ApacheHVAC空调系统概述

本文来源：李龙（IDAJ  VE工程师 李龙）

空调系统在现代建筑体系中占有不可或缺的位置，因所占建筑空间大、管道复杂多样、能耗占比高等各种因素影响建筑空调系统的设计和选择。设计高效节能的空调系统有助于减少能源消耗和碳排放等。本文简要介绍IESVE软件在空调系统方面的应用，便于用户了解和使用IESVE软件。

ApacheHVAC是VE软件中对建筑供暖、通风和空调系统进行详细建模的模块，主要以设计冷热源、空气侧末端形式以及末端控制策略为主要目的，与ApacheSim耦合参与全年动态模拟计算，时间步长最小可以为1分钟，精确模拟建筑动态信息。

1.简单易懂、灵活的用户界面

在ApacheHVAC模块界面中，水侧和空气侧分开设置，最终界面只显示空调系统的空气侧和控制策略。控制策略的多样化和精细化，有助于对于末端房间的温湿度以及各种变量进行有效的控制，轻松创建典型或者具有创新型的HVAC系统。 

2.用户可以根据需要，利用现有的组件创建典型的空调系统形式：

• 变制冷剂流量系统（VRF）-可以选择水源或空气源；
• 附带水-空气热泵的传热回路；
• 具有先进控制性能的VAV系统，空气和水供应温度复位，空气侧和水侧省煤器（WSE），按需控制通风策略（DCV）等；
• 除了水侧的省煤器外，在冷水环路中有更多的预冷措施；
• 冷水回路中创建蓄冷装置；
• 冷却水环路热回收到热水或传热回路中；
• 散热器和冷却天花板；
• 高度自定义系统控制和配置；
• 独立新风系统（DOAS），可以附带风机盘管，主动式或被动式冷梁等；
• 空气源热泵、直接蒸发冷却、单元式制冷（分体式系统）；
• 间接-直接蒸发冷却系统（IDDE）；
• 混合循环/空气系统、辐射冷却/加热地板、天花板和面板；
• 地板下送风（UFAD），置换通风（DV）；
• 集成控制机械和自然通风的混合模式系统；

创建一些特别先进的空调系统：

• 尖端的低能耗HVAC设备，例如应用直接蒸发冷凝器盘管再生的间接蒸发冷却和除湿轮；
• 自然通风和基于CO2的按需控制的机械通风、主动式冷梁和辐射加热和冷却面板；
• 热水环路的多个二级热水回路，具有多种功能，包括独立的二级回路温度，多个二级回路和预制的负荷组件。

3.原型系统库：预定义的原型系统自动调整功能可以让用户减少数据输入量，以便提高工作效率。

• 整体式末端设备
  • 应用直接蒸发冷却和热水锅炉的空调系统（PTAC）
  • 应用直接蒸发冷却的热泵和空气源热泵（PTHP）
• 单区域空调设备（CAV或VAV）
  • 直接蒸发冷却；直燃式煤气锅炉加热；
  • 直接蒸发冷却；空气源热泵、电阻线圈用于备用加热；
• 多区域VAV再热系统（也可以作为CAV运行）;
  • 直接蒸发冷却和热水盘管/锅炉；
  • 直接蒸发冷却和并联风机箱，带有两级电加热；
  • 水冷机组，冷水盘管，和热水盘管/锅炉；
  • 水冷机组，冷水盘管，和带有两级电加热的并联式风机箱；
• 独立新风系统（DOAS）
  • 热水和冷水（4管）风机盘管装置；
  • 主动式冷梁和翅片管对流器和散热器；
  • 用于加热和冷却的四管制主动式冷梁；
• 间接-直接蒸发冷却VAV系统，应用热水再热和基于CO2的按需控制通风策略（DCV）；
  • 应用两级间接-直接蒸发冷却供应空气温度中频温度段以达到空间冷却设定点；
• 混合模式系统：机械和自然通风/冷却的集成控制
  • 在混合模式下的机械和自然通风/冷却系统中，针对开窗和HVAC气流的控制配置文件中集成设定值。
• 应用独立新风系统的冷却和加热的天花板；
• 应用独立新风系统的被动式冷梁；
• 区域级混合模式的双风机、双风道的VAV系统；
• 地板下送风系统
  • 地板下送风室热区；
  • 独立的居住区和分层区域；
  • 热管输送干燥，凉爽的空气；
  • 地板下串联/并联风机箱；
  • 加热气流是空间分层；
  • 定容或变容扩散器；
  • 回流泄漏路径。
• 改进导入/导出功能，便于用户创建和保存自定义空调系统到系统库；
• 冷水机组性能曲线库（麦克维尔、约克、开利、特灵），可以让用户
  • 通过库浏览性能曲线；
  • 自定义或编辑曲线；
• 复制粘贴曲线数据。
  

4.需要用户输入的数据

• 空气处理组件参数：线圈负荷、风扇特性等；
• 运行配置文件；
• 散热器特性；
• 机房设备的部分负荷效率；
• 控制器参数
  • 感应和控制的变量；
  • 开-关或比例控制；
  • 固定或可变的设定点；
  • 通过“公式配置曲线”将设定点变量链接到其他的模拟变量；

5.数据输出类型

• VistaPro中显示所有模拟的结果，以及用于驱动模拟的天气数据；
• 产生大量用于结果分析的表格和图表，包括年、月等自定义时间段内的数据和焓湿图；
• 组件级别的系统输出，适用于管道尺寸调整和组件选择和管道尺寸软件的输入；
  • 空气流量、温度和湿度；
  • 空气处理组件负荷；
  • 组件湿度处理过程；
  • 房间设备负荷；
  • 机组设备负荷；
• 系统性能指标
  • 通过设备或者燃料类型对系统能耗进行分解；
  • 碳排放量；
  • 空气侧HVAC网络中的每个节点的干球和湿球温度、质量流量、体积流量、含水量、相对湿度和CO2浓度方面的各项性能；
• 房间性能指标包括：
  • 房间温度：空气、平均辐射、综合温度；
  • 舒适性指标：PMV和PPD；
  • 房间负荷：加热、冷却、加湿和除湿；
  • 负荷分解细分：闲时和太阳能得热量、热传导和通风损失，设备热投入；
  • 建筑表面温度；
  • 能耗：年、月、时；
• ApacheHVAC系统负载和大小报告生成器
  • 为任何选定的系统负载和大小调整结果文件生成新的和现有的报告；
  • 为加热和冷却峰值设置相关线圈；
  • 包括或排除放大系数；
  • 可以同时显示或汇总多个结果；
  • 结果可以公制或英制单位显示；
  • 结果可以导出到其他windows应用程序中用于报告、演示文稿等做进一步分析；
  • 将设备时间表导出到csv（HVAC系统导航器）