CN107563043A - 一种室外机安装方案评估方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种室外机安装方案评估方法及装置。其中，该方法包括：根据室外机安装方案构建三维模型；基于所述三维模型进行仿真数据分析；根据分析结果评估所述室外机安装方案是否合理。通过本发明，运用仿真技术，对空调室外机安装方案的速度场与温度场进行直观分析，能够直观判断空调室外机安装方案是否满足散热要求，提高工程安装效率，保证空调机组良好运行状态。
Description
技术领域
本发明涉及室外机技术领域，具体而言，涉及一种室外机安装方案评估方法及装置。
背景技术
空调室外机安装时，在建筑楼层高、设备间狭小、室外机组密度过大、百叶开度过小等情况下，经常会面临气流短路、热岛效应、烟囱效应等散热不良现象，导致室外机吹出的热空气无法顺利排出，引起室外机换热器的回风温度升高，空调系统无法满足相应的制冷要求。
众所周知，空调系统是建筑的重要组成部分，室外机的安装位置本应经过专业暖通工程师来精心设计。然而，在建筑的设计过程中，土建设计人员很少会考虑到空调室外机的散热问题，在设计图纸中经常会出现设备间位置、室外机的安装位置、百叶结构等不合理的情形。
此外，对于高层或者超高层建筑，室外机安装方式对于建筑低层机组不会出现散热问题，但在浮升力作用下的热空气，在建筑高层则可能会出现下楼层机组吹出的热气流被上楼层机组回吸的现象。
针对现有技术中的上述问题，怎样评估空调室外机组安装是否合理，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例中提供一种室外机安装方案评估方法及装置，以解决现有技术中如何准确评估空调室外机组安装是否合理的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种室外机安装方案评估方法，其中，该方法包括：根据室外机安装方案构建三维模型；基于所述三维模型进行仿真数据分析；根据分析结果评估所述室外机安装方案是否合理。
进一步地，根据室外机安装方案构建三维模型，包括：确定室外机安装方案中的安装参数；其中，所述安装参数至少包括以下之一：楼宇建筑结构、室外机机型、室外机安装位置、百叶种类、百叶安装方式；根据所述安装参数构建三维模型。
进一步地，基于所述三维模型进行仿真数据分析，包括：通过CFD软件，对所述三维模型进行仿真数据分析。
进一步地，通过所述CFD软件，对所述三维模型进行仿真数据分析，包括：通过所述CFD软件对所述三维模型进行网格处理；建立控制方程，设置分析条件；基于所述分析条件对所述控制方程进行数据解析，得到分析结果。
进一步地，所述分析条件至少包括以下之一：机组运行制冷模式时的外部大气环境温度以及大气压力；机组出风温度；室外机所有机组均处于制冷模式且全负荷运行；楼宇的预设范围内无其他热源或障碍物，且仅考虑机组运行制冷模式时冷凝器、机组壳体、排风管道发热；楼宇的预设范围内无风且忽略太阳辐射。地面辐射的传热影响。
进一步地，所述分析结果至少包括以下之一：起始面为室外机机组出风口的流线图、计算域不同截面上的速度矢量图、计算域不同截面上的温度分布云图、回风温度与环境温度的差值。
进一步地，根据分析结果评估所述室外机安装方案是否合理，包括：根据所述流线图、所述速度矢量图、所述温度分布云图，判断室外机的气流流动状态和室外机不同位置的温度分布状态是否符合要求，进而评估所述室外机安装方案是否合理；和/或，根据回风温度与环境温度的差值是否小于预设阈值，评估所述室外机安装方案是否合理。
进一步地，根据分析结果评估所述室外机安装方案是否符合要求之后，所述方法还包括：如果符合要求，则生成可行性报告；如果不符合要求，则生成修改建议报告。
本发明还提供了一种室外机安装方案评估装置，其中，该装置包括：构建模块，用于根据室外机安装方案构建三维模型；分析模块，用于基于所述三维模型进行仿真数据分析；评估模块，用于根据分析结果评估所述室外机安装方案是否合理。
进一步地，所述构建模块，包括：参数确定单元，用于确定室外机安装方案中的安装参数；其中，所述安装参数至少包括以下之一：楼宇建筑结构、室外机机型、室外机安装位置、百叶种类、百叶安装方式；模型构建单元，用于根据所述安装参数构建三维模型。
进一步地，所述分析模块，具体用于通过CFD软件，对所述三维模型进行仿真数据分析。
进一步地，所述分析模块，包括：处理单元，用于通过所述CFD软件对所述三维模型进行网格处理；设置单元，用于建立控制方程，设置分析条件；解析单元，用于基于所述分析条件对所述控制方程进行数据解析，得到分析结果。
进一步地，所述分析条件至少包括以下之一：机组运行制冷模式时的外部大气环境温度以及大气压力；机组出风温度；室外机所有机组均处于制冷模式且全负荷运行；楼宇的预设范围内无其他热源或障碍物，且仅考虑机组运行制冷模式时冷凝器、机组壳体、排风管道发热；楼宇的预设范围内无风且忽略太阳辐射。地面辐射的传热影响。
进一步地，所述分析结果至少包括以下之一：起始面为室外机机组出风口的流线图、计算域不同截面上的速度矢量图、计算域不同截面上的温度分布云图、回风温度与环境温度的差值。
进一步地，所述评估模块包括：第一评估单元，用于根据所述流线图、所述速度矢量图、所述温度分布云图，判断室外机的气流流动状态和室外机不同位置的温度分布状态是否符合要求，进而评估所述室外机安装方案是否合理；和/或，第二评估单元，用于根据回风温度与环境温度的差值是否小于预设阈值，评估所述室外机安装方案是否合理。
进一步地，根据分析结果评估所述室外机安装方案是否符合要求之后，所述装置还包括：处理模块，用于在所述室外机安装方案符合要求的情况下，生成可行性报告；在所述室外机安装方案不符合要求的情况下，生成修改建议报告。
应用本发明的技术方案，运用仿真技术，对空调室外机安装方案的速度场与温度场进行直观分析，能够直观判断空调室外机安装方案是否满足散热要求，提高工程安装效率，保证空调机组良好运行状态。
附图说明
图1是根据本发明实施例的室外机安装方案评估方法的流程图；
图2是根据本发明实施例的空调室外机安装模拟分析流程图；
图3是根据本发明实施例的室外机安装方案评估装置的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。
图1是根据本发明实施例的室外机安装方案评估方法的流程图，如图1所示，该方法包括以下步骤：
步骤S101，根据室外机安装方案构建三维模型；
步骤S102，基于三维模型进行仿真数据分析；
步骤S103，根据分析结果评估室外机安装方案是否合理。
通过本实施例，运用仿真技术，对空调室外机安装方案的速度场与温度场进行直观分析，能够直观判断空调室外机安装方案是否满足散热要求，提高工程安装效率，保证空调机组良好运行状态。
在本实施例中，对于如何根据室外机安装方案构建三维模型，本实施例提供了一种优选实施方式，即确定室外机安装方案中的安装参数；其中，上述安装参数至少包括以下之一：楼宇建筑结构、室外机机型、室外机安装位置、百叶种类、百叶安装方式；根据安装参数构建三维模型。上述三维模型是包含室外机所在的楼宇的三维模型。上述安装参数均是会影响到室外机运行效果的参数，结合上述安装参数可以构建更加精准的三维模型，为后续仿真数据分析提供基础。
在构建三维模型之后，可以通过CFD(Computational Fluid Dynamics，计算流体动力学)软件，对三维模型进行仿真数据分析。具体地，通过CFD软件对三维模型进行网格处理；建立控制方程，设置分析条件；基于分析条件对控制方程进行数据解析，得到分析结果。
需要说明的是，上述分析条件至少可以包括以下之一：机组运行制冷模式时的外部大气环境温度以及大气压力；机组出风温度；室外机所有机组均处于制冷模式且全负荷运行；楼宇的预设范围内无其他热源或障碍物，且仅考虑机组运行制冷模式时冷凝器、机组壳体、排风管道发热；楼宇的预设范围内无风且忽略太阳辐射。地面辐射的传热影响。上述分析结果至少可以包括以下之一：起始面为室外机机组出风口的流线图、计算域不同截面上的速度矢量图、计算域不同截面上的温度分布云图、回风温度与环境温度的差值。
通过上述优选实施方式，运用仿真技术，可以对空调室外机安装方案的速度场与温度场进行直观分析，提高分析精度，确保分析结果的准确性。
在得到分析结果后，可以根据分析结果评估室外机安装方案是否合理，具体地，根据流线图、速度矢量图、温度分布云图，判断室外机的气流流动状态和室外机不同位置的温度分布状态是否符合要求，进而评估室外机安装方案是否合理；和/或，根据回风温度与环境温度的差值是否小于预设阈值，评估室外机安装方案是否合理。基于此，可以准确直观判断空调室外机安装方案是否满足散热要求，保证空调机组良好运行状态。其中，上述回风温度是每台机组换热器回风面的平均回风温度。上述预设阈值的大小可以根据用户需求设定，例如可以设置为8℃。
在根据分析结果评估室外机安装方案是否符合要求之后，如果符合要求，则生成可行性报告；如果不符合要求，则生成修改建议报告，对室外机安装方案进行修改之后重新执行室外机安装方案评估方法。基于此，能够准确快速直观的告知安装人员方案是否合理，为安装人员提供修改建议。
图2是根据本发明实施例的空调室外机安装模拟分析流程图，如图2所示，该流程包括以下步骤(步骤S201-步骤S210)：
步骤S201，构建空调室外机安装方案。
步骤S202，根据室外机安装方案构建包含室外机的楼宇三维模型。
步骤S203，对三维模型进行网格处理。
步骤S204，建立控制方程，设置分析条件。
上述控制方程包括如下三个方程：
(1)连续方程：
(2)动量方程：
(3)能量方程：
其中，ρ为流体密度，根据其是否可以改变分为可压流体与不可压流体；t表示时间，由各物理量是否随时间改变可将流动分为定常流动及非定常流动；u代表了速度矢量，u，v，w则分别是u在各个方向上的分量；p为计算流体微元上的压力；动量守恒方程的广义源项的符号是Su，Sv，Sw；能量方程的T代表了温度，k与cp与流体的传热特性相关，分别表示传热系数和比热容，ST为黏性耗散项，表示流内热源及流体黏性耗散产生热能的部分。
上述分析条件至少包括以下之一：
(1)机组运行制冷模式时的外部大气环境温度T0，大气压力为101.325KPa，同时考虑空气重力及由于温差产生的浮升力。
(2)所有机组均处于制冷模式并且全负荷运行。
(3)建筑附近无其他热源或者障碍物、且仅考虑制冷模式冷凝器、机组壳体与排风管道发热，不考虑其他部件的发热。
(4)假设建筑周围环境无风，忽略太阳辐射、地面辐射传热的影响。
(5)机组出风温度。
步骤S205，通过CFD软件确定求解域，建立离散方程；根据分析条件将方程离散化，对离散方程求解。如果求的解是非线性，则执行步骤S206，如果是线性，则执行步骤S207。
步骤S206，判断解是否收敛；如果是，则执行步骤S207，如果否，则重新执行步骤S205，之后重新建立离散方程。
步骤S207，进行数据处理，得到分析结果。
步骤S208，判断室外机安装方案是否合理；如果是，则执行步骤S209，如果否，则执行步骤S210。
步骤S209，生成可行性报告。
步骤S210，生成修改建议报告，更改室外机安装方案，之后重新执行步骤S202。
上述分析结果至少可以包括：
(1)作起始面为机组出风口的流线图、计算域不同截面上的速度矢量图、计算域不同截面上的温度分布云图。全面分析整个计算域的气流流动状态以及不同位置的温度分布状况。
(2)获取每台机组换热器回风面的平均回风温度Ti，这是机组运行状态的一个重要指标，其评估的标准是机组平均回风温度Ti与环境温度T0的差值△Ti＝Ti-T0。△Ti值的大小根据用户要求确定。一般地，△Ti＜8℃为宜，因为在此范围内可保证空调机组良好的运行状态。
上述实施例提出一种空调室外机安装热模拟分析方法，从而解决空调室外机安装前的方案评估及方案优化问题。
实施例三
对应于图1介绍的室外机安装方案评估方法，本实施例提供了一种室外机安装方案评估装置，如图3所示的室外机安装方案评估装置的结构框图，该装置包括：
构建模块10，用于根据室外机安装方案构建三维模型；
分析模块20，连接至构建模块10，用于基于三维模型进行仿真数据分析；
评估模块30，连接至分析模块20，用于根据分析结果评估室外机安装方案是否合理。
通过本实施例，运用仿真技术，对空调室外机安装方案的速度场与温度场进行直观分析，能够直观判断空调室外机安装方案是否满足散热要求，提高工程安装效率，保证空调机组良好运行状态。
在本实施例中，上述构建模块10可以包括：参数确定单元，用于确定室外机安装方案中的安装参数；其中，安装参数至少包括以下之一：楼宇建筑结构、室外机机型、室外机安装位置、百叶种类、百叶安装方式；模型构建单元，用于根据安装参数构建三维模型。上述安装参数均是会影响到室外机运行效果的参数，结合上述安装参数可以构建更加精准的三维模型，为后续仿真数据分析提供基础。
上述分析模块20，具体可以通过CFD软件，对三维模型进行仿真数据分析。具体包括：处理单元，用于通过CFD软件对三维模型进行网格处理；设置单元，用于建立控制方程，设置分析条件；解析单元，用于基于分析条件对控制方程进行数据解析，得到分析结果。
需要说明的是，上述分析条件至少可以包括以下之一：机组运行制冷模式时的外部大气环境温度以及大气压力；机组出风温度；室外机所有机组均处于制冷模式且全负荷运行；楼宇的预设范围内无其他热源或障碍物，且仅考虑机组运行制冷模式时冷凝器、机组壳体、排风管道发热；楼宇的预设范围内无风且忽略太阳辐射。地面辐射的传热影响。上述分析结果至少可以包括以下之一：起始面为室外机机组出风口的流线图、计算域不同截面上的速度矢量图、计算域不同截面上的温度分布云图、回风温度与环境温度的差值。
通过上述优选实施方式，运用仿真技术，可以对空调室外机安装方案的速度场与温度场进行直观分析，提高分析精度，确保分析结果的准确性。
上述评估模块30可以包括：第一评估单元，用于根据流线图、速度矢量图、温度分布云图，判断室外机的气流流动状态和室外机不同位置的温度分布状态是否符合要求，进而评估室外机安装方案是否合理；和/或，第二评估单元，用于根据回风温度与环境温度的差值是否小于预设阈值，评估室外机安装方案是否合理。基于此，可以准确直观判断空调室外机安装方案是否满足散热要求，保证空调机组良好运行状态。其中，上述回风温度是每台机组换热器回风面的平均回风温度。上述预设阈值的大小可以根据用户需求设定，例如可以设置为8℃。
优选地，上述装置还可以包括：处理模块，用于在室外机安装方案符合要求的情况下，生成可行性报告；在室外机安装方案不符合要求的情况下，生成修改建议报告。基于此，能够准确快速直观的告知安装人员方案是否合理，为安装人员提供修改建议。
从以上的描述中可知，本发明在空调室外机安装工程中，根据室外机安装方案中包含的楼宇的建筑结构、空调室外机的机型、室外机安装位置、百叶种类以及百叶安装方式等信息，进行三维建模并完成仿真计算。对空调室外机安装方案的速度场与温度场进行直观分析，能够直观判断空调室外机安装方案是否满足散热要求，并针对分析结果评估方案可行性，提供优化方案建议，解决工程中的实际问题。提高工程安装效率，保证空调机组良好运行状态。
当然，以上是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明基本原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (16)
1.一种室外机安装方案评估方法，其特征在于，所述方法包括：
根据室外机安装方案构建三维模型；
基于所述三维模型进行仿真数据分析；
根据分析结果评估所述室外机安装方案是否合理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据室外机安装方案构建三维模型，包括：
确定室外机安装方案中的安装参数；其中，所述安装参数至少包括以下之一：楼宇建筑结构、室外机机型、室外机安装位置、百叶种类、百叶安装方式；
根据所述安装参数构建三维模型。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述三维模型进行仿真数据分析，包括：
通过计算流体动力学CFD软件，对所述三维模型进行仿真数据分析。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过所述CFD软件，对所述三维模型进行仿真数据分析，包括：
通过所述CFD软件对所述三维模型进行网格处理；
建立控制方程，设置分析条件；
基于所述分析条件对所述控制方程进行数据解析，得到分析结果。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述分析条件至少包括以下之一：
机组运行制冷模式时的外部大气环境温度以及大气压力；
机组出风温度；
室外机所有机组均处于制冷模式且全负荷运行；
楼宇的预设范围内无其他热源或障碍物，且仅考虑机组运行制冷模式时冷凝器、机组壳体、排风管道发热；
楼宇的预设范围内无风且忽略太阳辐射。地面辐射的传热影响。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述分析结果至少包括以下之一：
起始面为室外机机组出风口的流线图、计算域不同截面上的速度矢量图、计算域不同截面上的温度分布云图、回风温度与环境温度的差值。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据分析结果评估所述室外机安装方案是否合理，包括：
根据所述流线图、所述速度矢量图、所述温度分布云图，判断室外机的气流流动状态和室外机不同位置的温度分布状态是否符合要求，进而评估所述室外机安装方案是否合理；和/或，
根据回风温度与环境温度的差值是否小于预设阈值，评估所述室外机安装方案是否合理。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据分析结果评估所述室外机安装方案是否符合要求之后，所述方法还包括：
如果符合要求，则生成可行性报告；如果不符合要求，则生成修改建议报告。
9.一种室外机安装方案评估装置，其特征在于，所述装置包括：
构建模块，用于根据室外机安装方案构建三维模型；
分析模块，用于基于所述三维模型进行仿真数据分析；
评估模块，用于根据分析结果评估所述室外机安装方案是否合理。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述构建模块，包括：
参数确定单元，用于确定室外机安装方案中的安装参数；其中，所述安装参数至少包括以下之一：楼宇建筑结构、室外机机型、室外机安装位置、百叶种类、百叶安装方式；
模型构建单元，用于根据所述安装参数构建三维模型。
11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，
所述分析模块，具体用于通过计算流体动力学CFD软件，对所述三维模型进行仿真数据分析。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述分析模块，包括：
处理单元，用于通过所述CFD软件对所述三维模型进行网格处理；
设置单元，用于建立控制方程，设置分析条件；
解析单元，用于基于所述分析条件对所述控制方程进行数据解析，得到分析结果。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述分析条件至少包括以下之一：
机组运行制冷模式时的外部大气环境温度以及大气压力；
机组出风温度；
室外机所有机组均处于制冷模式且全负荷运行；
楼宇的预设范围内无其他热源或障碍物，且仅考虑机组运行制冷模式时冷凝器、机组壳体、排风管道发热；
楼宇的预设范围内无风且忽略太阳辐射。地面辐射的传热影响。
14.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述分析结果至少包括以下之一：
起始面为室外机机组出风口的流线图、计算域不同截面上的速度矢量图、计算域不同截面上的温度分布云图、回风温度与环境温度的差值。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述评估模块包括：
第一评估单元，用于根据所述流线图、所述速度矢量图、所述温度分布云图，判断室外机的气流流动状态和室外机不同位置的温度分布状态是否符合要求，进而评估所述室外机安装方案是否合理；和/或，
第二评估单元，用于根据回风温度与环境温度的差值是否小于预设阈值，评估所述室外机安装方案是否合理。
16.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，根据分析结果评估所述室外机安装方案是否符合要求之后，所述装置还包括：
处理模块，用于在所述室外机安装方案符合要求的情况下，生成可行性报告；在所述室外机安装方案不符合要求的情况下，生成修改建议报告。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20180109 |