度日法和溫頻法計算方法介紹

度日法和溫頻法計算方法介紹度日法和溫頻法計算方法介紹摘要:根據(jù)《可再生能源建筑應(yīng)用示范項目測評導(dǎo)則》（地源熱泵系統(tǒng)測評）可以知道：建筑全年累計冷熱負(fù)荷的計算，冬季：根據(jù)測試期間系統(tǒng)的實測熱負(fù)荷和室外氣象參數(shù)，采用度日法計算供暖季累計熱負(fù)荷。夏季：根據(jù)測試期間系統(tǒng)的實測冷負(fù)荷和室外氣象參數(shù)，采用溫頻法計算供冷季累計冷負(fù)荷。本文主要介紹度日法、溫頻法的來源以及相關(guān)的計算公式。前言能耗模擬計算的基礎(chǔ)是建筑物冷、熱負(fù)荷的計算。建筑物熱負(fù)荷計算較冷負(fù)荷計算簡單,因為冬季的耗熱量比較穩(wěn)定。而夏季建筑物冷耗量受許多因素的影響，如太陽輻射、圍護結(jié)構(gòu)的熱傳導(dǎo)、墻體的蓄熱等。根據(jù)ARSHRAE公布的建筑能耗計算方法，大致分為兩類：一類是精確模擬計算法，包括DOE—2、BLAST、AXCESS以及國內(nèi)的DEST等。這類軟件一般較為復(fù)雜，不太容易被一般的設(shè)計和運行管理人員掌握；另一類是簡化模擬法，包括度日法、當(dāng)量運行小時數(shù)法、設(shè)備滿負(fù)荷小時數(shù)法、溫頻法（BIN）等?雖然這類方法在理論上做了大量簡化，結(jié)果也較粗略，但計算速度快,易于手算,可用于研究能耗趨勢,進行系統(tǒng)比較與替代[1]。一、度日法度日法:通常用來計算采暖期總的累計采暖耗能量。度日，是指每日平均溫度與規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)參考溫度（或稱溫度基準(zhǔn)）的離差。因此，某日的度日數(shù)，就是該日平均溫度與標(biāo)準(zhǔn)參考溫度的實際離差。即：（HDD）二T-TB式中：（HDD）——某日度日數(shù)（D.D），當(dāng)T〉T時，則（HDD）=O；BT——標(biāo)準(zhǔn)參考溫度（°C），一般取18°C;BT——某日平均溫度（C）,我國氣象部門統(tǒng)一規(guī)定每天觀測記錄（2,8， 14和20時）室外空氣溫度，故T二丁2+丁8+S+-04采暖期總度日數(shù)是采暖期每日度日數(shù)的總和。為了使統(tǒng)計出的度日數(shù)具有足夠的代表性，一般應(yīng)統(tǒng)計十年以上的氣象資料,具體的數(shù)據(jù)可以查閱《中國建筑熱環(huán)境分析專用氣象數(shù)據(jù)集》。度日法采暖耗能量用下式計算:24q(HDDk DAtN-WQ——供暖季累計熱負(fù)荷（kWh）；q-一建筑物總的設(shè)計空調(diào)熱負(fù)荷（kW）；HDD 采暖期度日數(shù)，（D。D）；C一一修正系數(shù)，考慮間歇采暖對連續(xù)采暖的修正，可按表1取值；DAt 室內(nèi)外設(shè)計溫差（°C）。N-M表1：修正系數(shù)(HDD)1000200030004000CD0。76±0.30。67±0.260。60±0。250。65±0。26采暖耗能量除以鍋爐效率耳和燃料卜耗量，即為燃料耗量。鍋爐效率可取0。5?0.55，新式節(jié)能鍋爐可取0。65。以上來源：《簡明空調(diào)設(shè)計手冊》403?P405（主編：趙榮義）二、溫頻法（BIN）所謂的BIN方法，就是假設(shè)圍護結(jié)構(gòu)負(fù)荷（包括日射及溫差負(fù)荷）可變換成室外氣溫的線性關(guān)系,依此線性關(guān)系計算出不同溫度下的負(fù)荷并乘以該溫度段出現(xiàn)的小時數(shù)，便得出該溫度下的冷、熱耗量。將夏季或冬季各溫度下的冷、熱耗量累計求和便是全年冷或熱耗量。由上面描述可以看出，BIN是一種方法，一種線性處理數(shù)據(jù)的方法，因此，不能單純的看待BIN是一種公式，也正因為如此，在文章［7］中，季節(jié)冷負(fù)荷或熱負(fù)荷的計算采用了公式（2-1），度日法和溫頻法計算方法介紹文章［8］針對透過玻璃窗的日射負(fù)荷與室外干球溫度有著一定線性關(guān)系與實際不相符的情況提出了作者新的BIN方法。Q=》［k（t-1）f］WXNX式中：Q-一建筑物季節(jié)冷負(fù)荷或熱負(fù)荷（KWh）K——建筑物綜合傳熱系數(shù)（W/°C）t——某一時刻室外空氣的干球溫度（C）WXt一-室內(nèi)設(shè)計狀態(tài)的干球溫度（C）Nf——某室外空氣干球溫度值的年（或季節(jié)）小時頻率值（h）X在下面的內(nèi)容中將要介紹BIN的另一種使用方法。這種方法也是在計算建筑空調(diào)耗能的一種常用方法。用BIN方法計算負(fù)荷時，要用到BIN氣象參數(shù)。所謂BIN氣象參數(shù)，就是根據(jù)某地全年室外干球溫度或者隨機氣象模型生成的逐時值，整理并統(tǒng)計出一定間隔（一般的該溫度間隔取為2C）的溫度段中的溫度在全年或者某個時期所出現(xiàn)的小時數(shù)，即溫度的時間頻率表?為了適應(yīng)不同的需求，可以統(tǒng)計不同時間段（夏季或冬季）及每日不同起始結(jié)束時刻的BIN氣象參數(shù)［2］。2.1逐時室外空氣溫度t=t -f-DRdb,hdb,maxh式中:t一一逐時溫度db,hTOC\o"1-5"\h\zDR 氣溫的日波動幅度即日較差，DR二t -1 ；db,maxdb,mint -tf二dbmxdb^是與時間h有關(guān)的系數(shù)［3］，可從表2查得。t -tdb,maxdb,min表2：系數(shù)f隨時間變化表時間hf時間hf時間hf時間hf時間hf10.8760.98110.39160.03210。5820。9270。93120。23170.10220.6830。9680.84130.11180。21230.7640.9990.71140。03190.34240.8251.00100.56150.00200.472。2建筑物負(fù)荷計算t_tt_t~NOUTt_tNEJXQejQ=OUT式中Q—室外溫度為t時的建筑物冷負(fù)荷（kW）OUT outQ一-室外溫度為t時的建筑物冷負(fù)荷（kW）;EJ EJt一-建筑物夏季室內(nèi)設(shè)計溫度（°C）.Nt―-建筑物夏季設(shè)計室外溫度（C）EJ如下是某工程冷負(fù)荷計算的實例，本實例中BIN氣象參數(shù)使用的是某地全年室外干球溫度逐時值（來源于《中國建筑熱環(huán)境分析專用氣象數(shù)據(jù)集》）。某一工程，t為室外設(shè)計溫度35.6C,Q為空調(diào)設(shè)計冷負(fù)荷8458kW，室外溫度t按典型EJ EJ out年［6］數(shù)據(jù)選?。ā吨袊ㄖ岘h(huán)境分析專用氣象數(shù)據(jù)集》）室內(nèi)設(shè)計溫度為25C。根據(jù)公式求出每一溫頻下的冷負(fù)荷，再將冷負(fù)荷與對應(yīng)溫頻下的小時數(shù)相乘并累加即可算出供冷季累計冷負(fù)荷q?具體計算結(jié)果見表3。L表3：夏季累計空調(diào)冷負(fù)荷計算表溫頻段（C）小時數(shù)（h）室外溫度（C）冷負(fù)荷（kW）累計冷負(fù)荷（kWh）25~277072679856418627~29486282394116348429?31335303990133665031?3316932558594386533?3511634718183299635?374936877743007337?396381037362238合計5333492故供冷季累計冷負(fù)荷Ql=5333492kWh.參考文獻(xiàn)及術(shù)語解釋趙峰，文遠(yuǎn)高，熱泵空調(diào)系統(tǒng)能耗的溫頻法模擬與分析[J],建筑節(jié)能，2007,35(6)：39—43。申世超，黃高飛.水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)能耗的分析與比較[J].醫(yī)藥工程設(shè)計，2008,29(3),57—59.(美)弗蘭克。P.英克魯佩勒(Frank.P.Incropera),戴維°P.戴威特(David.PoDewitt);葛新石等譯.傳熱的基本原理.安徽教育出版社，1985.采暖度日數(shù)(HDDI8)：—年中，當(dāng)某天室外日平均溫度低于18°C時，將低18°C的度數(shù)乘以1天，并將此乘積累加。⑸空調(diào)度日數(shù)(CDD26)：—年中，當(dāng)某天室外日平均溫度高于26C時,將高于26C的度數(shù)乘以1天，并將此乘積累加.⑹典型氣象年（TMY）：以近30年的月平均值為依據(jù)，從近10年的資料中選取一年各月接近30年的平均值作為典型氣象年。由