روش های مدلسازی تهویه مطبوع، با تاکید بر روش های پایه فیزیکی (جعبه سفید)

نزدیک به یک سوم انرژی مصرفی در دنیا مربوط به بخش ساختمان هاست. که سهم عمده ای از تولید گازهای گلخانه ایرا شامل می شود. در مناطق با آب و هوای سرد نزدیک به ۵۰ درصد انرژی مصرفی مربوط به گرمایش، سرمایش و تهویهمطبوع می باشد. از سوی دیگر با افزایش جمعیت و افزایش تمایل به شهرنشینی، انتظار می رود این سهم افزایش یابد.بنابراین توسعه ی ساختما ن های با مصرف بهینه انرژی موضوع بسیاری از تحقیقات قرار گرفته است. در نتیجه استفاده ازمصالح مرغوب و کارا از نظر میزان مصرف انرژی و بهینه سازی سیستم های تهویه مطبوع با کنترولرهای هوشمند به جایکنترولرهای سنتی نیز مورد توجه قرار گرفته است. روش های مدل سازی سیستم های تهویه مطبوع یا HVAC نیز ازجمله موارد مورد توجه پژوهشگران به منظور بهینه سازی مصرف سوخت و کاهش میزان مصرف انرژی در ساختمان هایتجاری و مسکونی می باشد.تحقیقات زیادی از دهه ی ۱۹۶۰ با ورود کامپیوتر به عرصه ی محاسبات و شبیه سازی مصرف انرژی انجام شده است و سهرویکرد کلی برای مدل سازی سیستم های تهویه مطبوع در نظر گرفته شده است که به اختصار مدل های پایه فیزیکی یاجعبه سفید، داده محور یا جعبه سیاه و ترکیبی یا جعبه خاکستری نامیده می شوند. در این نوشتار این روش ها مرور میشوند و به طور خاص روش های پایه فیزیکی مورد بررسی قرار می گیرند. دلیل نامگذاری روش های پایه فیزیکی این استکه براساس قوانین فیزیکی حاکم بر فرآیندهای تهویه مطبوع این مدل سازی انجام گرفته است. مدل های پایه فیزیکیقابلیت تعمیم خوبی دارند، اما نسبت به مدل های داده محور دقت کمتری دارند. کالیبراسیون مدل های پایهفیزیکی به خاطر تعیین تعداد زیادی پارامتر، کار دشواری است.