最近和本站的luke聊了聊E+的上手办法。现在在这总结和补充一下:)

 

1.E+的简单流程

使用E+完成一次有效的建筑能耗模拟和分析包括以下几个方面：

1.1.前处理：我认为E+的前处理包括对建筑模型的前处理和对HVAC系统模型的前处理。

1.2.模拟：E+在处理较为简单的建筑模型时，其全年模拟的速度是非常快的，10分钟以后就可以看到结果。

但是

1.3.后处理：E+的后处理，其实就是处理E+的模拟结果。

 

2.E+使用的一些体会

2.1.前处理：对建筑模型的前处理，可通过DesignBuilder来进行。但是需要注意几点问题：1.DesignBuilder产生的idf文件中，对与建筑几何（分区和墙面）的描述采用的是数字编号+idf备注的方式，所以在DesignBuilder输出idf文件之前，对于各个分区请注意命名。对于HVAC系统，会涉及到几个方面：首先，系统设备的性能参数处理需要仔细根据E+的说明来处理；其次，环路设置(loop)，E+用环路的方式来连接制HVAC的供应侧和需求侧。如果出现错误，请参照err、svg和bnd文件。最后，就是HVAC的控制策略；这个涉及到分区的温湿度控制，设备运行的时间表(schedule)，环路温度控制，设备的额定出力等因素。请设置时，仔细考虑，多参考example文件。同时，schedule的处理要十分小心，请从全年8760小时的角度来考虑。注意，example中的一些schedule有一些错误，不一定适合你的运行策略，请根据自己的需求做修改。

 

2.2.模拟：由于E+不像CFD软件那样可以中途停止来查看计算结果，所以只能在每次模拟后，根据结果的合理性来进行建筑模型和HVAC系统模型的调整。查看err文件可以帮助你修改idf文件。同时，对于err文件中包含的warning，如果数量不多，可以忽略。要注意的是其中的fatal之类的信息。

 

2.3.后处理：对于8760小时模拟结果的处理，是件非常麻烦的事情。所以，在最开始的时候，最好想明白你需要什么数据，尽量避免输出没有用的结果，提高后处理的效率。个人认为比较重要的几个数据分别是：dxf，帮助你给出建筑模型的3D图；svg，帮助你了解HVAC系统的环路（loop）;csv，帮助你得到90%的E+模拟结果，可以用来分析室内温湿度、空调负荷、设备出力、能源消耗等等数据。而前面提到的避免输出无用数据，就是对report variables的设置多加小心。

Simulation Parameters
该组参数为任何算例所必填。
1.Version
   Version表示了该IDF文件是由EnergyPlus的哪个版本建立的。如果是使用EnergyPlus的早期版本建立，则必须使用EnergyPlus自带的××软件处理IDF文件。否则会使得IDF的数据不能被IDF Editor正确读取。
同时，EnergyPlus也会在模拟时也会报错－Serve Error。

2.TimeStep In Hour
  该项可以确定EnergyPlus模拟的基本时间步长。EnergyPlus在模拟时采用该时间步长作为热平衡方程计算
EnergyPlus对于无HVAC系统的模拟可设定为4；对于有HVAC系统的模拟可设定为6。而EnergyPlus允许的最小时间步长为3分钟，即输入20。

3.System Convergence Limits
   该项包括两个参数：Minimum System Time Step 和 Maximum HVAC Iterations 。该组参数为高级参数，请谨慎使用。如果你希望在保证计算精度的情况下提高计算速度，可以使用这些选项。

3.1 Minimum System Time Step：最小系统时间步长；
   EnergyPlus的系统时间步长可在区域时间步长(Zone Time Step)和1分钟之间变化。如果该项的输入值为0，则系统时间步长等于区域时间步长；如果输入其他数值，则时间步长为对应的分钟数。该项数值最好为区域时间步长的约数。

3.2 Maximum HVAC Iterations：最大HVAC迭代数；
HVAC管理器在计算时如果没有得到结果或迭代次数超过一定范围仍未converge，则EnergyPlus会自动报错。EnergyPlus迭代数的默认值为20。用户可以设定较少的迭代数而加快EnergyPlus的计算速度。

4. Building
4.1 Building Name
   用户自定。
4.2 North Axis
  该项可以设定建筑实际朝向与正北方的夹角，顺时针方向为正值，参见下图。EnergyPlus在使用除“相对坐标”以外的坐标系时，忽略该项。

1           分区设备部分

 

1.1     Zone Equipment

1.1.1     Controlled Zone Equip Configuration

1.1.2     Zone Equipment List

1.1.3     Air Distribution Unit

 

1.2     Zone Forced Air Units

1.2.1     Purchased Air

1.2.2     Fan Coil Unit: 4 Pipe

1.2.3     Air Conditioner: Window: Cycling

1.2.4     Packaged Terminal: HeatPump: AirToAir

1.2.5     Energy Recovery Ventilator: Stand Alone

1.2.6     Unit Ventilator

1.2.7     Unit Heater

 

 

2           Report-输出

2.1     Report Variable

2.2     Report Meter

2.3     Report MeterFileOnly

2.4     Report Environmental Impact Factors

2.5     Environmental Impact Factors

2.6     Fuel Factors

2.7     Report

2.8     Report: Table: Style

2.9     Report: Table: Predefined

2.10  Report: Table: TimeBins

2.11  Report: Table: Monthly

 

 

3           空调系统部分

 

3.1     Air Distribution

3.1.1     Air Primary Loop

3.1.2     Controller List

3.1.3     Air Loop Equipment List

3.1.4     Outside Air System

3.1.5     Outside Air Node

3.1.6     Outside Air Inlet Node List

3.1.7     Outside Air Mixer

 

3.2     System Availability Managers

3.2.1     System Availability Manager List

3.2.2     System Availability Manager: Scheduled

3.2.3     System Availability Manager: Night Cycle

3.2.4     System Availability Manager: Differential Thermostat

3.2.5     System Availability Manager: High Temperature Turn Off

3.2.6     System Availability Manager: High Temperature Turn On

3.2.7     System Availability Manager: Low Temperature Turn Off

3.2.8     System Availability Manager: Low Temperature Turn On

3.2.9     System Availability Manager: Night Ventilation

 

3.3     Controllers

3.3.1     Controller: Simple

3.3.2     Controller: Outside Air

3.3.3     Ventilation: Mechanical

3.3.4     Controller: Stand Alone ERV

 

3.4     Air Distribution Equipment

3.4.1     Direct Air

3.4.2     Dual Duct: Const Volume

3.4.3     Dual Duct: VAV

3.4.4     Single Duct: Const Volume: Reheat

3.4.5     Single Duct: VAV: Reheat

3.4.6     Single Duct: VAV: Reheat: VS Fan

3.4.7     Single Duct: VAV: NoReheat

3.4.8     Single Duct: Series PIU: Reheat

3.4.9     Single Duct: Parallel PIU: Reheat

3.4.10 Single Duct: Const Volume: 4 Pipe Induc

 

3.5     Coils

3.5.1     Coil: Water: SimpleCooling

3.5.2     Coil: Water: Cooling

3.5.3     Coil: Water: SimpleHeating

 

3.6     Fans

3.6.1     Fan: Simple: ConstVolume

3.6.2     Fan: Simple: VariableVolume

 

3.7     Electric Load Center-Generator Specifications

3.7.1     Electric Load Center: Distribution

3.7.2     Electric Load Center: Generators

3.7.3     Generator: Engine

 

 

4           Compact HVAC-简洁HVAC系统

4.1     Compact HVAC: Thermostat

4.2     Compact HVAC: Zone: Purchased Air

4.3     Compact HVAC: Zone: Fan Coil

4.4     Compact HVAC: Zone: Unitary

4.5     Compact HVAC: Zone: VAV

4.6     Compact HVAC: Zone: VAV: Fan Powered

4.7     Compact HVAC: System: Unitary

4.8     Compact HVAC: System: VAV

4.9     Compact HVAC: Plant: Chilled Water Loop

4.10  Compact HVAC: Plant: Chiller

4.11  Compact HVAC: Plant: Tower

4.12  Compact HVAC: Plant: Hot Water Loop

4.13  Compact HVAC: Plant: Boiler

 

 

5           Economics-经济性计算

5.1     Economics: Component Cost: Adjustments

5.2     Economics: Component Cost: Reference

5.3     Economics: Component Cost: Line Item

5.4     Economics: Tariff

5.5     Economics: Qualify

5.6     Economics: Charge: Simple

5.7     Economics: Charge: Block

5.8     Economics: Ratchet

5.9     Economics: Variable

5.10  Economics: Computation

1           建筑部分

 

1.1     Location – Climate – Weather File Access

1.1.1     Run Period

1.1.2     Location

1.1.3     Design Day

1.1.4     Ground Temperature

1.1.5     Ground Reflectances

 

1.2     Surface Construction Elements

1.2.1     Material: Regular

1.2.2     Material: Regular-R

1.2.3     Material: Air

1.2.4     Material: WindowGlass

1.2.5     Material; WindowGas

1.2.6     Construction

 

1.3     Thermal Zone Descrīption/Geometry

1.3.1     Zone

1.3.2     Surface Geometry

1.3.3     Surface: HeatTransfer

1.3.4     Surface: HeatTransfer: Sub

1.3.5     WindowFrameAndDivider

 

 

2           模拟部分

 

2.1     Simulation Parameters

2.1.1     Building

2.1.2     TimeStep In Hour

2.1.3     Inside Convection Algorithm

2.1.4     Outside Convection Algorithm

2.1.5     Solution Algorithm

2.1.6     Zone Volume Capacitance Multiplier

2.1.7     Run Control

 

2.2     Schedules

2.2.1     Schedule Type

2.2.2     DaySchedule

2.2.3     DaySchedule: Interval

2.2.4     WeekSchedule

2.2.5     WeekSchedule: Compact

2.2.6     Schedule

2.2.7     Schedule: Compact

 

 

3           负荷部分

 

3.1     Internal Gains

3.1.1     People

3.1.2     Lights

3.1.3     Electric Equipment

3.1.4     Gas Equipment

3.1.5     Hot Water Equipment

3.1.6     Steam Equipment

3.1.7     Other Equipment

 

3.2     Design Objects

3.2.1     Sizing Parameters

3.2.2     Sizing: Output: Style

3.2.3     Zone Sizing

3.2.4     System Sizing

3.2.5     Plant Sizing

 

3.3     Set Point Managers

3.3.1     Set Point Manager: Scheduled

3.3.2     Set Point Manager: Scheduled: DualSetPoint

3.3.3     Set Point Manager: Outside Air

3.4     Zone Controls and Thermostats

3.4.1     Zone Control: Humidistat

3.4.2     Zone Control: Thermostatic

3.4.3     Single Heating Setpoint

3.4.4     Single Cooling Setpoint

3.4.5     Single Heating Cooling Setpoint

3.4.6     Dual Setpoint With Deadband

 

 

4           冷热源站部分

 

4.1     Performance Curves

4.1.1     Curve: Biquadratic

4.1.2     Curve: Cubic

4.1.3     Curve: Quadratic

4.1.4     Curve: QuadraticLinear

 

4.2     Node-Branch Management

4.2.1     Node List

4.2.2     Branch List

4.2.3     Connector List

4.2.4     Branch

4.2.5     Pipe

4.2.6     Pipe: Steam

4.2.7     Duct

 

4.3     Plant-Condenser Loops

4.3.1     Plant Loop

4.3.2     Condenser Loop

4.3.3     Connection Component: Plant Loop

4.3.4     Connection Component: Plant Loop: Controlled

 

4.4     Plant-Condenser Control

4.4.1     Plant Operation Schemes

4.4.2     Condenser Operation Schemes

4.4.3     Cooling Load Range Based Operation

4.4.4     Heating Load Range Based Operation

4.4.5     Component Setpoint Based Operation

4.4.6     Plant Equipment List

4.4.7     Condenser Equipment List

 

4.5     Plant-Condenser Flow Control

4.5.1     Splitter

4.5.2     Mixer

4.5.3     Valve: Tempering

 

4.6     Plant Equipment

4.6.1     Boiler: Simple

4.6.2     Boiler: Steam

4.6.3     Boiler: SPARK: SBoiler

4.6.4     Chiller: Electric

4.6.5     Chiller: Electric: EIR

4.6.6     Chiller: Const COP

4.6.7     Purchased: Chilled Water

4.6.8     Purchased: Hot Water

4.6.9     Thermal Storage: Ice: Simple

4.6.10 Thermal Storage: Ice: Detailed

 

4.7     Water Heaters

4.7.1     Water Heater: Mixed

4.7.2     Heat Pump: Water Heater

 

4.8     Condenser Equipment

4.8.1     Cooling Tower: Single Speed

4.8.2     Cooling Tower: Two Speed

4.8.3     Cooling Tower: Variable Speed

4.8.4     Cooling Tower: Variable Speed: CoolTools Model Coefficients

4.8.5     Cooling Tower: Variable Speed: YorkCalc Model Coefficients

 

4.9     Pumps

4.9.1     Pump: Variable Speed

4.9.2     Pump: Constant Speed

4.9.3     Pump: Condensate

4.9.4     Headered Pumps: Simple: Variable Speed

4.9.5     Headered Pumps: Simple: Constant Speed

 

 

5           分区设备部分

 

5.1     Zone Equipment

5.1.1     Controlled Zone Equip Configuration

5.1.2     Zone Equipment List

5.1.3     Air Distribution Unit

 

5.2     Zone Forced Air Units

5.2.1     Purchased Air

5.2.2     Fan Coil Unit: 4 Pipe

<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt 1cm; TEXT-INDENT: -1cm; TEXT-ALIGN: left; mso-list: l0 level3

决定在这儿把我这两年使用EnergyPlus的积累整理好，供大家讨论学习。由于EnergyPlus所涉及的领域很广，我对EnergyPlus功能的使用也有所局限。

就把这份手册作为一个抛砖引玉的小砖吧:)