Использование ECOTECT и создание среднего энергетического года

4rd year student

National Research Moscow State University

Russia, Moscow

4rd year student

National Research Moscow State University

Russia, Moscow

Kudisov I.G.

4rd year student

National Research Moscow State University Russia, Moscow Tulasynov B.V. 4rd year student

National Research Moscow State University Russia, Moscow USE ECOTECT AND CREATION OF THE MIDDLE ENERGY

YEAR

Annotation: When you perform solar and thermal calculations in Ecotect, it does not do these for any specific year, but rather a standard 'average' energy year. This is true of nearly all thermal and energy analysis tools. Even the weather files used for solar and energy analysis are usually averaged to better represent long-term conditions. This article explains the basic assumptions behind the 'average' energy year and why this approach is more appropriate than using any particular year.

Солнечные расчеты в Ecotect, как и большинство инструментов анализа энергии, не предназначены для точной репликации положения Солнца в небе и его радиационного выхода в течение любого конкретного года. Вместо этого они призваны максимально точно воспроизвести условия в течение долгого «среднего» года для использования в сравнительном анализе. В термическом и энергетическом анализе непосредственная сопоставимость является наиболее важным соображением, поскольку степень относительного изменения часто гораздо более информативна, чем стремление к абсолютной точности, чего практически невозможно достичь.

Однако, поскольку Ecotect не позволяет вам вводить год, некоторые люди спрашивают, насколько точны его солнечные вычисления, можно сравнить с теми, которые используются Национальным управлением океанических и атмосферных исследований США (NOAA), которые из года в год немного меняются.

Концепция «среднего» года важна и нуждается в некотором объяснении. Поскольку год с 365 днями не делится ровно на 52 недели, каждый год подряд начинается другой будний день. Например, в первый день года в 2010 году была пятница, в 2009 году - четверг, а в 2008 году -вторник. Это означает, что разные годы могут содержать различное количество выходных и/или праздничных периодов, и это может происходить в несколько разных случаях в течение каждого сезона.

Хотя влияние этого на годовое потребление энергии, вероятно, будет довольно небольшим, это произвольная и ненужная вариация, которая может маскировать другие эффекты, которые больше интересует дизайнера. Это также представляет проблему при проектировании ежегодных рабочих или праздничных дней, поскольку это необходимо будет либо отредактировать вручную, чтобы соответствовать каждому тестовому году, так и языковой последовательности, или логика, необходимая для применения общих графиков к конкретному году и языку, была бы очень сложной и обширной.

Таким образом, используется «средний» год, начиная и заканчивая в понедельник. Именно так работают специализированные инструменты анализа энергии, такие как DOE-2 и EnergyPlus, что позволяет их пользователям упорядочивать семь ежедневных дней в набор характерных недельных расписаний, а затем организовать 52 из этих недельных графиков в течение года.

Это означает, что и последний день (31 декабря), и следующий день (январь 01) принимаются как понедельники, однако Новый год - это всегда праздник, поэтому общий эффект этого по сравнению с полезностью, которую он предлагает, ничтожно мал.

В этом случае солнечный цикл должен быть симметричным в течение года, а это означает, что вы должны получать точно одинаковые годовые энергетические результаты за любые последующие 365 дней, независимо от даты начала. Например, проведение анализа с января по январь должно давать ровно столько же годовых нагрузок, сколько с августа по август.

Если бы учитывались вариации по сравнению с прошлым годом, вы могли бы получить несколько разные результаты в диапазоне с января 2009 года по январь 2010 года, чем с августа 2009 года по август 2010 года. Это связано с тем, что летом может быть разное количество выходных и праздничных дней, (где в жарком климате, офисное кондиционирование является значительной нагрузкой), а Солнце может быть немного ниже / выше. Несмотря на небольшую ценность, это добавляет излишне сложность к двум результатам, когда сама цель, для которой они были рассчитаны в первую очередь, скорее всего, будет прямым сравнением.

Существует множество алгоритмов для расчета положения Солнца, и они используются во множестве приложений для различных целей. Точная репликация наблюдаемых данных является одним из важных вариантов использования, но есть и другие. Из-за сложности геометрической взаимосвязи Земли и Солнца нет абсолютного тригонометрического решения, которое фиксирует все аспекты их поведения. Фактически, большинство алгоритмов используют ряд факторов модификации для уравнения времени, которые производятся непосредственно из наилучшего анализа многих лет данных обсерватории.

Основное различие между «средним» летним алгоритмом положения Солнца в Ecotect и данными, представленными веб-сайтами обсерватории, заключается в том, что для некоторых линейных уравнений, участвующих в расчете, используется набор фиксированных факторов модификации, а другой динамически генерирует его факторы из значения входного года. Очевидно, что есть и упрощения в математике, связанные с использованием этих фиксированных факторов, но общие различия между фиксированными уравнениями в Ecotect и методологии NOAA за 2010 год составляют менее 0,8 градуса по азимуту и 0,6 градуса в горизонтальных углах