ,如反应系数法(responsefactor) 和热传导传递函数法 (conduction transferfunctions, CTF) 用来计算墙体传热;传递函数法(transfer function method , TFM) 、热平衡法(heatbalance method) 和热网络法 (thermal networkmethod)用来将窗、墙得热及内部负荷转变为冷、热负荷。系统模块模拟空调系统的空气输送设备、风机、盘管以及相关的控制装置。设备模块模拟制冷机、锅炉、冷却塔、能源储存设备、发电设备、泵等冷热源设备。经济模块计算为满足建筑负荷所需要的能源费用。有些软件没有经济模块 ,有些软件把系统模块和设备模块合并为一个模块。DOE-2是美国劳伦斯伯克力国家实验室开发的能耗分析模拟软件,包括负荷计算模块、空气系统模块、机房模块、经济分析模块。它可以提供整幢建筑物每小时的能量消耗分析,用于计算系统运行过程中的能效和总费用,也可以用来分析围护结构（包括屋顶、外墙、外窗、地面、楼板、内墙等）、空调系统,电器设备和照明对能耗的影响。Doe-2的功能非常全面而强大，经过了无数工程的实践检验,是国际上都公认的比较准确的能耗分析软件,并且该软件是免费软件，使用人数和范围非常广泛。DOE-2的输入方法为手写编程的形式，要求用户手写输入文件，输入档必须满足其规定的格式，并且有关键词的要求。DOE-2输入、输出档格式均为英文，且格式要求比较严格，对于中国用户来说不易上手。但DOE-2有大量的数据库和研究文献,用户可以通过学习比较详细的了解运用。目前还有很多基于DOE-2上开发的软件，比如下文介绍的VisualDOE、eQUEST、PowerDOE等。eQUESTeQUEST同样是一款基于DOE-2基础上开发的建筑能耗分析软件,它允许设计者进行多种类型的建筑能耗模拟,并且也向设计者提供了建筑物能耗经济分析、日照和照明系统的控制以及通过从列表中选择合适的测定方法自动完成能源利用效率。这款软件的主要特点是为DOE-2输入档的写入提供了向导。用户可以根