CN102840625B - 一种基于低谷电供暖预测所需热量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于低谷电供暖预测所需热量的方法，该方法包括：通过所需供热面积、低谷电的使用时间及供热负荷计算所需供热面积需要加热的热量总数。本发明可以根据需要的量来给蓄热体加热，保证尽量少的给蓄热体蓄能，从而减少热量损失。<!--1-->

Description

一种基于低谷电供暖预测所需热量的方法

技术领域

本发明涉及新型低谷电的节能，尤其涉及一种基于低谷电供暖预测所需热量的方法。

背景技术

随着国家对节能减排的重视，退出了低谷电的政策，许多利用低谷电发明创造纷纷出现，新型低谷电供暖就是其中一个例子。在给蓄热体蓄热后，会出现蓄热体本身能量向外释放能量的问题。温度越高，散失的能量就越多。为了减少这种能量散失带来的浪费从而推出通过DCS系统根据室外温度和对系统参数的修正来预测次日能量需求量，即次日多少能量，蓄热体在低谷电期间就蓄多少热量。

发明内容

为解决上述中存在的问题与缺陷，本发明提供了一种基于低谷电供暖预测所需热量的方法，该方法避免了蓄热体蓄热过多而导致的没有必要的热量散失，可以根据次日的能量需要量来给蓄热体加热，保证尽量少的给蓄热体蓄能，从而减少热量损失。所述技术方案如下：

一种基于低谷电供暖预测所需热量的方法，包括：

通过所需供热面积、低谷电的使用时间及供热负荷计算所需供热面积需要加热的热量总数。

本发明提供的技术方案的有益效果是：

可以根据需要的量来给蓄热体加热，保证尽量少的给蓄热体蓄能，从而减少热量损失。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施方式作进一步地详细描述：

本实施例提供了一种的基于低谷电供暖预测所需热量的方法，包括通过所需供热面积、低谷电的使用时间及供热负荷计算所需供热面积需要加热的热量总数。具体如下：

（1）第二天所需加热量的计算：每天低谷电开始时刻开始计算，根据次日课表可了解次日每个房间的上课时间，已知每个房间的面积，这样通过公式计算出所有房间共需要的热量总数，其计算公式如下：

$Q_{\mathrm{design}-\mathrm{total}}=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}(A_{\mathrm{room}\_i}\&times;H_{\mathrm{design}\_\mathrm{total}\_i})\&times;W_{\mathrm{power}-\mathrm{real}}$

公式中Q_design-total为第二天设计热负荷（kWh），A_{room_i}为第i个房间面积（m²），H_{design_total_i}为课表中第i个房间第二天早上低谷电结束时刻TIME_offpeak-end到晚上低谷电开始时刻TIME_{offpeak-start}的使用时间（h），W_power-real为第二天预计供热负荷（kW/m²），n为房间总数。

（2）W_power-real的计算方法：

（i）保存数据

将当天的W_power-real|_taday、当天TIME_{offpeak-start}时刻的室外温度T_offpeak-end作为历史数据存入历史数据库，W_power-real的计算方法如下：

$\begin{array}{c}{W}_{\mathrm{power}-\mathrm{real}}{|}_{\mathrm{taday}}\\ =\frac{\left({\mathrm{\&Sigma;}}_{i=1}^{N_{\mathrm{heating}-\mathrm{unit}}}(0.064\&times;(\frac{T_{\mathrm{heating}-\mathrm{unit}-i1}-T_{\mathrm{heating}-\mathrm{unit}-i2}}{2}-\frac{T_{\mathrm{time}-\mathrm{offpeak}-\mathrm{end}-i1}+T_{\mathrm{time}-\mathrm{offpeak}-\mathrm{end}-i2}}{2}))\right){|}_{\mathrm{today}}}{{\mathrm{\&Sigma;}}_{i=1}^n(A_{\mathrm{room}\_i}\&times;H_{\mathrm{user},i})}\end{array}$

其中，T_{heating-unit-ij}当前时刻i块蓄热体j半块的温度；T_{time-offpeak-eng-ij}为当天TIME_offpeak-end时刻第i块蓄热体第j半块的温度。式中T_user,i为第i房间当天TIME_offpeak-end至当前时刻（即TIME_offpeak-end）的实际使用时间（h）。

在系统运行的第一天，W_power-real=W_power，其中W_power为设定值。

（ii）第二天的W_power-real计算

$W_{\mathrm{power}-\mathrm{real}}=W_{\mathrm{power}-\mathrm{real}}{|}_{\mathrm{today}}\&times;\frac{T_{\mathrm{outdoor}\_\mathrm{time}-\mathrm{offpeak}\_\mathrm{stark}}{|}_{\mathrm{today}}-18}{T_{\mathrm{outdoor}\_\mathrm{time}-\mathrm{offpeak}\_\mathrm{start}}{|}_{\mathrm{yesterday}}-18}$

其中T_{outdoor_time-offpeak_start}为TIME_{offpeak-start}时刻的室外温度，带有下标|_today，|_yesterday的变量分别表示该变量今天与昨天的值。

计算出第二天所需的热量之后，计算出每块蓄热体需加热到温度。

$T_{\mathrm{heating}-\mathrm{unit}}=\frac{Q_{\mathrm{design}-\mathrm{total}}}{N_{\mathrm{heating}-\mathrm{need}}\&times;0.064}+T_{\mathrm{heating}-\mathrm{unit}-\mathrm{enable}}$

其中N_heating-need为需要蓄热的蓄热体块数。T_{heating-unit-enable}为蓄热体允许最低温度。

(3) 每块蓄热体所需的加热时间

$H_{\mathrm{heating}-\mathrm{unit}-i}=\frac{(T_{\mathrm{heating}-\mathrm{unit}}-T_{\mathrm{heating}-\mathrm{offpeak}-\mathrm{ij}\left(\min \right)})\&times;0.064}{P_{\mathrm{heating}-\mathrm{unit}}}$

其中，i是所需开启蓄热体加热器的序号，T_{heating-unit-offpeak-ij(min)}为TIME_{offpeak-start}时刻第i块蓄热体中温度较低的半块的温度。

计算每块的开始加热时刻：

TIME_{start-heating-i}=TIME_offpeak-end-H_{heating-unit-i}

当系统时间到达加热时间之后，DCS控制加热接触的吸合给蓄热体进行加热。当到达设定温度或者到达平电时，加热结束。从而保证蓄热体散热量到达最少。

在实际应用中，某一个房间供暖，其中面积是140m2 ，W_power-real=0.1左右，平均散热为6.3℃/h。蓄热体可以加热到的温度为600℃。

如果没有课表，此房间使用的时间为12小时。蓄热体热量全部加满。DCS会根据蓄热体设定的温度计算出所需要的加热时间，当早上7点钟加热结束。在整个使用过程中，损失的热量为60℃左右。

如果按照课表，此房间使用时间为4小时。根据公式算出次日需要热量为56℃。根据温度计算出蓄热体加热的起始时间，当早上7点钟停止加热。在这个使用过程中散失的热量要远比蓄热体热量加满损失的热量要小的很多，在10℃左右。

在剩余温度不都的情况，程序会根据需要的能量和剩余的能量的实际情况给蓄热体进行补热。尽量保证使用的所花的费用少的同时保证能量的散失量少。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种基于低谷电供暖预测所需热量的方法，其特征在于，该方法包括：通过所需供热面积、低谷电的使用时间及供热负荷计算所需供热面积需要加热的热量总数；

所述低谷电的使用时间是第二天早上低谷电结束时刻到晚上低谷电开始时刻的使用时间，该段时间所需热量计算公式如下：

公式中Q_design-total为第二天设计热负荷，单位为kWh，A_{room_i}为第i个房间面积，单位为m²，H_{design_total_i}为课表中第i个房间第二天早上低谷电结束时刻TIME_offpeak-end到晚上低谷电开始时刻TIME_{offpeak-start}的使用时间，单位为h，W_power-real为第二天预计供热负荷，单位为kW/m²，n为房间总数；

W_power-real的计算方法：

保存数据:

将当天的W_power-real|_today、当天TIME_{offpeak-start}时刻的室外温度T_{outdoor_time-offpeak_start}作为历史数据存入历史数据库，W_power-real的计算方法如下：

其中，N_heating-unit为蓄热体总块数；T_{heating-unit-ij}当前时刻i块蓄热体j半块的温度；T_{time-offpeak-end-ij}为当天TIME_offpeak-end时刻第i块蓄热体第j半块的温 度，式中H_user,i为第i房间当天TIME_offpeak-end至当前时刻的实际使用时间，单位为h；

在系统运行的第一天，W_power-real＝W_power，其中W_power为设定值；

第二天的W_power-real计算:

其中T_{outdoor_time-offpeak_start}为TIME_{offpeak-start}时刻的室外温度，带有下标|_today|_yesterday的变

量分别表示该变量今天与昨天的值；

计算出第二天所需的热量之后，计算出每块蓄热体需加热到温度；

其中N_heating-need为需要蓄热的蓄热体块数，T_{heating-unit-enable}为蓄热体允许最低温度；

每块蓄热体所需的加热时间：

其中，P_heating-unit为单个加热器的加热功率，i是所需开启蓄热体加热器的序号，T_{heating-unit-offpeak-ij(min)}为TIME_{offpeak-start}时刻第i块蓄热体中温度较低的半块的温度；

计算每块的开始加热时刻：

TIME_{start-heating-i}＝TIME_offpeak-end-H_{heating-unit-i}

当系统时间到达加热时间之后，DCS控制加热接触的吸合给蓄热体进行加热。

2.根据权利要求1所述的基于低谷电供暖预测所需热量的方法，其特征在于，所述供热电的负荷是通过使用过的供热电负荷进行计算。

3.根据权利要求2所述的基于低谷电供暖预测所需热量的方法，其特征在于，所述使用过的供热电负荷是根据使用时的蓄热体温度和使用时间计算得到。