CN106096781A - 基于综合温度的供热负荷预报方法 - Google Patents

基于综合温度的供热负荷预报方法 Download PDF

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Abstract

基于综合温度的供热负荷预报方法,本发明涉及供热负荷预报方法。本发明是为了解决传统预测方法产生的预测供热负荷过多的问题。本发明先将每个表面具有不同热特性的建筑物,简化为具有相同表面特性的当量建筑物。再将热源所供范围内的全部建筑物及管网,折算为综合当量建筑,得出该建筑的当量热特性系数。用综合温度代替干球温度及考虑室内得热的基础上进行供热负荷预报,综合考虑墙体外表面所吸收的太阳辐射能力、建筑物与外界环境的长波辐射交换等因素以及室内得热对供热负荷的影响。解决了传统方法由于不考虑太阳辐射、室外风速对及室内得热建筑物能耗的影响,导致预报出的供热量偏高,造成能源浪费的问题,本发明应用于供热负荷预报领域。

Description

基于综合温度的供热负荷预报方法
技术领域
本发明涉及供热负荷预报方法。
背景技术
供热系统是由热源、热网及热用户组成的。热源的任务是提供热用户需求的热量。每天供热企业的调度人员,都要预测由预测时刻起到未来的一段时期内(一天或每班)需要由热源供出的热量,热源将依据预测出的热量进行生产。
目前供热企业大多依据式(23)进行供热量的预测。
Q y = Q ′ t n - t w t n - t ′ w - - - ( 23 )
式中Qy为预报的供热量,kwh;Q'为设计条件下供热量,kwh,根据经验确定;tn为预测期的室内目标温度,℃;tw‘为设计条件下室外干球温度,℃;tw为预测的室外干球温度,℃;
式(23)中,tw为从预测时刻开始,预测周期内的室外空气干球温度。对于建筑物来说,在预测周期内实际需要的热量,不但与室外干球温度有关,还与室外风速及其得热量有关。建筑物的得热量,主要来自于两部分,一部分来自于太阳,一部分来自于室内的人员及家电等。一般仅太阳辐射作用,即可将南向房间的室温提高2℃以上。
在进行负荷预测时,由于仅依靠室外干球温度来预测未来时间内的供热负荷,忽略了太阳辐射、风速及室内得热的影响,因此依据式(23)的方法预测的供热负荷进行热量生产,必将导致供热量过多,造成能源浪费。
发明内容
本发明是为了解决传统的负荷预测方法没有考虑室外风速、太阳辐射及室内得热的影响,造成的预测出的供热量过多的问题,而提出的基于综合温度的供热负荷预报方法。
基于综合温度的供热负荷预报方法按以下步骤实现:
步骤一:将热源所供区域内的所有建筑物及管道系统,折算为当量建筑物,根据式(1)计算热源所供区域内综合当量建筑的当量热特性系数;
γ = Q 0 ( t n p - t w p ) τ 0 - - - ( 1 )
其中γ为当量热特性系数,单位为kW/℃;Q0为统计期内热源的供热量,单位为KWH;tnp为统计期内室内平均温度,单位为℃;twp为统计期内室外平均温度,单位为℃;τ0为统计期内供热时间,单位为h;
步骤二:根据式(2)求出热源所供区域内综合当量建筑物的耗热量指标,并制作出室外温度与建筑物综合耗热量指标关系曲线;
q H 1 = ( t n - t w ) 1000 × A 0 × γ - q I H - - - ( 2 )
其中qH1为没有太阳辐射及室外风速的统计期内综合当量建筑的耗热量指标,单位为W/m2;A0为统计期内总供热面积,单位为m2;tn为室内目标温度,单位为℃;tw为室外平均温度,单位为℃;qIH为折合到单位建筑面积上单位时间内建筑物内部得热量;
步骤三:利用供热企业建立的供热数据采集系统,实时采集热源的总供热量、建筑物的室内温度、室外温度、太阳辐射热和室外风速;
步骤四:根据步骤三测取的室外温度、太阳辐射热和室外风速数据,利用式(3)计算室外综合温度预测值;
tsay=twy+Δty (3)
其中tsay为室外综合温度预测值,单位为℃;twy为室外干球温度预测值,单位为℃;Δty为预测的太阳辐射等效温度,单位为℃;
步骤五:根据室外综合温度预测值,确定综合当量建筑耗热量指标预测值;
步骤六:根据预测的建筑物综合耗热量指标和预测期内供热面积,预测热源供热量;
步骤七:根据预测的供热量,由调度人员给热源或热力站下达调度令,热源或热力站可根据下达的调度令,组织系统的运行。
基于综合温度的供热负荷预报方法按以下步骤实现:
步骤一:利用供热企业建立的供热数据采集系统,实时采集热源的总供热量、建筑物的室内温度、室外温度、太阳辐射热和室外风速;
步骤二:利用步骤一测取的室外温度、太阳辐射热和室外风速数据,根据式(7)计算室外综合温度;
tsa=tw+Δt (7)
其中tsa为室外综合温度值,单位为℃;tw为室外干球温度值,单位为℃;Δt为太阳辐射的等效温度,单位为℃;
步骤三:将热源所供区域内的所有建筑物及管道系统,折算为综合当量建筑,根据式(8)计算;
γ s a = Q 0 ( t n p - t s a p ) τ 0 - - - ( 8 )
其中γsa为有太阳辐射及室外风速的历史数据时的当量热特性系数,单位为kW/℃;tsap为统计期内平均综合温度,单位为℃;
步骤四:根据式(9)求出热源所供区域内综合当量建筑的耗热量指标,并作出室外综合温度与综合当量建筑耗热量指标关系曲线;
q H 2 = ( t n - t s a ) 1000 × A 0 × γ s a - q I H - - - ( 9 )
其中qH2为有太阳辐射及室外风速的统计期内综合当量建筑的耗热量指标,单位为W/m2
步骤五:根据测取的室外温度、太阳辐射热和室外风速数据,利用式(3)计算室外综合温度预测值;
tsay=twy+Δty (3)
其中tsay为室外综合温度预测值,单位为℃;twy为室外干球温度预测值,单位为℃;Δty为预测的太阳辐射等效温度,单位为℃;
步骤六:根据室外综合温度预测值,确定建筑物综合耗热量指标预测值;
步骤七:根据预测的综合当量建筑耗热量指标和预测期内供热面积,预测热源供热量;
步骤八:根据预测的供热量,由调度人员给热源或热力站下达调度令,热源或热力站可根据下达的调度令,组织系统的运行。
发明效果:
本发明方法通过对运行数据的分析,将热源所供范围内的全部建筑物及全部管网,折算为综合当量建筑,求得该建筑的当量热特性系数。在用综合温度代替干球温度及考虑室内得热的基础上进行供热负荷预报,综合考虑了墙体外表面所吸收的太阳辐射能力、建筑物与外界环境的长波辐射交换等因素以及室内得热对供热负荷的影响,解决了传统的采用干球温度预测供热负荷时,由于不考虑太阳辐射、室外风速对及室内得热建筑物能耗的影响,从而导致预报出的供热量偏高,造成能源浪费的问题。本发明提出的采用室外综合温度预报供热负荷的方法,可在保证建筑物内所需求的温度条件下,比传统的预报方法预报的供热负荷减少10%左右,具有明显的节能效果和减轻环境污染作用。
本发明的具体优点主要表现在以下几个方面:
1、可消除太阳辐射和室外风速的对供热负荷的影响,使预报的供热负荷更接近实际需求。
2、预报方法简单、实用。
3、在保证室温需求的条件下,可节约10%左右的热量。
4、适用范围广。既可以用于预报企业供热热源的供热负荷预报,也可以用于热力站的供热负荷预报,还可以用于整个城市的供热负荷预报。
5、预报方法可以方便地在企业的供热运行管理采集软件上实现,在供热云平台上实现优势更明显。
附图说明
图1为建筑耗热量指标曲线图;图中1为综合温度与建筑物耗热量指标曲线,2为干球温度与建筑物耗热量指标曲线;
图2为干球温度变化和年供热量曲线图。图中1为根据干球温度tw确定的供热量随干球温度变化曲线;2为根据综合温度tsa确定的供热量随综合温度变化曲线;3为采用干球温度时的年供热量曲线;4为采用综合温度时的年供热量曲线。
具体实施方式
具体实施方式一:基于综合温度的供热负荷预报方法包括以下步骤:
先将由多个表面、每个表面具有不同热特性的建筑物,简化为具有相同表面特性的当量建筑物。再将热源所供范围内的全部建筑物及全部管网,折算为综合当量建筑,得出该建筑的当量热特性系数。在用综合温度代替干球温度及考虑室内得热的基础上进行供热负荷预报,综合考虑墙体外表面所吸收的太阳辐射能力、建筑物与外界环境的长波辐射交换等因素以及室内得热对供热负荷的影响,以解决传统的采用干球温度预测供热负荷时,由于不考虑太阳辐射、室外风速对及室内得热建筑物能耗的影响,从而导致预报出的供热量偏高,造成能源浪费的问题。
步骤一:将热源所供区域内的所有建筑物及管道系统,折算为当量建筑物,根据式(1)计算热源所供区域内综合当量建筑的当量热特性系数;
γ = Q 0 ( t n p - t w p ) τ 0 - - - ( 1 )
其中γ为当量热特性系数,单位为kW/℃;Q0为统计期内热源的供热量,单位为KWH;tnp为统计期内室内平均温度,单位为℃;twp为统计期内室外平均温度,单位为℃;τ0为统计期内供热时间,单位为h;
步骤二:根据式(2)求出热源所供区域内综合当量建筑物的耗热量指标,并制作出室外温度与建筑物综合耗热量指标关系曲线;
q H 1 = ( t n - t w ) 1000 × A 0 × γ - q I H - - - ( 2 )
其中qH1为没有太阳辐射及室外风速的统计期内综合当量建筑的耗热量指标,单位为W/m2;A0为统计期内总供热面积,单位为m2;tn为室内目标温度,单位为℃;tw为室外平均温度,单位为℃;qIH为折合到单位建筑面积上单位时间内建筑物内部得热量;
步骤三:利用供热企业建立的供热数据采集系统,实时采集热源的总供热量、建筑物的室内温度、室外温度、太阳辐射热和室外风速;
步骤四:根据步骤三测取的室外温度、太阳辐射热和室外风速数据,利用式(3)计算室外综合温度预测值;
tsay=twy+Δty (3)
其中tsay为室外综合温度预测值,单位为℃;twy为室外干球温度预测值,单位为℃;Δty为预测的太阳辐射等效温度,单位为℃;
步骤五:根据室外综合温度预测值,确定综合当量建筑耗热量指标预测值;
步骤六:根据预测的建筑物综合耗热量指标和预测期内供热面积,预测热源供热量;
步骤七:根据预测的供热量,由调度人员给热源或热力站下达调度令,热源或热力站可根据下达的调度令,组织系统的运行。
本实施方式用于没有太阳辐射及室外风速的历史数据时的供热负荷预报。
本发明方法的原理:
本发明原理是先将由多个表面、每个表面具有不同热特性的建筑物,简化为具有相同表面特性的当量建筑物。再将热源所供范围内的全部建筑物及全部管网,折算为综合当量建筑,求得该建筑的当量热特性系数。在综合考虑墙体外表面所吸收的太阳辐射能力、建筑物与外界环境的长波辐射交换等因素(外扰)以及室内得热(内扰)对供热负荷的影响基础上,根据室外综合温度预测值,预测综合当量建筑的耗热量指标,以及热源的供热量。
1、当量建筑的确定
对于一栋建筑物来说,当不考虑内外扰时,建筑物传热耗热量和渗风耗热量可以表示为:
q H T + q I N F = ( t n - t w p ) A 0 [ ( Σ K m q i F q i + Σ K w i F w i + Σ K d i F d i + Σ K m c i F m c i ) + C p ρ 0 N V ] - - - ( 13 )
式中:qHT为折合到单位建筑面积上单位时间内通过建筑围护结构的传热量,W/m2;qINF为折合到单位建筑面积上单位时间内建筑物空气渗透耗热量,W/m2;tn为室内温度,℃;twp为采暖期室外平均温度,℃;Kmqi、Kwi、Kdi、Kmci分别为外墙平均传热系数、屋顶传热系数、地面的传热系数、窗(门)的传热系数,W/(m2·℃);Fqi、Fwi、Fdi、Fmci分别为外墙的面积、屋顶面积、地面面积、窗(门)的面积,m2;A0为建筑面积,m2;Cp为空气的比热容,Wh/(kg·℃);ρ0为空气的密度,(kg/m3);V为换气体积,m3;N为换气次数,1/h。
令:
KdF0=(∑KmqiFqi+∑KwiFwi+∑KdiFdi+∑KmciFmci+CpρNV)kw/℃ (14)
式中Kd为建筑物当量传热系数,kW/℃;F0为建筑物外围护结构面积,m2
则式(13)可以表示为:
q H 1 + q I N F = ( t n - t w p ) A 0 K d F 0 k w / m 2 - - - ( 15 )
2、综合当量建筑的当量热特性系数
将热源所供的全部建筑物及全部管网,折算为一栋综合当量建筑。热源所供范围内的多栋建筑物,其所需要的供热量可以表示为
式中Q1为维持室温建筑物及外网所需要供应的热量,KWH;qv为当量建筑的体积热指标,W/(m3℃);V0为当量建筑物的体积,m3;tp为统计期内室内平均温度,℃;tw为统计期内室外平均温度,℃;τ0为统计期内供热时间,h;φ为管道散热占建筑物供热量的比值。
由式(16)可以得到:
∑qvV0=∑KdF0 (17)
令综合当量建筑的当量热特性系数为γ,由式(16)和式(17)可以得到
3、室外综合温度
式(17)中的干球温度,仅反映了室外空气的温度,没有反映太阳、风速等对温度的影响。综合温度综合考虑了室外干球温度、墙体外表面所吸收的太阳辐射能力以及建筑物与外界环境的长波辐射交换等因素对建筑的影响。
室外综合温度可按照式(18)计算。
t s a = t w + ρ I α e = t w + Δ t - - - ( 19 )
式中:tsa为室外综合温度,℃;tw为室外干球温度,来自于气象台的数据或现场测试数据,℃;I为水平或垂直面上的太阳辐射照度,来自于气象台的数据或现场测试数据,W/m2;ρ为太阳辐射吸收系数,由相关手册查取;αe为外表面换热系数,根据室外风速,由相关手册查取,W/(m2·℃)。
Δt为太阳辐射等效温度。反映了太阳辐射和风速等外扰对干球温度的影响,一般情况下Δt为2~4℃。从而使得实际参与负荷预测的室外温度参数,比传统预测应用的干球温度提升了Δt。
4、统计期内综合当量建筑的耗热量指标
如果用综合温度代替干球温度,则可消除太阳辐射和风速等外扰对建筑供热负荷的影响。如果在此基础上再扣除建筑物的内部得热量,则实际条件下的热源供热量,就消除了内外热扰的影响。这样,综合当量建筑的耗热量指标可以表示为:
γ s a = Q 0 ( t n p - t s a p ) τ 0 - - - ( 8 )
式中qH为统计期内综合当量建筑的耗热量指标,W/m2;A0为统计期内总供热面积,m2;tn为室内目标温度,℃;γsa为当量热特性系数,kW/℃;Q0为统计期内热源的供热量,KWH;tnp为统计期内室内平均温度,℃;tsap为统计期内平均综合温度,℃;τ0为统计期长度,等于统计期内供热时间,h。qIH为折合到单位建筑面积上单位时间内建筑物内部得热量,取3.8W/m2
5、预测综合当量建筑的耗热量指标
根据实测数据,按照式(3)计算未来时期的室外综合温度预测值。
tsay=twy+Δty (3)
式中tsay为室外综合温度预测值,℃;twy为室外干球温度预测值,采用气象台的预测值或根据测试数据,利用统计方法获得,℃;
Δty为预测的太阳辐射等效温度,℃;Iy为水平或垂直面上的太阳辐射照度预测值,根据测试数据,利用统计方法获得,W/m2;ρ为太阳辐射吸收系数,由相关手册查取;αe为外表面换热系数,根据室外风速,由相关手册查取,W/m2·K。
由此可以得到所预测的时期内的综合当量建筑耗热量指标为
q H y = ( t n - t s a y ) 1000 × A 0 × γ s a - q I H - - - ( 21 )
式中qHy为预测的综合建筑耗热量指标,W/m2
6、预测热源供热量
根据预测的综合当量建筑耗热量指标和预测期内供热面积,利用式(22)可以得到热源的预测供热量。
Q y = 1000 · N · q H y · A 1 = 1000 · N · A 1 [ ( t n - t s a y ) 1000 × A 0 × Q 0 ( t n p - t s a p ) τ 0 - q I H ] - - - ( 22 )
式中Qy为预测供热量,KWh;N为预测期长度,h;A1为预测期内供热面积,m2
式(22)的物理意义见图2。图中曲线1为根据干球温度tw确定的供热量随干球温度变化曲线;曲线2为根据综合温度tsa确定的供热量随综合温度变化曲线;曲线3为采用干球温度时的年供热量曲线;曲线4为采用综合温度时的年供热量曲线。tsa与tw之差,即为由于外扰导致的温升。
具体实施方式二:本实施方式与具体实施方式一不同的是:所述步骤四中Δty由公式(4)得到:
Δt y = ρI y α e - - - ( 4 )
其中所述ρ为太阳辐射吸收系数,由相关手册查取;Iy为水平或垂直面上的太阳辐射照度预测值,根据测试数据,利用统计方法获得,单位为W/m2;αe为外表面换热系数,根据室外风速,由相关手册查取,单位为W/(m2·℃)。
具体实施方式三:本实施方式与具体实施方式一或二不同的是:所述步骤五中综合当量建筑耗热量指标预测值根据式(5)计算,也可以根据tsay查图1确定(图1中的tsay与曲线2的交点M,即为预测值):
q H y 1 = ( t n - t s a y ) 1000 × A 0 × γ - q I H - - - ( 5 )
其中qHy1为没有太阳辐射及室外风速时预测的建筑物综合耗热量指标,单位为W/m2
具体实施方式四:本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是:所述步骤六中预测热源供热量由公式(6)计算:
Qy1=1000·N·A1·qHy1 (6)
其中Qy1为没有太阳辐射及室外风速时预测的供热量,单位为KWh;N为预测期长度,单位为h;A1为预测期内供热面积,单位为m2
具体实施方式五:基于综合温度的供热负荷预报方法包括以下步骤:
步骤一:利用供热企业建立的供热数据采集系统,实时采集热源的总供热量、建筑物的室内温度、室外温度、太阳辐射热和室外风速;
步骤二:利用步骤一测取的室外温度、太阳辐射热和室外风速数据,根据式(7)计算室外综合温度;
tsa=tw+Δt (7)
其中tsa为室外综合温度值,单位为℃;tw为室外干球温度值,单位为℃;Δt为太阳辐射的等效温度,单位为℃;
步骤三:将热源所供区域内的所有建筑物及管道系统,折算为综合当量建筑,根据式(8)计算;
γ s a = Q 0 ( t n p - t s a p ) τ 0 - - - ( 8 )
其中γsa为有太阳辐射及室外风速的历史数据时的当量热特性系数,单位为kW/℃;tsap为统计期内平均综合温度,单位为℃;
步骤四:根据式(9)求出热源所供区域内综合当量建筑的耗热量指标,并作出室外综合温度与综合当量建筑耗热量指标关系曲线;
q H 2 = ( t n - t s a ) 1000 × A 0 × γ s a - q I H - - - ( 9 )
其中qH2为有太阳辐射及室外风速的统计期内综合当量建筑的耗热量指标,单位为W/m2
步骤五:根据测取的室外温度、太阳辐射热和室外风速数据,利用式(3)计算室外综合温度预测值;
tsay=twy+Δty (3)
其中tsay为室外综合温度预测值,单位为℃;twy为室外干球温度预测值,单位为℃;Δty为预测的太阳辐射等效温度,单位为℃;
步骤六:根据室外综合温度预测值,确定建筑物综合耗热量指标预测值;
步骤七:根据预测的综合当量建筑耗热量指标和预测期内供热面积,预测热源供热量;
步骤八:根据预测的供热量,由调度人员给热源或热力站下达调度令,热源或热力站可根据下达的调度令,组织系统的运行。
本实施方式用于有太阳辐射及室外风速的历史数据时的供热负荷预报。
具体实施方式六:本实施方式与具体实施方式五不同的是:所述步骤二中Δt由公式(10)得到:
Δ t = ρ I α e - - - ( 10 )
其中I为水平或垂直面上的太阳辐射照度,单位为W/m2
具体实施方式七:本实施方式与具体实施方式五或六不同的是:所述步骤五中Δty由公式(4)得到:
Δt y = ρI y α e - - - ( 4 )
其中所述ρ为太阳辐射吸收系数;Iy为水平或垂直面上的太阳辐射照度预测值,单位为W/m2;αe为外表面换热系数,单位为W/(m2·℃)。
具体实施方式八:本实施方式与具体实施方式五至七之一不同的是:所述步骤六中建筑物综合耗热量指标预测值根据式(11)计算,也可以根据tsay查图1确定(图1中的tsay与曲线1的交点B即为预测值):
q H y 2 = ( t n - t s a y ) 1000 × A 0 × γ s a - q I H - - - ( 11 )
其中qHy2为有太阳辐射及室外风速的历史数据时预测的综合当量建筑耗热量指标,单位为W/m2
具体实施方式九:本实施方式与具体实施方式五至八之一不同的是:所述步骤七中预测热源供热量由公式(12)计算:
Qy2=1000·N·A1·qHy2 (12)
Qy2为有太阳辐射及室外风速的历史数据时预测的供热量,单位为KWh。
实施例一:
如图2所示传统的预测方法,当所预测的室外干球温度为twy时,预测的供热量为A点;采用本发明的采用综合温度预测方法,预测的供热量为B点,相当于按照传统预方法获得的曲线1上的M点。这表明,同一预测期内,采用新的预测方法,可使预测的供热量减少。A点与B点之差,即为新的预测方法,相对于采用干球温度预测所节约的热量。CGNNCC所围面积为室外温度等于低于tw时,热源总供热量;DHNNCD所围面积为室外温度等于低于tsa时,热源总供热量。两个面积之差,即为室外温度等于低于tw时热源总节约热量。

Claims (9)

1.基于综合温度的供热负荷预报方法,其特征在于,所述基于综合温度的供热负荷预报方法包括以下步骤:
步骤一:将热源所供区域内的所有建筑物及管道系统,折算为当量建筑物,根据式(1)计算热源所供区域内综合当量建筑的当量热特性系数;
γ = Q 0 ( t n p - t w p ) τ 0 - - - ( 1 )
其中γ为当量热特性系数,单位为kW/℃;Q0为统计期内热源的供热量,单位为KWH;tnp为统计期内室内平均温度,单位为℃;twp为统计期内室外平均温度,单位为℃;τ0为统计期内供热时间,单位为h;
步骤二:根据式(2)求出热源所供区域内综合当量建筑物的耗热量指标,并制作出室外温度与建筑物综合耗热量指标关系曲线;
q H 1 = ( t n - t w ) 1000 × A 0 × γ - q I H - - - ( 2 )
其中qH1为没有太阳辐射及室外风速的统计期内综合当量建筑的耗热量指标,单位为W/m2;A0为统计期内总供热面积,单位为m2;tn为室内目标温度,单位为℃;tw为室外平均温度,单位为℃;qIH为折合到单位建筑面积上单位时间内建筑物内部得热量;
步骤三:利用供热企业建立的供热数据采集系统,实时采集热源的总供热量、建筑物的室内温度、室外温度、太阳辐射热和室外风速;
步骤四:根据步骤三测取的室外温度、太阳辐射热和室外风速数据,利用式(3)计算室外综合温度预测值;
tsay=twy+Δty (3)
其中tsay为室外综合温度预测值,单位为℃;twy为室外干球温度预测值,单位为℃;Δty为预测的太阳辐射等效温度,单位为℃;
步骤五:根据室外综合温度预测值,确定综合当量建筑耗热量指标预测值;
步骤六:根据预测的建筑物综合耗热量指标和预测期内供热面积,预测热源供热量;
步骤七:根据预测的供热量,由调度人员给热源或热力站下达调度令,热源或热力站可根据下达的调度令,组织系统的运行。
2.根据权利要求1所述的基于综合温度的供热负荷预报方法,其特征在于所述步骤四中Δty由公式(4)得到:
Δt y = ρI y α e - - - ( 4 )
其中所述ρ为太阳辐射吸收系数;Iy为水平或垂直面上的太阳辐射照度预测值,单位为W/m2;αe为外表面换热系数,单位为W/(m2·℃)。
3.根据权利要求2所述的基于综合温度的供热负荷预报方法,其特征在于所述步骤五中综合当量建筑耗热量指标预测值根据式(5)计算:
q H y 1 = ( t n - t s a y ) 1000 × A 0 × γ - q I H - - - ( 5 )
其中qHy1为没有太阳辐射及室外风速时预测的建筑物综合耗热量指标,单位为W/m2
4.根据权利要求3所述的基于综合温度的供热负荷预报方法,其特征在于所述步骤六中预测热源供热量由公式(6)计算:
Qy1=1000·N·A1·qHy1 (6)
其中Qy1为没有太阳辐射及室外风速时预测的供热量,单位为KWh;N为预测期长度,单位为h;A1为预测期内供热面积,单位为m2
5.基于综合温度的供热负荷预报方法,其特征在于,所述基于综合温度的供热负荷预报方法包括以下步骤:
步骤一:利用供热企业建立的供热数据采集系统,实时采集热源的总供热量、建筑物的室内温度、室外温度、太阳辐射热和室外风速;
步骤二:利用步骤一测取的室外温度、太阳辐射热和室外风速数据,根据式(7)计算室外综合温度;
tsa=tw+Δt (7)
其中tsa为室外综合温度值,单位为℃;tw为室外干球温度值,单位为℃;Δt为太阳辐射的等效温度,单位为℃;
步骤三:将热源所供区域内的所有建筑物及管道系统,折算为综合当量建筑,根据式(8)计算;
γ s a = Q 0 ( t n p - t s a p ) τ 0 - - - ( 8 )
其中γsa为有太阳辐射及室外风速的历史数据时的当量热特性系数,单位为kW/℃;tsap为统计期内平均综合温度,单位为℃;
步骤四:根据式(9)求出热源所供区域内综合当量建筑的耗热量指标,并作出室外综合温度与综合当量建筑耗热量指标关系曲线;
q H 2 = ( t n - t s a ) 1000 × A 0 × γ s a - q I H - - - ( 9 )
其中qH2为有太阳辐射及室外风速的统计期内综合当量建筑的耗热量指标,单位为W/m2
步骤五:根据测取的室外温度、太阳辐射热和室外风速数据,利用式(3)计算室外综合温度预测值;
tsay=twy+Δty (3)
其中tsay为室外综合温度预测值,单位为℃;twy为室外干球温度预测值,单位为℃;Δty为预测的太阳辐射等效温度,单位为℃;
步骤六:根据室外综合温度预测值,确定建筑物综合耗热量指标预测值;
步骤七:根据预测的综合当量建筑耗热量指标和预测期内供热面积,预测热源供热量;
步骤八:根据预测的供热量,由调度人员给热源或热力站下达调度令,热源或热力站可根据下达的调度令,组织系统的运行。
6.根据权利要求5所述的基于综合温度的供热负荷预报方法,其特征在于所述步骤二中Δt由公式(10)得到:
Δ t = ρ I α e - - - ( 10 )
其中I为水平或垂直面上的太阳辐射照度,单位为W/m2
7.根据权利要求6所述的基于综合温度的供热负荷预报方法,其特征在于所述步骤五中Δty由公式(4)得到:
Δt y = ρI y α e - - - ( 4 )
其中所述ρ为太阳辐射吸收系数;Iy为水平或垂直面上的太阳辐射照度预测值,单位为W/m2;αe为外表面换热系数,单位为W/(m2·℃)。
8.根据权利要求7所述的基于综合温度的供热负荷预报方法,其特征在于所述步骤六中建筑物综合耗热量指标预测值根据式(11)计算:
q H y 2 = ( t n - t s a y ) 1000 × A 0 × γ s a - q I H - - - ( 11 )
其中qHy2为有太阳辐射及室外风速的历史数据时预测的综合当量建筑耗热量指标,单位为W/m2
9.根据权利要求8所述的基于综合温度的供热负荷预报方法,其特征在于所述步骤七中预测热源供热量由公式(12)计算:
Qy2=1000·N·A1·qHy2 (12)
Qy2为有太阳辐射及室外风速的历史数据时预测的供热量,单位为KWh。
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