EnergyPlus建立空调系统的步骤
2014-04-27 作者:孙航
在EnergyPlus中建立空调系统之前，首先需要确定空调系统的方案。也就是空气系统(Air Side)和水系统(Water Side)。下面以5 Zone Air Cooled为例简单说'，有什么不对的地方还请各位指正。
本例子空气系统以VAV System为例，冷源是电制冷机组（chiller：electric），热源是锅炉（Boiler）
一 每个区域室内设计参数设置
sizing zone
详细设置区域的夏季送风温度及含湿量、冬季送风温度及含湿量、室外新风量、供冷设计流量、供热设计流量
这是所有空调系统模拟的必备条件
二 设计系统
sizing system
设置空气环路系统
预冷 预热
三 设置冷热源
sizing plant
设置冷热源的类型、出水温度、回路的温度变化 ; 区域设备连接
zone equipment connection 1 区域 2 设备列表 3送风节点
五 区域温度控制
zone thermastat control
六 区域设备列表 ATU（Air Terminal Unit ）
七 设置空气处理末端 （Air Distribution Unit)
ATU
Air Terminal:Single Duct VAV with reheat
Space1-1 VAV Reheat
八 详细设置 Air Terminal:Single Duct VAV with reheat
九 设置VAV 系统
VAV system
1.在AirloopHVAC 设置VAV系统的名称、控制列表、管理器、设计流量、分支列表、连接装置列表、供应侧进口、需求侧出口、需求侧进口、供应侧出口
2.设置控制器（Air Loop Controller List）
VAV Sys 1 Controllers
两个控制器：
①类型：WaterCoil, 名称Central Cooling Coil Controller 1
②类型：WaterCoil 名称Central Heating Coil Controller 1;
3 管理器（AvailabilityManagerAssignList）
①名称：VAV Sys 1 Avail List
②时刻表类型AvailabilityManager:Scheduled
③管理器名称：VAV Sys 1 Avail
3.1 管理器时刻表（AvailabilityManager:Scheduled,）
①名称：VAV Sys 1 Avail
②时刻表名称：FanAvailSched
4 分支列表 （BranchListp
①列表名称：VAV Sys 1 Branches
②分支名称：VAV Sys 1 Main Branch
4.1详细设置VAV Sys 1 Main Branch
下面就是设置VAV Sys 1 Main Branch下面的各个下一级分支了
① VAV Sys 1 Main Branch
②最大流量：Maximum Flow Rate
VAV Sys 1 Main Branch共有4个分支
分支1
类型AirLoopHVAC:OutdoorAirSystem,
名称OA Sys 1
进口节点VAV Sys 1 Inlet Node,
出口节点Mixed Air Node 1, 控制类型PASSIVE
分支2 类型Coil:Cooling:Water,
名称Main Cooling Coil 1
进口节点Mixed Air Node 1
出口节点Main Cooling Coil 1 Outlet Node
控制类型PASSIVE,
分支3
类型Coil:Heating:Water,
名称Main Heating Coil 1,
进口节点Main Cooling Coil 1 Outlet Node
出口节点Main Heating Coil 1 Outlet Node
控制类型ASSIVE
分支4
类型Fan:VariableVolume
名称 Supply Fan 1,
进口节点Main Heating Coil 1 Outlet Node
出口节点 VAV Sys 1 Outlet Node
控制类型ACTIVE
5 下面就是详细设置这4个分支了
5.1 设置OA Sys 1
AirLoopHVAC:OutdoorAirSystem,
OutdoorAirSystem是VAV System的子系统（sub-system）
① 名称：OA Sys 1 ②控制器列表：OA Sys 1 Controllers
② 室外空气设备列表：OA Sys 1 Equipment
③ 管理器列表：VAV Sys 1 Avail List 5.2下面详细设置控制器
AirLoopHVAC:ControllerList
OA Sys 1 Controllers, !- Name
Controller:OutdoorAir, !- Controller 1 Object Type
OA Controller 1, !- Controller 1 Name
Controller:WaterCoil, !- Controller 2 Object Type
OA CC Controller 1, !- Controller 2 Name
Controller:WaterCoil, !- Controller 3 Object Type
OA HC Controller 1; !- Controller 3 Name
5.3下面详细设置室外空气设备
AirLoopHVAC:OutdoorAirSystem:EquipmentList
3个设备：
ⅰ OA Heating Coil 1, 室外热水盘管
ⅱ OA Cooling Coil 1, 室外冷水o管
ⅲ OA Mixing Box 1 室外空气混合想
OA Sys 1 Equipment, !- Name
Coil:Heating:Water, !- Component 1 Object Type
OA Heating Coil 1, !- Component 1 Name
Coil:Cooling:Water, !- Component 2 Object Type
OA Cooling Coil 1, !- Component 2 Name
OutdoorAir:Mixer, !- Component 3 Object Type
OA Mixing Box 1; !- Component 3 Name
5.4下面详细设置室外空气设备
热水盘管
① 名称:OA Heating Coil 1
② 管理时刻表名称:CoolingCoilAvailSched
③ 传热系数：autosize
④ 最大流量：autosize
⑤ 进水节点：OA Heating Coil 1 Water Inlet Node
⑥ 出水节点：OA Heating Coil 1 Water Outlet Node
⑦ 进风节点：Outside Air Inlet Node 1
⑧ 出风节点：OA Heating Coil 1 Air Outlet Node
⑨ 性能输入计算方法
⑩ 额定容量：autosize
? 额定进水温度：82.2
? 额定进风温度：16.6
? 额定出水温度：71.1
? 额定出风温度：32.2
冷水盘管
① 名称:OA Cooling Coil 1
② 管理时刻表名称:CoolingCoilAvailSched
③ 设计水流量：autosize
④ 设计风流量：autosize
⑤ 设计进水温度： autosize
⑥ 设计进风温度： autosize
⑦ 设计室外温度： autosize
⑧ 设计空气进口含湿量：autosize
⑨ 设计空气出口含湿量：autosize
⑩ 进水节点：OA Cooling Coil 1 Water Inlet Node
? 出水节点：OA Cooling Coil 1 Water Outlet Node
? 进风节点：OA Heating Coil 1 Air Outlet Node
? 出风节点：Main Cooling Coil 1 Outlet Node
? 分析方法：简化分析
? 换热器特征：CrossFlow（横流）
室外空气混合箱：
OutdoorAir:Mixer
① 名称：OA Mixing Box 1
② 混合空气节点名称： Mixed Air Node 1,
③ 室外空气流节点名称： OA Mixing Box 1 Inlet Node, !-
④ 释放空气节点名称： Relief Air Outlet Node 1,!-
- 回风气流节点名称： VAV Sys 1 Inlet Node; !
5.5下面是VAV系统主要的冷水和热水盘管设置
热水盘管的设置与OA Heating Coil 1
冷水盘管的设置与OA Cooling Coil 1
风机设置（Fan:VariableVolume,）
① 名称：Supply Fan 1
② FanAvailSched, 管理器时刻表名称
③ 0.7, 风机效率
④ 600.0, 增压
⑤ autosize, 最大流量
⑥ autosize, 最小流量
⑦ 0.9, 电动机效率
⑧ 1.0, 电能转换成动能的比率
⑨ 0.35071223, 风机参数1
⑩ 0.30850535, 风机参数2
? -0.54137364, 风机参数3
? 0.87198823, 风机参数4
? 0.000, 风机参数5
? Main Heating Coil 1 Outlet Node, 空气进口节点
? VAV Sys 1 Outlet Node; 空气出口节点
5.6 元件控制器的详细设置（5个）
Controller:WaterCoil,水盘管的控制器
5.6.1
OA HC Controller 1, 名称
Temperature, 控制变量
Normal, 动作
FLOW, 动作变量
OA Heating Coil 1 Air Outlet Node, 探测节点名称
OA Heating Coil 1 Water Inlet Node, 执行器节点名称
0.002, 控制器的容忍误差
autosize, 最大流量
0.0; 最小流量
5.6.2
OA CC Controller 1, 名称
Temperature, 控制变量
Reverse, 动作
FLOW, 动作变量
OA Mixing Box 1 Inlet Node, 探测节点名称
OA Cooling Coil 1 Water Inlet Node, 执行器节点名称
0.002, 控制器的容忍误差
autosize, 最大流量
0.0; 最小流量
5.6.3
Controller:WaterCoil,
Central Cooling Coil Controller 1, 名称
Temperature, 控制变量
Reverse, 动作
FLOW, 动作变量
VAV Sys 1 Outlet Node, 探测节点名称
Main Cooling Coil 1 Water Inlet Node, 执行器节点名称
0.002, 控制器的容忍误差
autosize, 最大流量
0.0; 最小流量 5.6.4
室外空气控制器
OA Controller 1, 名称
Relief Air Outlet Node 1,释放空气节点名称
VAV Sys 1 Inlet Node, 汇丰节点名称
Mixed Air Node 1, 混合空气节点
Outside Air Inlet Node 1, 执行器节点名称
autosize, 最小室外空气流量
autosize, 最大室外空气流量
NoEconomizer, 节能装置控制类型
ModulateFlow, 节能装置动作控制类型
19., 节能&置最大干球温度限制
, 节能装置最大焓值限制
, 节能装置最大露点温度限制
, 电子焓值限制曲线名称
4.6, 节能装置最小干球温度限制
NoLockout, 停机类型
FixedMinimum, 最小限制类型
Min OA Sched; 室外最小空气时s表
六 送风 Supply Plenum
送风管只有一个元件，就是分离器 AirLoopHVAC:SupplyPath,
Zone Supply Air Path 1, 名称
Zone Eq In Node, 送风管进口节点名称
AirLoopHVAC:ZoneSplitter, 元件1 类型
Zone Supply Air Splitter 1; 元件1名称
详细设置分离器
AirLoopHVAC:ZoneSplitter,
Zone Supply Air Splitter 1, !- Name
Zone Eq In Node, !- Inlet Node Name
SPACE1-1 ATU In Node, !- Outlet 1 Node Name
SPACE2-1 ATU In Node, !- Outlet 2 Node Name
SPACE3-1 ATU In Node, !- Outlet 3 Node Name
SPACE4-1 ATU In Node, !- Outlet 4 Node Name
SPACE5-1 ATU In Node; !- Outlet 5 Node Name
一个区域进口节点 五个空间的空气处理末端进口节点
六 回风 Return Plenum
回风管就一个元件，就是汇流器
AirLoopHVAC:ReturnPath,
ReturnAirPath1, !- Name
PLENUM-1 Out Node, !- Return Air Path Outlet Node Name
AirLoopHVAC:ReturnPlenum,!- Component 1 Object Type
Return-Plenum-1; !- Component 1 Name
详细定义汇流器
AirLoopHVAC:ReturnPlenum,
Return-Plenum-1, !- Name
PLENUM-1, !- Zone Name
PLENUM-1 Node, !- Zone Node Name
PLENUM-1 Out Node, !- Outlet Node Name
SPACE1-1 Out Node, !- Inlet 1 Node Name
SPACE2-1 Out Node, !- Inlet 2 Node Name
SPACE3-1 Out Node, !- Inlet 3 Node Name
SPACE4-1 Out Node, !- Inlet 4 Node Name
SPACE5-1 Out Node; !- Inlet 5 Node Name
五个区域的回风节点，一个回风汇合节点
终于打完了，以上就是我对如何在EnergyPlus设置空调系统的一点简单的感悟。可能有不少部分就直接翻译IDF文件的，希望以此做交流，大家多多指正。关于冷热源部分，有时间的话，我再接着发帖吧。
