研究目的
研究典型气象数据(TMY)是否能准确预测日光质量及日光响应控制系统的性能。
研究成果
如果在校准系统时采用相似的天气条件,TMY数据通常能准确预测日光质量和节能效果。然而,不当的校准会导致节能效果降低和过度调光增加。在较高光传感器信号与工作面照度比值条件下进行校准,可以缓解天气变化带来的问题。
研究不足
该研究仅限于特定地点(香港)和单一空间类型(教室)。实际校准被假定为在选定时段内的任意分钟进行,未考虑实时天气变化,可能无法反映实际情况。仅使用一年的实际天气数据可能无法捕捉长期变化性。
1:实验设计与方法选择:
采用TMY数据和实际1分钟气象数据对真实空间进行日光模拟,使用Radiance软件执行三种模拟方法(日光系数法、三阶段法和五阶段法)。
2:样本选择与数据来源:
以香港某朝东真实教室为模型,设置四种窗系统(透明玻璃、0°/+45°/-45°百叶帘)。气象数据包含EnergyPlus的TMY数据及香港京士柏气象站的实际1分钟数据。
3:实验设备与材料清单:
测量设备包括Kipp & Zonen CM5总辐射表、EKO MS-54直接辐射表、EKO MS-802总辐射表及STR太阳跟踪器;软件采用SketchUp建模、Radiance模拟;材料为透光率80%的玻璃和反射率65%的百叶帘。
4:实验流程与操作步骤:
在SketchUp中建立空间及周边模型并导入Radiance,通过模拟方法计算工作平面上359个测点的日光照度?;赥MY数据设计系统校准方案,并采用实际气象数据评估性能表现。
5:数据分析方法:
计算CBDM指标(sDA、ASE、UDI、cDA),统计分析包含均方根误差(RMSE)及过暗调节工况频次。
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CM5 pyranometer
CM5
Kipp & Zonen
Measuring global solar irradiance
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MS-54 pyrheliometer
MS-54
EKO
Measuring direct solar irradiance
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MS-802 pyranometer
MS-802
EKO
Measuring diffuse solar irradiance
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STR sun tracker
STR
EKO
Tracking the sun for accurate irradiance measurements
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SketchUp
3D modeling of the space and surroundings
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Radiance
Daylight simulation software
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