CN110362934A - 一种建筑单元室温控制仿真方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种建筑单元室温控制仿真方法及系统,涉及室内温度控制技术领域，建立建筑单元在不同电热设备和日照作用下的供暖等效模型，通过供暖等效模型在预设时间段内对电热设备进行仿真控制，以使得在电热设备供热作用下建筑单元室内的第一温度与第二温度之间的差值小于预设温度差值；确定预设时间段内不同电热设备的耗电量。通过建立供暖等效模型，然后根据等效模型进行仿真，控制电热设备对建筑单元室内进行供热，控制室内温度趋近于预设室内温度。仿真结束后，确定在不同条件下不同电热设备在预设时间段的耗电量，进而确定出不同建筑单元对应的电热设备的控制方式既可以保持良好的室内温度，又达到节能的效果。

Description

一种建筑单元室温控制仿真方法及系统

技术领域

本申请涉及室内温度控制技术领域，具体涉及一种建筑单元室温控制仿真方法及系统。

背景技术

随着经济和城市化的发展，人们的生产、办公、生活环境有了很大的改善和提高。目前人们对生产、办公、生活的建筑内单元环境温度也不断地提出更高的要求，建筑物室温调节系统的能耗占总能耗的比重不断增加。同时为减少环境污染、提高供暖系统的性价比和控制性能及减少能耗，电供暖的比重也不断上升。

以电为能源的供热系统和设备种类很多，原理、结构、性能和控制功能各异，例如电暖气和现在比较新兴的电热膜，但是如果在供暖季节一直将电供暖的设备开启，无法对室温有效的调节。

现有技术中一般是室内有人时一直开着电热设备，但是随着供暖时间的延长，室内温度一直升高，导致最终的温度过高，造成电能浪费。当人离开房间，则关掉电热器，室内温度下降，再次开启后需要较长的时间，室温才能达到舒适的温度，需要耗费大量的电能。因此如何控制电热设备工作对室温进行调节时当前亟待解决的问题。

发明内容

本申请为了解决上述技术问题，提出了如下技术方案：

第一方面，本申请实施例提供了一种建筑单元室温控制仿真方法，所述方法包括：建立所述建筑单元在不同电热设备和日照作用下的供暖等效模型，所述电热设备包括：电热膜和电暖气；通过所述供暖等效模型在预设时间段内对所述电热设备进行仿真控制，以使得在所述电热设备供热作用下所述建筑单元室内的第一温度与第二温度之间的差值小于预设温度差值，所述第一温度为对所述电热设备仿真控制作用下第一时刻所述建筑单元内的实际室内温度，所述第二温度为预设第一时刻所述建筑单元内的室内温度，所述第一时刻为所述预设时间段内的任一时刻；确定所述预设时间段内不同所述电热设备的耗电量。

采用上述实现方式，建立供暖等效模型，然后根据等效模型进行仿真，控制电热设备对建筑单元室内进行供热，控制室内温度趋近于预设室内温度。仿真结束后，确定在不同条件下不同电热设备在预设时间段的耗电量，进而确定出不同建筑单元对应的电热设备的控制方式既可以保持良好的室内温度，又达到节能的效果。

结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，所述建立所述建筑单元在不同电热设备和日照作用下的供暖等效模型，包括：确定所述建筑单元的电热膜温度U₁、地面温度U₂、室内温度U₃、膜下热阻R₀、膜上热阻R₁、供暖热阻R₂、散热热阻R₃、膜上热容C₁、室内热容C₂、地热功率I₀、电暖气或日照产生的热功率I₁、楼板温度U_d和室外温度U_w；根据上述参数确定所述供暖等效模型：

结合第一方面第一种可能的实现方式，在第一方面第二种可能的实现方式中，建立所述供暖等效模型后设时间步为Δt，U₁、U₂、U₃的初始值用U₁ ⁰、U₂ ⁰、U₃ ⁰表示，第k个时间步的U₁、U₂、U₃用U₁ ^k、U₂ ^k、U₃ ^k表示，求解时用以下差分方程代替式(1)，其中k＝1,2,…,N：

用方程组(2)求解第k个时间步的U₁ ^k、U₂ ^k、U₃ ^k时认为其它变量已知(包括U₁ ^k-1、U₂ ^k-1、U₃ ^k-1)，因此以下辅助变量均已知：

将方程组(2)的第1、3个方程整理可得：

将式(3)代入方程组(2)第2个方程可求U₂ ^k：

以式(4)求得U₂ ^k后，可用式(3)求出U₁ ^k和U₃ ^k。

结合第一方面第二种可能的实现方式，在第一方面第三种可能的实现方式中，所述通过所述供暖等效模型在预设时间段内对所述电热设备进行仿真控制，以使得在所述电热设备供热作用下所述建筑单元室内的第一温度与第二温度之间的差值小于预设温度差值，包括：通过所述供暖等效模型在所述预设时间段内从开始时刻以时间步为Δt对所述电热设备进行仿真控制，以使得所述U₃ ^k与k时刻的预设温度之间的差值小于预设温度差值。

结合第一方面第三种可能的实现方式，在第一方面第四种可能的实现方式中，所述预设温度在所述预设时间段内的不同时间点的预设温度值不同。

第二方面，本申请实施例提供了一种建筑单元室温控制仿真系统，所述系统包括：模型建立模块，用于建立所述建筑单元在不同电热设备和日照作用下的供暖等效模型，所述电热设备包括：电热膜和电暖气；仿真控制模块，用于通过所述供暖等效模型在预设时间段内对所述电热设备进行仿真控制，以使得在所述电热设备供热作用下所述建筑单元室内的第一温度与第二温度之间的差值小于预设温度差值，所述第一温度为对所述电热设备仿真控制作用下第一时刻所述建筑单元内的实际室内温度，所述第二温度为预设第一时刻所述建筑单元内的室内温度，所述第一时刻为所述预设时间段内的任一时刻；确定模块，用于确定所述预设时间段内不同所述电热设备的耗电量。

结合第二方面，在第二方面第一种可能的实现方式中，所述模型建立模块包括：第一确定单元，用于确定所述建筑单元的电热膜温度U₁、地面温度U₂、室内温度U₃、膜下热阻R₀、膜上热阻R₁、供暖热阻R₂、散热热阻R₃、膜上热容C₁、室内热容C₂、地热功率I₀、电暖气或日照产生的热功率I₁、楼板温度U_d和室外温度U_w；第二确定单元，用于根据上述参数确定所述供暖等效模型：

结合第二方面第一种可能的实现方式，在第二方面第二种可能的实现方式中，建立所述供暖等效模型后设时间步为Δt，U₁、U₂、U₃的初始值用U₁ ⁰、U₂ ⁰、U₃ ⁰表示，第k个时间步的U₁、U₂、U₃用U₁ ^k、U₂ ^k、U₃ ^k表示，求解时用以下差分方程代替式(1)，其中k＝1,2,…,N：

用方程组(2)求解第k个时间步的U₁ ^k、U₂ ^k、U₃ ^k时认为其它变量已知(包括U₁ ^k-1、U₂ ^k-1、U₃ ^k-1)，因此以下辅助变量均已知：

将方程组(2)的第1、3个方程整理可得：

将式(3)代入方程组(2)第2个方程可求U₂ ^k：

以式(4)求得U₂ ^k后，可用式(3)求出U₁ ^k和U₃ ^k。

结合第二方面第二种可能的实现方式，在第二方面第三种可能的实现方式中，所述仿真控制模块包括：仿真控制单元，用于通过所述供暖等效模型在所述预设时间段内从开始时刻以时间步为Δt对所述电热设备进行仿真控制，以使得所述U₃ ^k与k时刻的预设温度之间的差值小于预设温度差值。

结合第二方面第三种可能的实现方式，在第二方面第四种可能的实现方式中，所述预设温度在所述预设时间段内的不同时间点的预设温度值不同。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种建筑单元室温控制仿真方法的流程示意图；

图2为本申请实施例提供的一种供暖等效模型结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种建筑单元室温控制仿真系统的示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本方案进行阐述。

图1为本申请实施例提供的一种建筑单元室温控制仿真方法，参见图1，所述方法包括：

S101,建立所述建筑单元在不同电热设备和日照作用下的供暖等效模型。

本实施例中电热设备采用两种：电热膜和电暖气，为了建立供暖等效模型，本实施例中分别确定所述建筑单元的电热膜温度U₁、地面温度U₂、室内温度U₃、膜下热阻R₀、膜上热阻R₁、供暖热阻R₂、散热热阻R₃、膜上热容C₁、室内热容C₂、地热功率I₀、电暖气或日照产生的热功率I₁、楼板温度U_d和室外温度U_w。

确定上述参数时，膜下热阻R0和电热膜下的保温板性能及厚度相关，决定了漏热损失量。膜上热阻R1和电热膜上材料的热交换性能相关，决定了电热膜至地面的热量传送效率。供暖热阻R2和地面向室内空气传热的性能相关，和供暖系统的结构相关。散热热阻R3和房间的大小及保温性能相关，影响供暖能耗的大小。差分Δt秒是仿真计算间隔时间，决定仿真运行时间和曲线、数据的分辨率和细节。膜上热容C1和电热膜上材料的种类和厚度相关，决定了蓄热量和升温时间。室内热容C2和房间的面积及高度相关，影响升温时间。地热功率I₀、电暖气或日照产生的热功率I₁设置了供暖装置的功率参数。楼板温度U_d设置决定了楼下有人或无人居住对供暖的影响。

然后根据上述参数确定供暖等效模型：

与公式(1)中的供暖等效模型对应的供暖等效模型结构参见图2。

建立所述供暖等效模型后设时间步为Δt，U₁、U₂、U₃的初始值用U₁ ⁰、U₂ ⁰、U₃ ⁰表示，第k个时间步的U₁、U₂、U₃的初始值用U₁ ^k、U₂ ^k、U₃ ^k表示，求解时用以下差分方程代替式(1)，其中k＝1,2,…,N：

用方程组(2)求解第k个时间步的U₁ ^k、U₂ ^k、U₃ ^k时认为其它变量已知(包括U₁ ^k-1、U₂ ^k-1、U₃ ^k-1)，因此以下辅助变量均已知：

将方程组(2)的第1、3个方程整理可得：

将式(3)代入方程组(2)第2个方程可求U₂ ^k：

以式(4)求得U₂ ^k后，可用式(3)求出U₁ ^k和U₃ ^k。

S102,通过所述供暖等效模型在预设时间段内对所述电热设备进行仿真控制，以使得在所述电热设备供热作用下所述建筑单元室内的第一温度与第二温度之间的差值小于预设温度差值。

本实施例中，第一温度为对所述电热设备仿真控制作用下第一时刻所述建筑单元内的实际室内温度，所述第二温度为预设第一时刻所述建筑单元内的室内温度，所述第一时刻为所述预设时间段内的任一时刻。

具体地，通过所述供暖等效模型在所述预设时间段内从开始时刻以时间步为Δt对所述电热设备进行仿真控制，以使得所述U₃ ^k与k时刻的预设温度之间的差值小于预设温度差值。

仿真模拟过程运行或停止随意控制，时间步Δt可随意设定修改，仿真模拟可以单步(操作一次只计算一点就停下来观察结果并等待下一次再操作)运行。例如预设时间段为24小时，从0点开始一直仿真到次日0点，设定时间步Δt为0.1小时。

如表1所示：其中表1,0点时刻膜温初始温度为14.2℃，低温16.6℃，室温17.4℃，室外温度-7.0℃，阳光功率为0w，地热功率为0，楼下温度15，预设温度18℃,电暖气功率为800w。表1中是选取了下午时段的数据记录为16.5时到17.9时，其中时间步Δt为0.1小时，可以看出从16.5到17.0预设温度是20℃，因为此时阳光功率为400W，考虑到此时室温不需要太高，但是从17.1小时到17.9小时，阳光功率为330W，说明到了阳光强度减弱，室外温度也逐渐降低，此时将预设温度设定为22℃。

进一步地，根据表1可以看出，当预设温度为20℃时，16.5时室内温度为19.3℃,16.6时室内温度为19.0℃，此时虽然室内温度都低于20℃，但是电暖气并没有开启，直至16.7时室内温度变为18.8℃时，将电暖气开启。紧接着到了16.9时，室内温度为19.6℃，再次将电暖气关闭。由表格可以看出，从16.5时到17.9时期间，室内温度只要与预设温度差值在1℃之间，就不会开启电暖气，也就是说本实施例中的预设温度差值为1℃。

表1仿真参数数据

膜温	地温	室温	外温	阳光	时间	地热	楼下温度	预设温度	电暖气功率
										14.6	17.0	19.3	0.0	400w	16.5	0	15.5	20.0	0w
14.6	17.0	19.0	0.0	400w	16.6	0	15.5	20.0	0w
										14.5	16.9	18.8	0.0	400w	16.7	0	15.5	20.0	800w
14.6	17.0	20.0	0.0	400w	16.8	0	15.5	20.0	0w
										14.6	17.0	19.6	0.0	400w	16.9	0	15.5	20.0	0w
14.6	17.0	19.3	0.0	400w	17.0	0	15.5	20.0	0w
										14.5	16.9	19.0	-0.4	330w	17.1	0	15.5	22.0	0w
14.4	16.8	18.6	-0.4	330w	17.2	0	15.5	22.0	800w
										14.6	17.0	20.4	-0.4	330w	17.3	0	15.5	22.0	800w
14.8	17.3	21.1	-0.4	330w	17.4	0	15.5	22.0	800
										15.1	17.6	21.7	-0.4	330w	17.5	0	15.5	22.0	800w
15.4	18.0	22.3	-0.4	330w	17.6	0	15.5	22.0	0w
										15.5	18.1	21.4	-0.4	330w	17.7	0	15.5	22.0	0w
15.5	18.1	20.7	-0.4	330w	17.8	0	15.5	22.0	800w
										15.6	18.3	21.5	-0.4	330w	17.9	0	15.5	22.0	800w

而且需要指出的是，表格1中是考虑了阳光功率，开启电暖气的。本实施例还可以分以下几种情况进行仿真：不考虑阳光功率，开启电暖气；考虑阳光功率，开启电热膜；不考虑阳光功率，开启电热膜。

而且表1中虽然电热膜没开启，地热功率为0，但是膜温一直保持在一个近似恒定的温度，是因为地热膜是与地板相接触的，因此电暖气供热使得地面保持一定的温度，自然也会使得电热膜保持一个近似恒定的温度。

由表1中可知，本实施例中所述预设温度根据不同时间段预设温度值不同，例如在晚上睡觉以后的时间到早上起床之前，冬天睡眠一般是盖着被子，因此不需要太高的室内温度，此时将预设温度设置低一些。而早上起床到晚上睡觉前温度高一些，当然在此期间还可以根据特定时间段是否没有人在家，此时也可以将预设温度设定的低一点，参见表2。

表2中，在晚上23点到次日凌晨2点时刻将预设温度设定为18℃，因为此时是睡眠时间，由于考虑到棉被的作用，有一定的保暖效果，因此将预设温度设定的低一点，避免室内温度过高，引起不舒适感。在早上5点、中午11点、下午17点和晚上20点将预设温度设置为22℃，考虑到这几个时间点一般是家中人员活动的时间，而早上8点和下午14点将预设温度设定为20摄氏度，是考虑到这两个点家中没有人，处于上班时间，只需保持温度即可。

当然，表2中只是给出了一部分时间点的数据，本实施例中其他时间点的数据也可依据上述条件进行设定，在此不再赘述。

表2不同时段预设温度

	每天时间点	预设温度	室外温度	阳光功率
					时段1	2.0	18.0	-8.0	0
时段2	5.0	22.0	-10.0	0
					时段3	8.0	20.0	-5.0	360
时段4	11.0	22.0	-2.0	460
					时段5	14.0	20.0	0.0	400
时段6	17.0	22.0	-4.0	330
					时段7	20.0	22.0	-6.0	0
时段8	23.0	18.0	-7.0	0

S103,确定所述预设时间段内不同所述电热设备的耗电量。

仿真结束后，确定出不同电热设备在保持室内良好保温性能前提下，不同情况下的耗电量，已确定出不用建筑单元适合采用何种电热设备。

例如，以同一建筑单元，采用2000W的地热，在不考虑阳光功率的前提下，在24小时内保持良好的室内温度，耗电21.2度。同样采用2000W的地热，考虑到阳光功率，则24小时内保持良好的室内温度，耗电15.6度。采用800W电暖气，在不考虑阳光功率的前提下，在24小时内保持良好的室内温度，耗电14.7度。同样采用800W的电暖气，考虑到阳光功率，则24小时内保持良好的室内温度，耗电12.2度。

因此示例的建筑单元采用800W的电暖气考虑阳光功率，且按照本实施例中的建筑单元室温控制仿真方法中的供暖等效模型对室温进行控制即可，既可以保持良好的室内温度，又可以达到节能的效果。

在现实中是不能随意的改变建筑保温节能性能、外部温度条件、供暖系统结构和性能，在非采暖期或快速的获得控制运行策略和指标等4个方面对供暖系统的影响。供暖系统要分析、验证系统各参数的影响作用，用建立供暖系统数学模型再做仿真、模拟分析供暖系统各参数的变化和各种供暖温度要求及各种控制策略方法，才能方便的、快速地、全面的、多方位、多角度、多条件地深入分析供暖系统。

根据实测供暖系统在已知运行条件和状态下的数据、曲线记录来调整仿真模拟系统的参数实现外部温度、电热膜温度、地面温度、室内温度、升温、降温速度和实际一致来拟合各热容、热阻等参数，可以分析实际具体供暖系统各参数、各条件变化后的运行指标变化，准确指导运行和控制策略。

由上述实施例可知，本实施例提供了一种建筑单元室温控制仿真方法，建立供暖等效模型，然后根据等效模型进行仿真，控制电热设备对建筑单元室内进行供热，控制室内温度趋近于预设室内温度。仿真结束后，确定在不同条件下不同电热设备在预设时间段的耗电量，进而确定出不同建筑单元对应的电热设备的控制方式既可以保持良好的室内温度，又达到节能的效果。

与上述实施例提供的一种建筑单元室温控制仿真方法相对应，本申请还提供了一种建筑单元室温控制仿真系统的实施例。参见图3，建筑单元室温控制仿真系统20包括：模型建立模块201、仿真控制模块202和确定模块203。

所述模型建立模块201，用于建立所述建筑单元在不同电热设备和日照作用下的供暖等效模型，所述电热设备包括：电热膜和电暖气。

所述模型建立模块201包括第一确定单元和第二确定单元。所述第一确定单元，用于确定所述建筑单元的电热膜温度U₁、地面温度U₂、室内温度U₃、膜下热阻R₀、膜上热阻R₁、供暖热阻R₂、散热热阻R₃、膜上热容C₁、室内热容C₂、地热功率I₀、电暖气或日照产生的热功率I₁、楼板温度U_d和室外温度U_w。第二确定单元，用于根据上述参数确定所述供暖等效模型：

建立所述供暖等效模型后设时间步为Δt，U₁、U₂、U₃的初始值用U₁ ⁰、U₂ ⁰、U₃ ⁰表示，第k个时间步的U₁、U₂、U₃的初始值用U₁ ^k、U₂ ^k、U₃ ^k表示，求解时用以下差分方程代替式(1)，其中k＝1,2,…,N：

用方程组(2)求解第k个时间步的U₁ ^k、U₂ ^k、U₃ ^k时认为其它变量已知(包括U₁ ^k-1、U₂ ^k-1、U₃ ^k-1)，因此以下辅助变量均已知：

将方程组(2)的第1、3个方程整理可得：

将式(3)代入方程组(2)第2个方程可求U₂ ^k：

以式(4)求得U₂ ^k后，可用式(3)求出U₁ ^k和U₃ ^k。

所述仿真控制模块202，用于通过所述供暖等效模型在预设时间段内对所述电热设备进行仿真控制，以使得在所述电热设备供热作用下所述建筑单元室内的第一温度与第二温度之间的差值小于预设温度差值，所述第一温度为对所述电热设备仿真控制作用下第一时刻所述建筑单元内的实际室内温度，所述第二温度为预设第一时刻所述建筑单元内的室内温度，所述第一时刻为所述预设时间段内的任一时刻。

所述仿真控制模块202包括：仿真控制单元，用于通过所述供暖等效模型在所述预设时间段内从开始时刻以时间步为Δt对所述电热设备进行仿真控制，以使得所述U₃ ^k与k时刻的预设温度之间的差值小于预设温度差值。

所述确定模块203，用于确定所述预设时间段内不同所述电热设备的耗电量。

本实施例中所述预设温度根据所述不同时间段预设温度值不同，例如在晚上睡觉以后的时间到早上起床之前，冬天睡眠一般是盖着被子，因此不需要太高的室内温度，此时将预设温度设置低一些。而早上起床到晚上睡觉前温度高一些，当然在此期间还可以根据特定时间段是否没有人在家，此时也可以将预设温度设定的低一点。

在预设时间内按照不同的预设温度对不同电热设备控制后，确定电热设备的耗电量，进而确定出当前建筑单元内使用何种电热设备是更省电的，达到节能的目的。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本申请未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本申请的技术方案并非是对本申请的限制，如来替代，本申请仅结合并参照优选的实施方式进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本申请的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本申请的宗旨，也应属于本申请的权利要求保护范围。

Claims (10)

1.一种建筑单元室温控制仿真方法，其特征在于，所述方法包括：

建立所述建筑单元在不同电热设备和日照作用下的供暖等效模型，所述电热设备包括：电热膜和电暖气；

通过所述供暖等效模型在预设时间段内对所述电热设备进行仿真控制，以使得在所述电热设备供热作用下所述建筑单元室内的第一温度与第二温度之间的差值小于预设温度差值，所述第一温度为对所述电热设备仿真控制作用下第一时刻所述建筑单元内的实际室内温度，所述第二温度为预设第一时刻所述建筑单元内的室内温度，所述第一时刻为所述预设时间段内的任一时刻；

确定所述预设时间段内不同所述电热设备的耗电量。

2.根据权利要求1所述的建筑单元室温控制仿真方法，其特征在于，所述建立所述建筑单元在不同电热设备和日照作用下的供暖等效模型，包括：

确定所述建筑单元的电热膜温度U₁、地面温度U₂、室内温度U₃、膜下热阻R₀、膜上热阻R₁、供暖热阻R₂、散热热阻R₃、膜上热容C₁、室内热容C₂、地热功率I₀、电暖气或日照产生的热功率I₁、楼板温度U_d和室外温度U_w；

根据上述参数确定所述供暖等效模型：

3.根据权利要求2所述的建筑单元室温控制仿真方法，其特征在于，建立所述供暖等效模型后设时间步为Δt，U₁、U₂、U₃的初始值用U₁ ⁰、U₂ ⁰、U₃ ⁰表示，第k个时间步的U₁、U₂、U₃用U₁ ^k、U₂ ^k、U₃ ^k表示，求解时用以下差分方程代替式(1)，其中k＝1,2,…,N：

用方程组(2)求解第k个时间步的U₁ ^k、U₂ ^k、U₃ ^k时认为其它变量已知(包括U₁ ^k-1、U₂ ^k-1、U₃ ^{k -1})，因此以下辅助变量均已知：

将方程组(2)的第1、3个方程整理可得：

将式(3)代入方程组(2)第2个方程可求U₂ ^k：

以式(4)求得U₂ ^k后，可用式(3)求出U₁ ^k和U₃ ^k。

4.根据权利要求3所述的建筑单元室温控制仿真方法，其特征在于，所述通过所述供暖等效模型在预设时间段内对所述电热设备进行仿真控制，以使得在所述电热设备供热作用下所述建筑单元室内的第一温度与第二温度之间的差值小于预设温度差值，包括：通过所述供暖等效模型在所述预设时间段内从开始时刻以时间步为Δt对所述电热设备进行仿真控制，以使得所述U₃ ^k与k时刻的预设温度之间的差值小于预设温度差值。

5.根据权利要求4所述的建筑单元室温控制仿真方法，其特征在于，所述预设温度在所述预设时间段内的不同时间点的预设温度值不同。

6.一种建筑单元室温控制仿真系统，其特征在于，所述系统包括：

模型建立模块，用于建立所述建筑单元在不同电热设备和日照作用下的供暖等效模型，所述电热设备包括：电热膜和电暖气；

仿真控制模块，用于通过所述供暖等效模型在预设时间段内对所述电热设备进行仿真控制，以使得在所述电热设备供热作用下所述建筑单元室内的第一温度与第二温度之间的差值小于预设温度差值，所述第一温度为对所述电热设备仿真控制作用下第一时刻所述建筑单元内的实际室内温度，所述第二温度为预设第一时刻所述建筑单元内的室内温度，所述第一时刻为所述预设时间段内的任一时刻；

确定模块，用于确定所述预设时间段内不同所述电热设备的耗电量。

7.根据权利要求6所述的建筑单元室温控制仿真系统，其特征在于，所述模型建立模块包括：

第一确定单元，用于确定所述建筑单元的电热膜温度U₁、地面温度U₂、室内温度U₃、膜下热阻R₀、膜上热阻R₁、供暖热阻R₂、散热热阻R₃、膜上热容C₁、室内热容C₂、地热功率I₀、电暖气或日照产生的热功率I₁、楼板温度U_d和室外温度U_w；

第二确定单元，用于根据上述参数确定所述供暖等效模型：

8.根据权利要求7所述的建筑单元室温控制仿真系统，其特征在于，建立所述供暖等效模型后设时间步为Δt，U₁、U₂、U₃的初始值用U₁ ⁰、U₂ ⁰、U₃ ⁰表示，第k个时间步的U₁、U₂、U₃用U₁ ^k、U₂ ^k、U₃ ^k表示，求解时用以下差分方程代替式(1)，其中k＝1,2,…,N：

用方程组(2)求解第k个时间步的U₁ ^k、U₂ ^k、U₃ ^k时认为其它变量已知(包括U₁ ^k-1、U₂ ^k-1、U₃ ^{k -1})，因此以下辅助变量均已知：

将方程组(2)的第1、3个方程整理可得：

将式(3)代入方程组(2)第2个方程可求U₂ ^k：

以式(4)求得U₂ ^k后，可用式(3)求出U₁ ^k和U₃ ^k。

9.根据权利要求8所述的建筑单元室温控制仿真系统，其特征在于，所述仿真控制模块包括：仿真控制单元，用于通过所述供暖等效模型在所述预设时间段内从开始时刻以时间步为Δt对所述电热设备进行仿真控制，以使得所述U₃ ^k与k时刻的预设温度之间的差值小于预设温度差值。

10.根据权利要求9所述的建筑单元室温控制仿真系统，其特征在于，所述预设温度在所述预设时间段内的不同时间点的预设温度值不同。