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一种基于不确定性的居住建筑供热量计算方法技术

技术编号:29133712 阅读:37 留言:0更新日期:2021-07-02 22:29
本发明专利技术公开了一种基于不确定性的居住建筑供热量计算方法,该方法包括以下步骤:利用建筑室外温度和室内温度的平均值,开发线性回归模型,计算室内温度分布的上四分位点;利用室外温度和供热温度,开发改进三阶RC模型,计算供热系统供热量;利用上四分位点和室内温度的平均值计算室内温度的正态分布曲线;根据室内温度的不保证率要求、最低供热温度及正态分布曲线,确定系统运行的供热温度;将供热温度和室外温度输入到改进三阶RC模型中,得到在最低供热温度和不保证率要求下的供热系统供热量。本发明专利技术针对于解决居住建筑多用户室温监测结果不一致情况下,建筑供热量的计算问题,在保证建筑稳定供热的同时,降低建筑供热系统能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种基于不确定性的居住建筑供热量计算方法
本专利技术属于计算领域,具体涉及一种基于不确定性的居住建筑供热量计算方法。
技术介绍
在我国的北方城镇地区,集中供热是提高居住建筑室内温度,保证冬季室内环境舒适的重要方式,但不可避免地造成了建筑能源消耗的增加。据统计,2015年我国北方城镇地区供热能耗占建筑总能耗的22%。因此,在低碳环保发展的社会背景下,降低建筑供热损失,提高供热系统效率对降低建筑能耗具有重要意义。对建筑供热系统而言,建筑供热量直接决定着系统运行能耗的高低,而室内温度值又是供热量计算的重要参数。但通过对居住建筑的室温监测发现,居住建筑中普遍存在着多用户室内温度不一致的问题,部分用户的室内温度过高,而部分用户室内温度达不到供热标准的要求。出现这种问题的主要原因是,在居住建筑供热系统中,一个换热站承担的供热面积约为5-10万平方米,其中往往包含着多栋、多用户的不同供热需求,管路情况复杂,部分用户可能会出现水利失调的现象。因此,在居住建筑多用户温度监测结果不一致的情况下,如何计算建筑的供热量是一个重要问题。>目前为解决这个问题本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于不确定性的居住建筑供热量计算方法,其特征在于,包括以下步骤:/n步骤1):首先建立反映建筑室内温度分布上四分位点的线性回归模型,模型的输入变量为建筑室外温度T

【技术特征摘要】
1.一种基于不确定性的居住建筑供热量计算方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1):首先建立反映建筑室内温度分布上四分位点的线性回归模型,模型的输入变量为建筑室外温度Tout和室内温度平均值Tin,模型的输出变量为室内温度分布的上四分位点Tp;
步骤2):利用实测的室内温度平均值Ts,in、室外温度Ts,out及室内温度分布上四分位点Ts,p,采用最小二乘法对线性回归模型中的系数进行识别,使得识别后的线性方程式可以根据建筑室外温度Tout和室内温度平均值Tin计算室内温度分布的上四分位点Tp;
步骤3):基于建筑供热量的计算需求及建筑物的实际材料属性,利用建筑热负荷计算方法和建筑围护结构传热的电等效原理,开发计算建筑供热量的改进3R3C模型,该模型的输入变量包括建筑室外温度Tout和供热温度Tg,模型的输出变量为供热系统的供热量W;
步骤4):利用灰狼优化算法对步骤3中搭建的三阶模型的参数进行辨识,使得参数辨识后的灰箱模型可以反映建筑供热温度Tg和室外温度Tout与建筑供热量W之间的关系。在优化算法的迭代过程中,实测的建筑室内温度Ts,in、室外温度Ts,out作为边界条件输入到改进RC模型中,用于计算各搜索代理对应的供热量Wi,而实测的建筑供热量Ws则用于适应度函数值F的计算。
步骤5):根据室内温度平均值Tin和步骤2)中得到的室内温度分布的上四分位点Tp,计算室内温度的正态分布曲线,使得该曲线可以反映室内温度分布的不确定性。
步骤6):将建筑供暖室内温度的不保证率ε和最低供暖温度Tl带入到步骤5)中确定的正态分布曲线中,进行概率计算,确定系统运行的供热温度Tg;
步骤7):将步骤6)中得到的供热温度Tg和室外温度Tout输入到步骤4)中参数辨识后的改进RC模型中,计算在最低供热温度Tl和不保证率ε要求下的系统供热量W。


2.根据权利要求1所述的一种基于不确定性的居住建筑供热量计算方法,其特征在于,所述步骤1)中以建筑室外温度Tout和室内温度平均值Tin为变量,计算室内温度分布上四分位点Tp的线性回归模型为:
Tp=b1+b2Tout+b3Tin+b4Tout2+b5Tin2(1)
式中,Tp为室内温度分布上四分位点(℃);Tout为建筑室外温度(℃);Tin为室内温度平均值(℃);b1,b2,b3,b4,b5为待识别的系数。


3.根据权利要求1所述的一种基于不确定性的居住建筑供热量计算方法,其特征在于,所述步骤3)中搭建的计算建筑供热量的改进3R3C模型,该模型参考热负荷计算方法,将建筑日射得热作为供热有利因素予以忽略,同时通过添加附加系数α,将冷风渗透耗热量及冷风侵入耗热量附加到供热量的计算中,开发的改进三阶RC模型结构如图2所示。
该改进三阶模...

【专利技术属性】
技术研发人员:丁研刘路衡吕亚聪
申请(专利权)人:天津大学
类型:发明
国别省市:天津;12

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