1、外文翻译供暖、通风、空调系统建模R. Whalley, A. Abdul-Ameer*The British University in Dubai, P O Box 345015, Dubai, United Arab Emirates摘要：供暖，通风和空调建模方法，为大规模，空间分散的系统所考虑。对现有的技术进行了讨论和分析应用的新型建议方法概述。参数的分布集中使程序使用纳入在相对集中，大大分散，系统元素的特征，是提倡的。一种加热，通风和包括进空调系统的动态模型排风扇，空气循环，加热/冷却和过滤装置，被提出。压力，气流并在系统温度预测计算下面的输入，干扰的变化， 清洗业务。广义建模进步通过
2、，该模型的适用性的加热，通风和空调系统仿真，重新配置和诊断强调。该模型的自动，多变量控制器的设计目的是就业评论。1、简介供暖，通风和空调（HVAC）系统，如建筑物内的封闭空间，可能需要很多如径向，树或梯子气流网络形式，比如见文献1.这些配置在以下方面有显著通风系统的整体效率和该条文连续运行所需的能量，如参考2讨论的.虽然空调系统必须在不断变化的动态，环境条件下运行，具有随机变化的压力，温度和气流速度，基本设计程序采用稳定状态的评价，经验公式，逐点，集总参数的方法，例如见编号3.为了验证设计的CFD软件包，BREVENT如Hartless和COMBINE论述4，Augenbroe的概述5可利用可
3、能的参数，配置包容和尺寸调整，从而确定在温度，内部压力和流量变化的条件。重新配置中的紧急事件，如火灾，萃取系统故障和化学烟雾积聚等也可通过建模/仿真技术调查。否则，危险的环境条件可能是加剧，加速和传播，而不是载有通风系统，导致危险的情况，可能死亡。不可避免的，由于系统规范，经营成本和效率需求变为越来越高的要求，分析，更大的复杂性评估和设计方法是必要，如编号6所示.预测的压力，整个系统的温度和气流的变化在下列强制输入的变化，动乱和操作时在故障情况下，为保证安全，符合成本效益，高效利用。这种性能的系统在面对随机载荷时，由于系统的变化来阻抗气流，封闭的体积，温度和压力是所有的意义。由于执行器，仪器仪
4、表或反馈传感器故障。当使用自动调节和不健康可能性限制，封闭的环境条件下，也有系统的恢复时间问题跟着失调和内部容积重新配置。在这点上，采用反馈控制技术成为大量的运行成本损失的重要问题的一个不幸的选择不恰当的策略。从本质上讲，在任何反馈设计中，实现最佳结果的模型的完整性和控制系统的兼容性具有平等的重要性。不管怎样，由于对有限的物理知识的总体发生变化，对多维建模和随后的要求复杂性所产生的分布参数，延迟微差代数及相关技术，在处理大空间分布系统时，这项规定是可以实现的。然而，在经济运行成本可以实现的时候考虑到大规模的HVAC系统，于此，通过循环过滤后的空气，而不是不断地废气排放到大气中。这一点与二元空调
5、流动和抽气扇的使用，产生灵活，高效，经济的结果，封闭空间实质性的通风能力，如Hensen的论述7。此外，虽然建模和控制器设计问题成为要求越来越高，严格执法，规范环境条件可以实现的设计，在调试时和此后作为一种替代耗费时间，价格昂贵，试验和错误的调整经常开展。关于建模，仿真和最近的贡献建筑物内的气流动态显示的规模和这些问题的复杂性。这些措施包括模型校准工作9双层建筑，参数估计方法包括在参考文献10和Platt自适应空调11，所有这些都推动区域模拟建模方法和可用的调控过程。这一贡献将限于确定合成对于一个典型的空调系统安排一大量封闭的环境中。由于该规范要求，这个系统的分析模型是至关重要的，如自动行使的
6、，优化，多变量，自动调节控制的开端。在这种复合式情况下，鉴于在分散式空间下正在审议的设施，将追求通过分布参数的方法来分析问题。不过，如风机，空调机组和管道弯头以及阀门的原理，将被集中描述，逐点实现。否则，通风量将被建模为一个分布式的实现，这对系统动态和响应特性造成重大影响的认识。通过这种相对集中和分散的类型的方式，该系统将捕捉到的动态建模过程。最后，该模型将建立在一系列集中的形式和并行理性和非理性的功能，在控制器设计的调查研究中运用拉普拉斯变量，常规方式，使用频繁响应的程序。这种分布集中式的混合建模方法强调在使大规模的紧凑造型，分布式系统，包含相对集中，集中逐点要素或子系统这方面的贡献。这种与
7、众不同的方式导致所有重要的动态的分散系统建立分析设施。2、供暖，通风和空调战略对于采暖通风与空气最简单的安排定速空调系统采用风机驱动器，因此定容“一次通过”气流的处理，与系统而服务的通风量不同的区域。操纵变量成为供应方的空气温度和输出或控制的变量是通风量空气温度，通常是衡量供气管道出口到通风的体积，从而确保准确性和快速响应特性在这方面的封闭体积简单的能量平衡，忽视，对于一个恒定气流率Q和Q报告，热供热外壳的材料的热响应结果 传输方程：凡在上述陈述，K1和K2是系数 电导率和：C=封闭体积的空气热容QS=热能供应/秒TR=室内温度TM=室内墙体材料温度TAT=大气温度因此，有关内部温度偏差和经与
8、变化和接近于零，Laplace变换与零初始条件：因此，封闭的风量温度，时间常数为：有了这个方法来分析短期的长期动态系统可预测的限制，气流和加热/冷却效果不变。通常，以提高运作效率和灵活性，变更在气流速度和加热/冷却的规定是定期要求。然而，过滤，冷却/加热和湿度通常是控制空气重新循环，以达到提高能源效率特别是在连续工作周期中指定的。通常情况下，见参考8，利用双风扇和空气再循环，如图1所示过滤空气和冰水，温度控制单元，用与大气空气混合后的再生条件空气，再到入口通风装置。通风量再循环空气被称为“回风”，而它的回风比例被驱逐到大气中的被称为“废气”。外部空气，是诱发以补偿被驱逐量，废气空气，需要过滤，
9、温度和湿度调整之前重新循环的空气混合。这就形成了“混合气”组件，它被传递到提供通风量，从而可以接受的，通风量空气质量规定的建筑环境。体积内的空气扩散通风影响室内空气的质量和居住舒适度。两个不同的流态通常用来形容夹带的气流。在这方面，位移流动是层流或插头式流量，哪里有少量空气混合使用的术语。从本质上讲，这种气流形式排除通风中产生的污染物音量。另外，气流可采取对流混合形式形成通风量。天花板风口与回风气流通风口通常生成系统的气流。通常情况下，这些空气扩散机制都存在，稳定状态下的通风条件，与每个比例加以调整，使空气的流动和内部的空气质量满足通风建筑内要求。为了实现更大的灵活性和提高能源效率，可以推出循
10、环处理和变风处理。这可能需要经营的独立供应和排气扇使用变速驱动器。采用这种形式的规定往往是由于它在越来越重要部分负荷条件下考虑经济因素。有了这个配置，送风温度，从通风量成为首选控制变量，例如见参考编号12。然而，在这种在不同负载条件情况下有从相对的问题和实际产生的风扇转速调节战略和传感器的位置反馈给要求的精度和可重复性。通常相对于环境条件保持排气扇不变，利用差压测量位于静气压力范围内的通风量。随着越来越多的输出反馈控制变量作为实现这些并发症的可能性，使用自制表格展开加强监管，独立输入，如冷冻水，阻尼器和加湿器的单位，以及电器用品。这里是重要的投入和可用的数量，包括各种压力，流量输出的数量，温度和湿度条件都需要加以规范。一般来说，所有有多变量的结构，输出之间的相互作用使得每一个输入变化，影响模型中的产出结果。归根结底，这和非线性采暖，通风和空调系统的行为是同样的原因，有经验的调整和一般规律下它被调用时的补救措施的分析，设计和调试这些系统。在这方面，综合建模和需要应用系统的，科学的，多变量反馈控制器的设计技术是强制性的要求。否则，能源节约和运作效率将继续虚幻，所以重要在对生态友好的建筑设计，例如见参考13,14。- 8 -
