El software HVAC se puede dividir en software de dibujo auxiliar (CAD), software de cálculo de diseño y software de análisis de simulación según su relación con Internet, se puede dividir en software de aplicación fuera de línea e Internet. Software de aplicación en línea. La integración de este software constituye una dirección de desarrollo importante en el campo de HVAC. Este artículo proporciona una breve revisión del software en sí y su desarrollo.
Desde el nacimiento de la primera computadora electrónica en 1946, la ciencia y la tecnología han experimentado una profunda revolución. Las computadoras no solo tienen una velocidad de computación asombrosa y una alta precisión de cálculo, sino que también tienen funciones como memoria y juicio. Al mismo tiempo, la tecnología del software 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. El software HVAC se ha utilizado ampliamente en el diseño de sistemas HVAC y en la producción de equipos HVAC.
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 se ha utilizado en el diseño. y toma de decisiones de sistemas HVAC La aplicación de software de análisis del consumo de energía y software CFD (dinámica de fluidos computacional) de simulación de flujo de aire permite a los diseñadores comprender las condiciones de funcionamiento y el consumo de energía del sistema HVAC antes de construir el edificio y simular la situación. seleccione la solución de diseño óptima en consecuencia.
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 y orientada a procesos a una interfaz amigable y orientada a objetos, y fuera de línea. a la red Con el desarrollo continuo de la tecnología de software informático y la tecnología de redes, el software HVAC se ha vuelto más perfecto para servir mejor a los ingenieros de HVAC. Debemos mantenernos al ritmo de los tiempos y hacer pleno uso de la tecnología de software de manera oportuna para impulsar continuamente el desarrollo de la tecnología HVAC.
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 informático de diseño, en la medida en que En lo que respecta a nuestro país, el desarrollo del software de diseño auxiliar HVAC ha pasado aproximadamente por tres etapas: inicio, desarrollo y madurez.
1) La etapa inicial (alrededor de la década de 1970)
Varias universidades e instituciones de investigación desarrollaron 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 estado financió el desarrollo del "Paquete de diseño de ingeniería de edificios" (BDP) como un programa científico nacional del "Sexto Plan Quinquenal". y proyecto tecnológico El software pasó la evaluación nacional (ministerial) en mayo de 1986 y fue elogiado como un software excelente con estándares internacionales en ese momento, fue ampliamente utilizado en China. Al mismo tiempo, también aparecieron algunos programas de CAD.
3) Etapa de madurez (década de 1990)
Con la aparición de Windows y la promoción y aplicación de AutoCAD, surgieron diversos software CAD de aire acondicionado que se utilizaron cada vez más. En marzo de 1995, se lanzó al mercado EasyHVAC (Universidad de Tongji), el primer software de cálculo de diseño de HVAC 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 se está volviendo cada vez más maduro y perfecto. En julio de 2001, el software de análisis y cálculo de carga de aire acondicionado HDY-SMAD fue desarrollado conjuntamente por Shanghai Huayuan Information Technology Co., Ltd. y Shanghai Modern Architectural Design. El software de cálculo de diseño de HVAC del grupo ha alcanzado un nuevo clímax. El software ha pasado la evaluación del Comité de Gestión y Construcción de Shanghai. Los expertos creen unánimemente que algunas funciones del software han llenado los vacíos en software de cálculo doméstico similar, y el diseño general. alcanzó el nivel líder nacional El software ha alcanzado el nivel líder nacional El software tiene las siguientes funciones y características nuevas que son diferentes de otros software:
1) Datos meteorológicos integrados para 215 ciudades y regiones, y. tiene una función de expansión de la ciudad, que puede calcular las condiciones climáticas de cada ciudad y región durante todo el año, las temperaturas exteriores de bulbo seco y húmedo y la intensidad de la radiación solar.
2) En diferentes etapas de diseño, se proporcionan 6 métodos diferentes de cálculo de carga de aire acondicionado, desde grueso hasta fino, y 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 provocada por la ganancia de calor de las personas, la iluminación y los equipos en invierno se puede deducir de la carga de calor del aire acondicionado.
4) Potente función de gestión de grupos de pisos, que admite múltiples pisos estándar.
5) La función única de configuración y asignación de horarios de trabajo admite diferentes modos de trabajo en diferentes días y diferentes modos de trabajo en diferentes momentos, y maneja sin problemas el funcionamiento intermitente de los sistemas 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 y calcular varios. Sistemas de aire acondicionado 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 varios fabricantes para la selección de equipos de aire acondicionado.
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 acondicionado Datos estadísticos de carga, 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.
El ámbito de aplicación del software de diseño auxiliar HVAC no se limita al diseño de proyectos HVAC, sino que también se utiliza en el desarrollo de nuevos productos HVAC. El sistema experto en diseño de HVAC también ha logrado excelentes resultados. Puede ofrecer varias soluciones de diseño posibles para el sistema HVAC y el equipo HVAC de un edificio específico y evaluar sus ventajas y desventajas, para obtener la mejor solución 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 los dibujos auxiliares y el cálculo de diseño, pero el sistema HVAC es un sistema complejo que cambia. dinámicamente con los tipos de edificios y las condiciones climáticas exteriores, la conservación de energía y la protección ambiental deben considerarse durante el diseño de proyectos de HVAC. La conservación de energía y la protección ambiental también deben considerarse durante la operación, porque las condiciones de carga de HVAC son la mayor parte del tiempo durante la operación. 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 en la carga y tratar de evitar el consumo de energía innecesario es un aspecto importante de la conservación de energía HVAC. Para lograr esto, el sistema HVAC debe simular y analizar el consumo de energía dinámico. durante todo el año para formular con precisión planes de optimización relevantes. 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 los edificios que se han construido y los que se construirán. Este determina la calidad del diseño del aire acondicionado y propone los mejores métodos de control y gestión del 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 ESP-r en el Reino Unido. Es muy utilizado en Europa. En 2001, como una versión mejorada del software DOE y el software BLAST, el Departamento de Energía de EE. UU. desarrolló el software EnergyPlus. Este software integra los resultados de investigación científica más avanzados del mundo generados por la inversión del gobierno de EE. UU. en el campo del entorno y los equipos construidos. Más de 10 años de universidades y empresas estadounidenses participaron en la investigación del proyecto, que finalmente fue lanzado por el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (LBNL) de la Universidad de California, Berkeley. La simulación energética de 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 intensificando los estándares relevantes de ahorro de energía en los edificios, lo que permitirá preparar políticas para su promoción. de software de simulación energética. En la actualidad, el software de análisis del consumo de energía doméstica incluye 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 conjuntamente por Shanghai Huayuan Information Technology Co., Ltd. y Shanghai Modern Architectural Design Group (basado directamente en Windows, V2.0 o superior puede realizar análisis de consumo de energía), este último tiene las siguientes funciones y características principales:
1) Utilice el método de respuesta armónica para calcular. la ganancia de calor de la pared y utilice el método de balance de calor. Para calcular la carga de la habitación, la carga horaria se puede calcular para 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 estadística y análisis de la carga de aire acondicionado llenan el vacío en software doméstico similar.
4) Función de selección de equipos de aire acondicionado online basada en Internet.
5) Hay dos modos de salida en chino e inglés.
2.3 Software de dinámica de fluidos computacional (CFD) para simulación del flujo de aire
El efecto del diseño del sistema de aire acondicionado está estrechamente relacionado con la organización del flujo de aire interior. Un buen método de organización del flujo de aire puede hacer que la temperatura, la humedad y la velocidad de la habitación con aire acondicionado cumplan fácilmente los requisitos de diseño. Por el contrario, un método deficiente de organización del flujo de aire puede no cumplir con los requisitos de diseño en absoluto. Por lo tanto, es importante predecir la organización del flujo de aire del sistema de aire acondicionado después de completar el diseño del sistema de aire acondicionado y antes de la construcción. En investigaciones anteriores, los experimentos modelo solo se pudieron usar para estudiar las condiciones de organización del flujo de aire de varios modos típicos de retorno y aire de retorno, obtener algunas fórmulas de cálculo simplificadas y aplicarlas a diseños similares. Sin embargo, su precisión y rango de uso no son satisfactorios. 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 bajo diferentes obstáculos interiores, etc., que no se pueden resolver. Es bajo esta circunstancia que se desarrolló 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 mutua 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
6) Desde cálculos numéricos simples hasta cálculo integrado y software de pre y posprocesamiento con; imágenes y textos.
El software de simulación de flujo de aire más famoso incluye SIMPER, PHOENICS, etc. Además, muchas empresas comerciales de informática, 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 de flujo de aire, la mayoría de ellos se desarrollaron en estaciones de trabajo o computadoras grandes en el pasado. Con el aumento de la velocidad de las microcomputadoras, ahora está disponible el software de simulación de flujo de aire en microcomputadoras.
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