空调水系统仿真技术的现状和发展趋势
2021-07-12李铮伟
科学技术与工程 2021年16期
王 颖, 王 健,2*, 李铮伟, 王 海
(1.同济大学机械与能源工程学院, 上海 200092; 2.同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司, 上海 200092)
随着中国经济的快速发展,人民生活水平的不断提高,建筑能源消耗不断增长,中国建筑能耗约占全社会总一次能源消耗的1/4[1],建筑能耗中,空调系统能耗比重最大,占建筑能耗的40%~55%[2],而在空调系统中,又有20%~39%的能源消耗在冷冻水和冷却水的循环以及输配上[3],可见空调水系统的优化设计和高效运行是集中空调系统能耗节约的重要组成部分。
同时伴随中国城市化进程的高速发展,越来越多的高层/超高层建筑[4]和大型商业综合建筑[5]出现,集中空调水系统变得庞大而复杂,节约能耗的同时更要保证末端的舒适度,这些都给集中空调水系统的设计和运行带来了新的挑战。
模拟仿真技术是集中空调水系统研究的常用方法,其在空调水系统整个生命周期中扮演着重要的角色,在设计阶段,可辅助设备配置及选择[6]、水系统形式及拓扑结构的确定[7-8]、冷冻水和冷却水供回水温度的确定[9-10]、控制策略确定[11]等;在调试阶段,可通过模型仿真对系统性能进行验证及调试[12];在运行管理阶段[13],可对水泵、阀门进行实时控制,提高系统能效,增强室内舒适度。
中外学者对楼宇空调水系统模拟仿真技术进行了大量的研究工作,使得集中空调系统更加稳定、高效、智能。将从基础数学模型的开发求解以及仿真软件的应用改进两方面,进行文献的梳理和归纳,在此基础上提出集中空调水系统仿真技术发展的建议。……
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