¿Tecnología de software HVAC y su desarrollo?
Este artículo analiza brevemente el software en sí y su desarrollo.
Desde el nacimiento de la primera computadora electrónica en 1946, la ciencia y la tecnología han experimentado profundas revoluciones. Las computadoras no solo tienen una velocidad de cálculo asombrosa y una precisión informática extremadamente alta, sino que también tienen funciones como la memoria y el juicio. están estrechamente relacionados con Al mismo tiempo, la tecnología del software informático también se desarrolla y mejora constantemente. Las computadoras y su software son cada vez más confiables y aplicables. Se han convertido en herramientas indispensables en el trabajo y la vida de las personas. Se han convertido en herramientas indispensables en el trabajo y la vida de las personas. El software HVAC se ha utilizado ampliamente en el diseño de sistemas HVAC, producción de equipos HVAC, etc.
El software HVAC se utilizó por primera vez en el diseño asistido por computadora en el campo del diseño y la fabricación de HVAC. Actualmente, el software de cálculo de diseño y CAD de HVAC ha logrado grandes logros. diseño y toma de decisiones de sistemas HVAC, software de análisis de energía, software de análisis del consumo de energía y software CFD (dinámica de fluidos computacional) de simulación de flujo de aire. La aplicación permite a los diseñadores utilizar software de análisis del consumo de energía de edificios y CFD (dinámica de fluidos computacional) de simulación de flujo de aire. ) ) el software permite a los diseñadores simular las condiciones de funcionamiento y el consumo de energía del sistema HVAC antes de la construcción del edificio, para seleccionar el mejor plan de diseño de forma específica.
No es difícil descubrir que el software HVAC ha experimentado un proceso de desarrollo de simple a complejo, de aproximado a fino, de una interfaz de programa poco amigable a una interfaz amigable orientada a objetos y de fuera de línea a la red. desarrollo de software informático Con el desarrollo continuo de la tecnología y la tecnología de redes, el software HVAC se ha vuelto más perfecto para servir mejor a los ingenieros de HVAC. Debemos mantenernos al día con el ritmo de los tiempos, hacer pleno uso de la tecnología de software de manera oportuna y hacer que el desarrollo de la tecnología HVAC continúe avanzando.
2. Tecnología de software HVAC
2.1 Software de diseño auxiliar HVAC
El software de diseño auxiliar HVAC incluye software de dibujo auxiliar (CAD) y software de cálculo de diseño. En lo que respecta a nuestro país, el desarrollo del software de diseño auxiliar de HVAC ha pasado aproximadamente por tres etapas: inicio, desarrollo y madurez.
1) La etapa inicial (alrededor de la década de 1970)
Las universidades, colegios e instituciones de investigación científica han desarrollado algunas bibliotecas de software de programas HVAC que están en línea con las condiciones nacionales, pero la mayoría de ellas son parciales, la cobertura no es amplia y el nivel es limitado.
2) Etapa de desarrollo (alrededor de la década de 1980)
El "Paquete de diseño de ingeniería de construcción" (BDP) invertido y desarrollado por el estado como un "Sexto Plan Quinquenal" nacional científico y proyecto tecnológico, pasó la evaluación nacional (ministerial) en mayo de 1986, y fue aclamado como un excelente software con estándares internacionales en ese momento. Desde entonces, en China se ha utilizado cada vez más software excelente. Al mismo tiempo, surgieron algunos programas de CAD.
3) Etapa de madurez (década de 1990)
Con la aparición de Windows y la popularización y aplicación de AutoCAD, surgieron varios software CAD de aire acondicionado que ganaron cada vez más popularidad. ampliamente utilizado es. En marzo de 1995, se lanzó al mercado el primer software de cálculo de diseño de HVAC de mi país, EasyHVAC (Universidad de Tongji), desarrollado en el entorno Windows. Fue favorecido por los diseñadores tan pronto como apareció. En 1998, el software lanzó una versión de dibujo auxiliar EasyHVAC CAD. .
El software de diseño auxiliar de aire acondicionado de mi país también se está volviendo cada vez más maduro y perfecto. En julio de 2001, se estableció formalmente Shanghai Huadian Information Technology Co., Ltd. y Shanghai Modern Architectural Design Group. Cálculo de carga de aire acondicionado HDY-SMAD El software de análisis ha llevado el software de cálculo de diseño HVAC a un nuevo clímax. El software ha pasado la evaluación del Comité de Gestión de Construcción Municipal de Shanghai. Los expertos creen unánimemente que algunas funciones del software han llenado los vacíos. Software de cálculo doméstico similar, y el diseño general ha alcanzado el nivel doméstico. Liderando el camino, este software tiene las siguientes funciones y características nuevas que lo distinguen de otros software:
1) Datos meteorológicos integrados para 215 ciudades. y regiones, y tiene una función de expansión de la ciudad.
1) Incorpore datos meteorológicos para 215 ciudades y regiones, y tenga una función de expansión de la ciudad, que puede calcular la temperatura exterior de bulbo seco, la temperatura de bulbo húmedo y la intensidad de la radiación solar de cada ciudad y región hora a hora en todo momento. el año.
2) Proporciona 6 métodos de cálculo de carga de aire acondicionado en diferentes etapas de diseño, desde grueso hasta fino, los usuarios pueden elegir libremente según sus necesidades.
3) La carga de calor del aire acondicionado en invierno se puede calcular cada hora, y la carga de calor del personal, la iluminación y el equipo se puede deducir de la carga de calor del aire acondicionado en invierno.
4) Potente función de gestión de grupos de pisos, que admite múltiples pisos estándar.
5) La función única de configuración y asignación del horario de trabajo admite diferentes modos de trabajo en diferentes fechas y diferentes horas, y maneja sin problemas el funcionamiento intermitente del sistema de aire acondicionado.
6) La aplicación de entalpía dinámica y diagrama psicrométrico (HDY Humid Air Analysis Master) puede analizar automáticamente las condiciones de trabajo de invierno y verano del sistema de aire de retorno primario. HDY Humid Air Analysis Master puede analizar varios aires acondicionados. Sistemas y condiciones de trabajo.
7) Utilice el centro de datos de equipos HVAC de Eastern Air Conditioning Network (www.eastac.com) para obtener la información más reciente sobre equipos de aire acondicionado de cada fabricante y equipos de aire acondicionado seleccionados.
8) Se pueden generar 14 tipos de archivos: cubierta, descripción general del edificio, datos meteorológicos exteriores, parámetros de diseño interior, parámetros de envolvente del edificio, métodos y fórmulas de cálculo de carga de aire acondicionado, parámetros de cálculo detallados de carga de aire acondicionado, aire estadísticas de carga de acondicionamiento, datos horarios de carga de aire acondicionado, resultados de análisis de condiciones de trabajo de aire acondicionado, archivos de gestión de grupos de pisos, archivos de división del sistema de aire de retorno, archivos de división del sistema de aire fresco, resultados de selección de equipos de selección de equipos.
La aplicación del software de diseño HVAC no se limita al diseño de proyectos HVAC, sino que también se puede utilizar para desarrollar nuevos productos HVAC. El sistema experto en diseño de HVAC también ha logrado excelentes resultados. Puede ofrecer varios planes de diseño posibles para el sistema HVAC y el equipo HVAC de un edificio específico y juzgar sus ventajas y desventajas, a fin de obtener el mejor plan de diseño.
2.2 Software de análisis del consumo de energía de HVAC
El software de cálculo auxiliar de HVAC resuelve problemas relativamente simples y estáticos, como dibujos auxiliares y cálculos de diseño, pero el sistema HVAC es un sistema complejo que cambia dinámicamente con Los cambios en los tipos de edificios y las condiciones climáticas exteriores los proyectos de HVAC deben considerar la conservación de energía y la protección del medio ambiente al diseñar, y también considerar la conservación de energía y la protección del medio ambiente durante la operación, porque la mayor parte de la energía durante la operación de HVAC Las condiciones de carga son diferentes de las condiciones de diseño. Tomar ciertas medidas técnicas y de gestión para adaptar el funcionamiento del sistema HVAC a los cambios dinámicos de carga y evitar en la medida de lo posible el consumo innecesario de energía es un aspecto importante de la conservación de la energía HVAC. Para lograrlo, debemos medir el consumo energético dinámico anual del sistema. El sistema HVAC se simula y analiza para formular con precisión los planes de optimización correspondientes. Por lo tanto, surgió el software de análisis del consumo de energía HVAC.
El software de análisis del consumo de energía HVAC puede realizar análisis dinámicos de carga de todo el año, simulación del consumo de energía y análisis técnico y económico del funcionamiento de los sistemas HVAC en edificios que se han construido y que están a punto de construirse. emitir juicios sobre las ventajas y desventajas del diseño del aire acondicionado y proponer el mejor plan de control y gestión para el sistema de aire acondicionado.
Los países desarrollados como Estados Unidos y el Reino Unido desarrollaron software de análisis del consumo de energía HVAC en la década de 1970, como el software DOE desarrollado por el Departamento de Energía de EE. UU. y el software británico ESP-r, que han Ganó popularidad en los Estados Unidos y Europa.
En 2001, como una versión mejorada del software DOE y BLAST, el Departamento de Energía de EE. UU. desarrolló el software EnergyPlus, un software que se puede utilizar para el análisis dinámico durante todo el año de las cargas del sistema de aire acondicionado. El software EnergyPlus, que integra los resultados de investigación científica más avanzada del mundo invertidos por el gobierno de los EE. UU. en el campo del entorno y los equipos construidos. Más de 10 universidades y empresas estadounidenses participaron en la investigación de este proyecto, y finalmente fue desarrollado por la Universidad de California. , Berkeley Publicado por el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (LBNL). La simulación de ahorro de energía en edificios se ha popularizado en los Estados Unidos y los países desarrollados, y se espera que se promueva y popularice en China en los próximos 2 a 5 años. Se están formulando a un ritmo acelerado normas pertinentes para la conservación de energía en los edificios, lo que hace preparativos políticos para la promoción del software de simulación del consumo de energía. En la actualidad, el software de análisis del consumo de energía doméstica incluye principalmente el software DEST (basado en AutoCAD) desarrollado por Tsinghua Tongfang Co., Ltd. y el software de análisis y cálculo de carga de aire acondicionado HDY-SMAD desarrollado por Shanghai Huayuan Information Technology Co., Ltd. p>
1) El método de respuesta armónica se utiliza para calcular la ganancia de calor de la pared y el método de equilibrio térmico se utiliza para calcular la carga de la habitación. La carga se puede calcular por hora durante 8760 horas durante todo el año.
2) Simule y analice el equipo del edificio y del sistema de aire acondicionado al mismo tiempo. Los resultados de la operación del equipo se pueden enviar al sistema de aire acondicionado para calcular la retroalimentación de carga.
3) Las potentes funciones de análisis y estadísticas de carga de aire acondicionado compensan las deficiencias de software doméstico similar.
4) Función de selección de equipos de aire acondicionado online basada en Internet.
5) Modos de salida en chino e inglés.
2.3 Software de dinámica de fluidos computacional (CFD) para simulación del flujo de aire
El efecto de diseño del sistema de aire acondicionado está estrechamente relacionado con la organización del flujo de aire interior. Una buena organización del flujo de aire puede hacer que la temperatura, la humedad y la velocidad de la habitación con aire acondicionado cumplan fácilmente con los requisitos de diseño. Por el contrario, una mala organización del flujo de aire puede no cumplir con los requisitos de diseño en absoluto. Por lo tanto, una vez completado el diseño del sistema, es muy importante predecir la organización del flujo de aire del sistema de aire acondicionado antes de la construcción. En investigaciones anteriores, los experimentos modelo solo se podían usar para estudiar la organización del flujo de aire de varios modos típicos de retorno y aire de retorno, y se obtuvieron y aplicaron algunas fórmulas simplificadas a diseños similares, pero su precisión y alcance de uso no fueron ideales, especialmente cuando se encuentran algunos problemas especiales, como la organización del flujo de aire en espacios altos, la distribución de campos de concentración de gases nocivos en los talleres, los patrones de flujo de aire con diferentes obstáculos en la habitación, etc. Será imposible resolver algunos problemas especiales, como la organización del flujo de aire en espacios altos, la distribución de campos de concentración de gases nocivos, los patrones de flujo de aire de diferentes obstáculos interiores, etc. Los patrones de flujo de aire de los diferentes obstáculos en la habitación no se pueden resolver. Es bajo esta circunstancia que surgió un software de simulación del flujo de aire de sistemas de aire acondicionado basado en dinámica de fluidos computacional (Computational Fluid Dynamics).
El desarrollo del software de simulación del flujo de aire ha pasado por las siguientes etapas:
1) Desde el simple estado del flujo de aire de una única salida de suministro de aire hasta la organización del flujo de aire interior bajo la influencia de múltiples salidas de aire;
2) De dos dimensiones a tres dimensiones;
3) Del estado estacionario al dinámico;
4) Del flujo laminar al flujo turbulento;
5) Desde condiciones de contorno simples y condiciones iniciales hasta condiciones de contorno y condiciones iniciales complejas, y luego a condiciones de contorno y condiciones iniciales complejas;
6) De cálculos numéricos puros a cálculos gráficos y software de integración de pre y post procesamiento.
El software de simulación de flujo de aire más famoso actualmente incluye SIMPER, PHOENICS, etc. Además, muchas empresas de informática comerciales, como IBM, también han desarrollado software de simulación de flujo de aire para sistemas de aire acondicionado que se adaptan a los edificios. Debido a la complejidad de los cálculos de simulación del flujo de aire, la mayoría de ellos se han desarrollado en estaciones de trabajo o computadoras centrales en el pasado. Con la mejora de la velocidad de computación de las microcomputadoras, ahora se puede utilizar software de simulación de flujo de aire en microcomputadoras.
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