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)《可再生能源建筑應用示范項目測評導則》（地源熱泵系統(tǒng)測評）可以知道：建筑全年累計冷熱負荷的計算，冬季：根據(jù)測試期間系統(tǒng)的實測熱負荷和室外氣象參數(shù)，采用度日法計算供暖季累計熱負荷。夏季：根據(jù)測試期間系統(tǒng)的實測冷負荷和室外氣象參數(shù)，采用溫頻法計算供冷季累計冷負荷。本文主要介紹度日法、溫頻法的來源以及相關的計算公式。前言能耗模擬計算的基礎是建筑物冷、熱負荷的計算。建筑物熱負荷計算較冷負荷計算簡單,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、圍護結構的熱傳導、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以及國內的DEST等。這類軟件一般較為復雜，不太容易被一般的設計和運行管理人員掌握；另一類是簡化模擬法，包括度日法、當量運行小時數(shù)法、設備滿負荷小時數(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)定的標準參考溫度（或稱溫度基準）的離差。因此，某日的度日數(shù)，就是該日平均溫度與標準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T〉T時，則（HDD）=O；BT——標準參考溫度（°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——供暖季累計熱負荷（kWh）；q-一建筑物總的設計空調熱負荷（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 室內外設計溫差（°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：《簡明空調設計手冊》403?P405（主編：趙榮義）二、溫頻法（BIN）所謂的BIN方法，就是假設圍護結構負荷（包括日射及溫差負荷）可變換成室外氣溫的線性關系,依此線性關系計算出不同溫度下的負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)冷負荷或熱負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荷與室外干球溫度有著一定線性關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)冷負荷或熱負荷（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-室內設計狀態(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耗能的一種常用方法。用BIN方法計算負荷時，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時的建筑物冷負荷（kW）OUT outQ一-室外溫度為t時的建筑物冷負荷（kW）;EJ EJt一-建筑物夏季室內設計溫度（°C）.Nt―-建筑物夏季設計室外溫度（C）EJ如下是某工程冷負荷計算的實例，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為室外設計溫度35.6C,Q為空調設計冷負荷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》）室內設計溫度為25C。根據(jù)公式求出每一溫頻下的冷負荷，再將冷負荷與對應溫頻下的小時數(shù)相乘并累加即可算出供冷季累計冷負荷q?具體計算結果見表3。L表3：夏季累計空調冷負荷計算表溫頻段（C）小時數(shù)（h）室外溫度（C）冷負荷（kW）累計冷負荷（kWh）25~277072679856418627~29486282394116348429?31335303990133665031?3316932558594386533?3511634718183299635?374936877743007337?396381037362238合計5333492故供冷季累計冷負荷Ql=5333492kWh.參考文獻及術語解釋趙峰，文遠高，熱泵空調系統(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.水源熱泵空調系統(tǒng)能耗的分析與比較[J].醫(yī)藥工程設計，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空調度日數(shù)(CDD26)：—年中，當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