Accurate modelling of the internal

Accurate modelling of the internal climate of buildings is essential if building energy management systems (BEMS) are to efficiently maintain adequate thermal comfort. Computational fluid dynamics (CFD) models are usually utilised to predict internal climate. Nevertheless CFD models, although providing the necessary level of accuracy, are highly computationally expensive, and cannot practically be integrated in BEMS. This paper presents and describes validation of a CFD–ROM method for real-time simulations of building thermal performance. The CFD–ROM method involves the automatic extraction and solution of reduced order models (ROMs) from validated CFD simulations. ROMs are shown to be adequately accurate with a total error below 5% and to retain satisfactory representation of the phenomena modelled. Each ROM has a time to solution under 20 s, which opens the potential of their integration with BEMS, giving real-time physics-based building energy modelling. A parameter study was conducted to investigate the applicability of the extracted ROM to initial boundary conditions different from those from which it was extracted. The results show that the ROMs retained satisfactory total errors when the initial conditions in the room were varied by ±5 °C. This allows the production of a finite number of ROMs with the ability to rapidly model many possible scenarios.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

แบบจำลองสภาพภูมิอากาศภายในอาคารถูกต้องเป็นสิ่งจำเป็นถ้าสร้างระบบการจัดการพลังงาน (BEMS) จะรักษาได้อย่างมีประสิทธิภาพจึงเพียงพอความร้อน แบบจำลองการคำนวณพลศาสตร์ของไหล (CFD) โดยทั่วไปมักจะใช้เพื่อทำนายสภาพอากาศภายใน แต่ CFD รุ่น แม้ว่าให้ระดับของความถูกต้อง จำเป็น computationally สูงแพง และไม่รวมใน BEMS จริง เอกสารนี้แสดง และอธิบายการตรวจสอบวิธี CFD-ROM สำหรับการจำลองแบบเรียลไทม์ของอาคารประสิทธิภาพความร้อน วิธี CFD – ร่มเกี่ยวข้องโดยอัตโนมัติสกัดและโซลูชันรุ่นสั่งลด (ส่าน) จากจำลอง CFD ตรวจ ส่านที่แสดงถูกต้องเพียงพอกับความผิดพลาดรวมต่ำกว่า 5% และรักษาพอแสดงปรากฏการณ์คือ แบบจำลอง ROM แต่ละมีเวลาที่จะแก้ไขปัญหาภายใต้ 20 s ซึ่งเปิดศักยภาพของพวกเขารวมกับ BEMS ให้อาคารฟิสิกส์ตามเวลาจริง แบบจำลองพลังงาน การศึกษาพารามิเตอร์ได้ดำเนินการตรวจสอบความเกี่ยวข้องของขวางแยกเงื่อนไขขอบเขตเริ่มต้นแตกต่างจากที่มันถูกสกัด ผลลัพธ์แสดงว่า ส่านที่สะสมพอรวมข้อผิดพลาดเมื่อเงื่อนไขเริ่มต้นในห้องแตกต่างกัน โดย± 5 องศาเซลเซียส นี้ช่วยให้การผลิตจำนวนจำกัดส่านสามารถจำลองสถานการณ์จำลองได้อย่างรวดเร็ว

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การสร้างแบบจำลองที่ถูกต้องของสภาพภูมิอากาศภายในอาคารเป็นสิ่งสำคัญหากการสร้างระบบการจัดการพลังงาน (BEMS) จะมีประสิทธิภาพในการรักษาความสะดวกสบายความร้อนที่เพียงพอ พลศาสตร์ของไหล (CFD) รุ่นที่ใช้มักจะคาดการณ์สภาพภูมิอากาศภายใน แต่รุ่น CFD แม้ว่าระดับการให้บริการที่จำเป็นของความถูกต้องเป็นอย่างสูงที่มีราคาแพงคอมพิวเตอร์และในทางปฏิบัติไม่สามารถนำไปรวมใน BEMS บทความนี้นำเสนอการตรวจสอบและอธิบายวิธี CFD-ROM ​​สำหรับการจำลองแบบ real-time ในการสร้างประสิทธิภาพความร้อน วิธี CFD-ROM ​​ที่เกี่ยวข้องกับการสกัดโดยอัตโนมัติและการแก้ปัญหาของรูปแบบการสั่งซื้อที่ลดลง (รอม) จากการตรวจสอบการจำลอง CFD รอมแสดงให้เห็นว่ามีความถูกต้องเพียงพอกับข้อผิดพลาดรวมต่ำก​​ว่า 5% และจะรักษาที่น่าพอใจเป็นตัวแทนของปรากฏการณ์รูปแบบ รอมแต่ละคนมีเวลาที่จะแก้ปัญหาที่มีอายุต่ำกว่า 20 วินาทีซึ่งจะเปิดที่มีศักยภาพของการรวมกลุ่มของพวกเขาด้วย BEMS ให้เวลาจริงฟิสิกส์พื้นฐานการสร้างแบบจำลองพลังงานในอาคาร การศึกษาพารามิเตอร์ได้ดำเนินการในการตรวจสอบการบังคับใช้ของรอมสกัดที่จะเริ่มต้นเงื่อนไขขอบเขตที่แตกต่างจากผู้ที่มาจากการที่มันถูกสกัด ผลการศึกษาพบว่ารอมสะสมข้อผิดพลาดรวมที่น่าพอใจเมื่อเงื่อนไขเริ่มต้นในห้องพักที่ได้รับแตกต่างกันโดย± 5 องศาเซลเซียส นี้จะช่วยให้การผลิตจำนวน จำกัด ของรอมที่มีความสามารถในการจำลองสถานการณ์ที่เป็นไปอย่างรวดเร็วจำนวนมาก

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

แบบจำลองที่ถูกต้องของอากาศภายในอาคารเป็นสิ่งจำเป็นถ้าระบบการจัดการพลังงานในอาคาร ( bems ) เพื่อรักษาความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพเพียงพอ สะดวกสบาย การคำนวณพลศาสตร์ของไหล ( CFD ) รุ่นมักจะใช้เพื่อทำนายสภาพอากาศภายใน อย่างไรก็ตามทางนางแบบ แม้ว่าการให้ระดับที่จำเป็นของความถูกต้องสูง computationally แพงและไม่สามารถจะรวมอยู่ใน bems . บทความนี้นำเสนอและอธิบายถึงการตรวจสอบของ CFD –รอมวิธีเรียลไทม์การจำลองประสิทธิภาพอาคารร้อน วิธี CFD –รอมเกี่ยวข้องกับการสกัดโดยอัตโนมัติและโซลูชั่นเพื่อลดรุ่น ( รอม ) จากโปรแกรม CFD จำลอง .รอมแสดงมีความถูกต้องเพียงพอกับผลรวมความผิดพลาดด้านล่างร้อยละ 5 และรักษาแทนซึ่งเป็นที่พอใจของปรากฏการณ์ . แต่ละรอมมีเวลาแก้ปัญหาภายใต้ 20 วินาที ซึ่งเปิดศักยภาพบูรณาการของพวกเขากับ bems ให้ฟิสิกส์แบบเรียลไทม์ สร้างพลังงานจากตัวแปรที่ได้ศึกษาการประยุกต์ใช้สกัดรอมกับเงื่อนไขขอบเขตเริ่มต้นแตกต่างจากที่ซึ่งมันถูกสกัด ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่า รอมเก็บไว้ที่น่าพอใจทั้งหมดข้อผิดพลาดเมื่อเงื่อนไขเบื้องต้นในห้องพักแตกต่างกันไป โดย± 5 ° Cนี้จะช่วยให้การผลิตของจำนวนที่จำกัดของรอม กับความสามารถในการอย่างรวดเร็ว แบบสถานการณ์ที่เป็นไปได้หลาย