[分享]美国北卡罗来纳州实验室发现主动式冷梁可减少20%能耗

Flomericscom

           AEI公司工程师使用Flovent仿真软件
          优化主动式冷梁冷却系统并减少20%能耗
2008年5月
主动式冷梁冷却系统对美国北卡罗来纳大学新Genomic科学大楼的暖通散热系统降低20%能耗起到关键作用。主动式冷梁冷却系统是由AEI公司与项目建筑师SOM建筑设计事务所合作开发的。AEI工程师使用Flomerics公司的Flovent计算流体动力学分析软件优化散热系统并最大化节省能源。
Genomic科学大楼为价值1.5亿美元的研究工作实验室，可提供大约210，000平方英尺的现代化教室、实验室和办公室，包括了9个湿实验室、4个生物信息学实验室、一个容纳250人的演讲厅、1个容纳450人的演讲厅、1个容纳80人的教室和4个容纳30人的研究室。工程计划于2009年2月启动，计划于2011年2月竣工。
Talbert说：“当时AEI正寻找提高大楼能效的方法。而冷梁可能对处理好带有设备驱动负载的实验室很有希望。”为了评估该方法的可行性，AEI首先需要决定冷梁系统类型和尺寸，然后再估计该系统的能耗。
AEI使用Flovent分析软件模拟HVAC系统的操作。Talbert说：“我们选择Flovent软件是因为它能够模拟复杂的暖通与散热系统，并提供必要的温度和气体流动反馈信息，以决定系统设计的有效性。同时Flomerics还能提供技术支持，技术人员不仅熟知软件，而且在处理HVAC系统设计挑战方面经验丰富。”
对整个实验室建模，需要选择一个代表性的基准模型以减少导入工作和仿真时间。建立了一个有两股气流的冷梁冷却系统，其中一股气流通过冷梁管口在梁内由低温与负面压力牵引。目的在于设计一个主动式冷梁系统在全面减少能耗时能达到空间内的温度要求。模拟和分析了多种主动式冷梁冷却系统最后确定一种能达到设计目的的模型。
AEI随后利用确定的冷梁容量和通风要求得出实验室年能耗仿真。能量仿真不仅包含对冰鲜束和通风系统的描述，也包括年运营进度表、内部负荷和气候数据。能量分析表明，与基于美国采暖、制冷与空调工程师协会(ASHRAE)标准90.1-2004的常规设计相比，实验室暖通与散热系统能耗比之基准低20%。这些改进在新实验楼的能效设计中至关重要，该项目被美国绿色建筑协会指定在竣工后将获得银奖，并由美国能源与环境先导计划(LEED)领导。