论文部分内容阅读
随着社会经济的快速发展，人类社会面对的能源短缺与环境污染问题日益突出，节约能源与保护环境已刻不容缓。建筑照明能耗作为我国能源消耗的大户，所消耗的能源逐年增加。如何充分利用天然光、降低建筑照明能耗已经成为建筑照明研究的主要方向。本文分析了天然光特性以及天然采光的影响因素，研究了在满足人眼舒适性的前提下，实现最优节能方法和措施，给出了一种结合天然采光的室内智能照明控制策略，为研究开发绿色环保智能照明控制系统提供理论支持和应用参考。本文研究的主要内容如下：(1)分析了天然光源的主要形式以及天然采光和人工照明的相互关系，建立了太阳直射阳光和天空光在不同天气情况下的计算模型，研究了常用LED灯具调光原理。(2)利用DIALux照明仿真软件，在全晴天空、全阴天空以及混合天空等天气模式下，对影响室内天然光照度的窗户下沿离地高度、窗户透射率、窗墙比以及窗户朝向等因素进行了详细的定量分析，并得出了具体的结论。(3)根据天然采光的室内照明控制要求，研究了基于双模糊控制器的百叶窗角度控制策略，给出了具体的设计过程、仿真模型，通过仿真验证了该方法的可行性。引入室内反射光的影响，建立了基于光通传递矩阵的室内照度计算模型，提出了一种基于粒子群算法的人工智能调光控制策略，在满足照度误差允许的范围内，实现了灯具的能耗最小。(4)以某45平方米的办公场所为例，对所研究的结合天然采光的室内智能照明控制的节能效果进行了分析，分别计算了不使用天然光、结合天然采光的开关控制以及结合天然采光的智能控制三种模式下的年耗电量以及月耗电量。结果显示：采用结合天然采光的智能控制，与不考虑天然光的情况相比年节省耗电量720.225kwh，用电量下降75%，与采用开关控制相比年节省耗电量172.854kwh，用电量下降42%。