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heat_load_calc's Introduction

Heat Load Calculation

本リポジトリでは、暖冷房負荷計算の開発を行っています。

Quick Start

You can run a sample that executes the following command.

$ git clone [email protected]:BRI-EES-House/heat_load_calc.git
$ cd heat_load_calc
$ mkdir out
$ python3 src/heat_load_calc/heat_load_calc.py src/heat_load_calc//example/data_example1/mid_data_house.json -o out

The files will be generated in the out folder.

How to create original data

See docs/data_spec/spec_mid_data_house.csv and create a file.

Generated files

The following file will be generated.

Echo back

Save the file with the calculation conditions for later checking.

mid_data_house.json ... 住宅計算条件JSONファイル

Schedule

These files will be generated when the --generate-schedule-only flag is specified.

mid_data_local_vent.csv ... ステップnの室iにおける局所換気量
mid_data_heat_generation.csv ... ステップnの室iにおける内部発熱
mid_data_moisture_generation.csv ... ステップnの室iにおける人体発湿を除く内部発湿
mid_data_occupants.csv ... ステップnの室iにおける在室人数
mid_data_ac_demand.csv ... ステップnの室iにおける空調需要

Weather data

This file will be generated when the --generate-weather-only flag is specified.

weather.csv ... 気象データ

Calculation result

result_detail_a.csv ... 15分ごとの計算結果（簡易版）(CSV)
result_detail_i.csv ... 15分ごとの計算結果（詳細版）(CSV)

See docs/data_spec/spec_core_output_detail.csv for result_detail_i.csv.

Command options

-o=<output-folder> ... Specifies the output folder. If not specified, the output will be in the current folder.

--generate-weather-only ... Execute only the generation of weather data. It does not perform load calculations.

--generate-schedule-only ... Executes only schedule generation. It does not perform load calculations.

--load-weather=<weather-folder> ... Loads a weather file from a specified folder without generating a schedule.

--load-schedule=<schedule-folder> ... Loads schedule files from a specified folder without generating schedules.

--schedule_data_folder_path=<schedule-folder> ... Specify the schedule folder, where schedule files ares set. Normally, the schedules are created automatically based on the total floor area. However, when specifying the schedules without using the automatically created one, this path is needed to be specify.

仕様書・根拠

https://heat-load-calc-document.readthedocs.io/ja/latest/

How to build the document

sphinx-build -b html docs/source/ dist
python3 -m http.server --directory dist 8080

See http://localhost:8080

=== 以下、旧文章（修正中） ===

外皮に関する入力情報の変換の仕方について記述しています。

外皮に関する入力情報として、入力情報の多さ等の観点から、下記のようにいくつかのレベルを設定しています。なお、用途別の床面積については、下記のレベルに関わらず、すべての段階において入力されるとしています。

Lv.1

外皮の簡易計算法における入力情報屋根・天井、壁、床、開口部といった部位の種類ごとにU値やη値が入力される。

Lv.2

部位ごとの断熱・日射熱取得性能が入力される。

Lv.3

Lv.2の情報に加えて、部位ごとに、その部位が接する空間用途（主たる居室、その他の居室、非居室、床下）が入力される。

Lv.4

Lv.3の情報に加えて、内壁の面積や熱物性値の情報を持つ。

Lv.5

熱バランスを室用途ごとに集約した、簡易熱負荷計算に必要な入力情報である。

設計実務者は、LV.1～LV.3までの入力方法を選択して入力する。

heat_load_calc's People

Contributors

Stargazers

Watchers

heat_load_calc's Issues

core test 室空気の水分収支の確認

概要

全ての室、全ての時刻において下記の式が成立することを確認する。
室空気の水分変化量
　－すきま風による水分取得量
　－機械換気による水分取得量
　－自然換気による水分取得量
　－隣室間換気による水分取得量
　－内部発湿による水分取得量
　－備品等からの水分取得量
　－対流空調による水分取得量
＝０

タスク

（ここにタスクを記す）
（ここにタスクを記す）

参考情報

（ここに添付ファイル・画像・URL等を貼り付ける）

照明スケジュールW/m2に面積をかけ忘れているのを修正する。

概要

（ここに概要を記す）

タスク

（ここにタスクを記す）
（ここにタスクを記す）

参考情報

（ここに添付ファイル・画像・URL等を貼り付ける）

core test 放射熱収支の確認

概要

全ての室、全ての時刻において以下の式が成立することを確認する。
Σ(境界表面放射熱量)
＝０

タスク

（ここにタスクを記す）
（ここにタスクを記す）

参考情報

（ここに添付ファイル・画像・URL等を貼り付ける）

core test 備品等の水分収支の確認

概要

全ての室、全ての時刻において、次の式が成立することを確認する。
家具の水分変化
　－室空気からの水分取得量
＝０

タスク

（ここにタスクを記す）
（ここにタスクを記す）

参考情報

（ここに添付ファイル・画像・URL等を貼り付ける）

core の json input ファイルの spec に関する階層をシンプルにする。

概要

（ここに概要を記す）

タスク

（ここにタスクを記す）
（ここにタスクを記す）

参考情報

（ここに添付ファイル・画像・URL等を貼り付ける）

レスポンスファクタのunittestコードを作成

概要

（ここに概要を記す）

タスク

（ここにタスクを記す）
（ここにタスクを記す）

参考情報

（ここに添付ファイル・画像・URL等を貼り付ける）

core test 定常状態想定での手計算との比較（steady04_換気）

概要

外気温度0℃、日射量0W/m2、夜間放射量0W/m2、換気1㎥/h、内部熱発100Wでの室温、表面温度、表面熱流を手計算と比較する

タスク

steady01にあわせてテストコードを更新する
（ここにタスクを記す）

参考情報

（ここに添付ファイル・画像・URL等を貼り付ける）

計算時間間隔を入力できるように修正

概要

（ここに概要を記す）

タスク

（ここにタスクを記す）
（ここにタスクを記す）

参考情報

（ここに添付ファイル・画像・URL等を貼り付ける）

室iの機械換気量（局所換気を除く）, m3/h, [i]」の単位はm3/s

概要

（pre_calc_parameters.pyの287行目「# 室iの機械換気量（局所換気を除く）, m3/h, [i]」の単位はm3/s）

タスク

（コメントに記載の単位を変更する）
（ここにタスクを記す）

参考情報

（ここに添付ファイル・画像・URL等を貼り付ける）

室温、相対湿度一定条件で負荷計算が行えるように修正

概要

（ここに概要を記す）

タスク

（ここにタスクを記す）
（ここにタスクを記す）

参考情報

（ここに添付ファイル・画像・URL等を貼り付ける）

永田の方式による放射熱伝達率のテスト

概要

（ここに概要を記す）

タスク

（ここにタスクを記す）
（ここにタスクを記す）

参考情報

（ここに添付ファイル・画像・URL等を貼り付ける）

weather の太陽位置の部分についてテストを記述する。

概要

weather の太陽位置を計算するモジュールについて、テストを追加する。

タスク

きちんとした値が抽出できているかのテスト
抽出したファイルの長さが正しいかどうかのテスト

initializer input について、室内側熱伝達抵抗を、boundary 直下のパラメータに引き上げる。

(core) XXXXXXwo

概要

（ここに概要を記す）

タスク

（ここにタスクを記す）
（ここにタスクを記す）

参考情報

（ここに添付ファイル・画像・URL等を貼り付ける）

core test 定常状態想定での手計算との比較（step3）

概要

外気温度0℃、日射量200W/m2、夜間放射量固定、室温20℃一定、太陽位置固定条件での熱負荷を手計算と比較する

タスク

（ここにタスクを記す）
（ここにタスクを記す）

参考情報

（ここに添付ファイル・画像・URL等を貼り付ける）

就寝中の設定PMVをどうするか（就寝中かどうかはスケジュールから判定できない）

概要

（ここに概要を記す）

タスク

スケジュールを就寝中と起床中に分ける
（ここにタスクを記す）

参考情報

（ここに添付ファイル・画像・URL等を貼り付ける）

検証用のテスト計画作成

概要

タスク

（テスト計画は小分けにし、issuesで管理する）

参考情報

（ここに添付ファイル・画像・URL等を貼り付ける）

世帯人数が4人で固定になっている

概要

延床面積に応じて世帯人数が可変となるように修正する

タスク

モジュールの作成
本体から作成したモジュールを呼び出す

参考情報

（ここに添付ファイル・画像・URL等を貼り付ける）

内壁の裏面の室情報を作成する必要がある

概要

内壁の裏面の室、温度係数が固定になっている
s3_space_initializer.py

core test 定常状態想定での手計算との比較（step2）

概要

外気温度0℃、日射量0W/m2、夜間放射量固定、室温20℃一定条件での熱負荷を手計算と比較する

タスク

（ここにタスクを記す）
（ここにタスクを記す）

参考情報

（ここに添付ファイル・画像・URL等を貼り付ける）

pandasに出力項目を追加

概要

（ここに概要を記す）

タスク

（ここにタスクを記す）
（ここにタスクを記す）

参考情報

（ここに添付ファイル・画像・URL等を貼り付ける）

core test 家具の熱収支の確認

概要

全ての室、全ての時刻において、下記の式が成立することを確認する。
家具の蓄熱量
　－室空気からの取得熱量
＝０

タスク

（ここにタスクを記す）
（ここにタスクを記す）

参考情報

（ここに添付ファイル・画像・URL等を貼り付ける）

Core がはきだす計算結果を実装する

概要

coreが吐き出している計算結果の項目名称リストの整理

概要

（ここに概要を記す）

タスク

（リストはCSVで作成する）
（適宜、項目を追加する）

参考情報

（ここに添付ファイル・画像・URL等を貼り付ける）

室空気の熱収支

概要

（室空気の熱収支のずれが改善しません。以下の条件で実行しようとしましたがダメでした。
　１）自立のモデル住宅をベースに換気量ゼロ、内部発熱ゼロ、家具との熱コンダクタンスゼロ、自然室温条件で熱収支がずれる
　２）芹川さん作の単室条件で検証。やはりずれが解消せず
　３）単室をすべて定常部位に変更したところ、エラーで停止。sequence.pyの156行目のxot分母がゼロになる。定常部位のみなのでwsrがゼロ。最初の時刻ステップで室温と着衣表面温度が同温で着衣表面の対流熱伝達率がゼロになるため
）

タスク

（着衣表面温度の初期値を15℃ではなく、16℃ぐらいにしたい）
（ここにタスクを記す）

参考情報

（ここに添付ファイル・画像・URL等を貼り付ける）

すきま風のモジュール修正

概要

（ここに概要を記す）

タスク

（c_value は建物全体の値なので、[i, 1] を削除）
（theta_o_npls: 時刻n+1の外気温度, degree C, float　の型を削除）
（すきま風量の計算式を修正）

参考情報

（ここに添付ファイル・画像・URL等を貼り付ける）

core test 定常状態想定での手計算との比較（steady05_相当外気温度）

概要

屋根・南壁の10℃、他の面の相当外気温度0℃、換気なし、内部発熱なしでの室温、表面温度、表面熱流を手計算と比較する

タスク

steady01にあわせてテストコードを更新する
（ここにタスクを記す）

参考情報

（ここに添付ファイル・画像・URL等を貼り付ける）

core test 室空気の熱収支の確認

概要

全ての室、全ての時刻において、下記の等式が成立することを確認する。

空気の蓄熱量
　－境界表面対流熱量
　－家具からの取得熱量
　－すきま風による取得熱量
　－機械換気による取得熱量
　－隣室間換気による取得熱量
　－内部発熱量（対流成分）
　－自然換気による取得熱量
　－対流空調からの取得熱量
　－放射空調からの対流取得熱量
＝０

タスク

（ここにタスクを記す）
（ここにタスクを記す）

参考情報

（ここに添付ファイル・画像・URL等を貼り付ける）

室の透過日射熱取得と家具の日射熱取得、床の日射熱取得の合計値が一致する

概要

（ここに概要を記す）

タスク

（ここにタスクを記す）
（ここにタスクを記す）

参考情報

（ここに添付ファイル・画像・URL等を貼り付ける）

室内表面熱伝達率の扱い

概要

（境界の室内側総合熱伝達率、対流熱伝達率、放射熱伝達率の関係を整理する）

タスク

（ここにタスクを記す）
（ここにタスクを記す）

参考情報

（ここに添付ファイル・画像・URL等を貼り付ける）

Weather データ作成を任意の間隔で計算できるようにする

概要

weather データは現状で15分間隔で計算するように固定されている。これを、1時間を何分割するのかを指定することによって任意のデータ長で計算できるように拡張する。

タスク

テストを作成
プログラムの改造
テストをとおす

参考情報

（ここに添付ファイル・画像・URL等を貼り付ける）

core の人体周りの熱伝達率の割合（作用温度の計算に使用）をステップ n+1 に修正する。

概要

目標OTの計算に使用する伝達率は前の時刻の着衣温度を用いて計算しているが、次の時刻のOTを計算する時の伝達率はn+1の値を使用しないといけない。

タスク

熱伝達率の計算の修正

Core で外気温度・湿度を参照する際に、initializer が出したデータではなく、直接weather がだしたデータを参照する。

概要

（ここに概要を記す）

タスク

（ここにタスクを記す）
（ここにタスクを記す）

参考情報

（ここに添付ファイル・画像・URL等を貼り付ける）

coreモジュールに漏気の計算方法を実装する

概要

C値から漏気量を計算して室内外換気に反映させるプログラムを作成する。

タスク

モジュールの追加
core の入力方法（json）の整理
core 仕様書の修正

窓の吸収日射熱取得の項を追加する

概要

窓の透過率＝日射熱取得率となっているので、吸収日射熱取得の項を追加する。（当面はゼロ）
対象はa11_opening_transmission_solar_radiation.py

タスク

集約化についてドキュメント化する
コードに反映させる

参考情報

（ここに添付ファイル・画像・URL等を貼り付ける）

日よけの効果クラスをレベル（日よけなし・simple・complicated）に応じて継承クラスに分割する。

非現実的な温湿度の挙動の確認

概要

data_example1の計算結果で、以下の例のように、温湿度が非現実的な挙動を示す。確認と対応の検討が必要と思われる。
・9月4日12:00　main_occupant_room_空気温度[℃]が負値となる（冷房立ち上がり時、MRTが高いためか）
・9月4日12:00　main_occupant_room_室相対湿度[%]が275％となるなど、変動が大きい。