CN112487614B - 一种核电厂非设计工况下房间温度评价方法和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种核电厂非设计工况下房间温度评价方法和电子设备，包括：获取房间参数；根据所述房间参数对房间进行划分，确定房间类型；基于所述房间类型采用预设方法，获得房间的预测温度；根据所述预测温度，对房间温度进行评价。本发明量化了试验执行前提条件，能够精确评价非设计工况下房间温度，解决了设计工况窗口难寻的制约，有效地提升了核电厂暖通空调系统调试的质量和试验结果的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及核电厂暖通空调系统的技术领域，更具体地说，涉及一种核电厂非设计工况下房间温度评价方法和电子设备。
背景技术
在以往核电厂建设项目中，核电厂房间温度检查试验要求在“尽可能接近”设计工况下执行，设定试验前提条件为：室外温度接近设计参数，且夏季工况下房间内热负荷最大。由于外界环境条件以及机组运行状态等诸多实际条件的制约，且“尽可能接近”要求不可量化，设计工况下的试验窗口很难保证，特别是对于在夏热冬暖地区，冬季工况试验窗口几乎无法满足试验执行要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种核电厂非设计工况下房间温度评价方法和电子设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种核电厂非设计工况下房间温度评价方法，包括：
获取房间参数；
根据所述房间参数对房间进行划分，确定房间类型；
基于所述房间类型采用预设方法，获得房间的预测温度；
根据所述预测温度，对房间温度进行评价。
优选地，所述房间类型包括：第一类型和第二类型；
所述第一类型为：无外墙；或者通过外墙围护结构传送到房间内的能量与送入房间内的能量的差值小于预设值；
所述第二类型为：有外墙且外墙围护结构传送到房间内的能量与送入房间内的能量的差值大于预设值。
优选地，若所述房间类型为：第一类型；
所述基于所述房间类型采用预设方法，获得房间的预测温度包括：
采用直接测量法，获得房间的预测温度。
优选地，所述采用直接测量法，获得房间的预测温度包括：
获取房间内的设备运行热负荷；
判断所述设备运行热负荷是否满足测量条件；
若是，测量房间内的当前温度；所述当前温度为所述预测温度。
优选地，所述设备运行热负荷满足测量条件为：
在夏季，所述设备运行热负荷达到最大值；
或者，在冬季，所述设备运行热负荷处于稳定状态。
优选地，若所述房间类型为：第二类型；
所述基于所述房间类型采用预设方法，获得房间的预测温度包括：
采用外推法，获得房间的预测温度。
优选地，所述采用外推法，获得房间的预测温度包括：
获取房间的室内参数、送风风量、以及送风温度；
基于所述室内参数、所述送风风量、以及所述送风温度，建立房间的热平衡；
根据所述房间的热平衡，确定室内温度与室外温度的关系；
根据所述室内温度与室外温度的关系，获得房间的预测温度。
优选地，所述室内温度与室外温度的关系为线性关系。
优选地，所述根据所述室内温度与室外温度的关系，获得房间的预测温度包括：
获取室内温度数据和室外温度数据；所述室外温度数据包括：第一室外测量温度、第二室外测量温度和第三室外测量温度；所述室内温度数据包括：与所述第一室外测量温度、所述第二室外测量温度和所述第三室外测量温度对应的第一室内测量温度、第二室内测量温度和第三室内测量温度；
根据所述第一室外测量温度、所述第二室外测量温度、所述第三室外测量温度、所述第一室内测量温度、所述第二室内测量温度、所述第三室内测量温度，以及所述室内温度与室外温度的线性关系，获得室内温度随室外温度变化的曲线；
根据所述室内温度随室外温度变化的曲线，获得房间的预测温度。
优选地，所述方法还包括：
在所述获取室内温度数据和室外温度数据之前包括：
获取房间内的设备运行参数；
根据所述房间内的设备运行参数判断所述设备的运行状态是否正常；
若是，在所述设备处于稳定运行状态时，执行获取室内温度数据和室外温度数据的步骤。
优选地，所述第一室外测量温度和第一室外测量温度的温度间隔、所述第三室外测量温度和所述第二室外测量温度的温度间隔均大于或等于预设间隔温度。
本发明还提供一种核电厂非设计工况下房间温度评价装置，包括：
获取单元，用于获取房间参数；
确定单元，用于根据所述房间参数对房间进行划分，确定房间类型；
预测单元，用于基于所述房间类型采用预设方法，获得房间的预测温度；
评价单元，用于根据所述预测温度，对房间温度进行评价。
本发明还提供一种电子设备，包括：存储器和处理器；所述存储器用于存储程序指令，所述处理器用于根据所述存储器所存储的程序指令执行如上所述方法的步骤。
本发明还提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述方法的步骤。
实施本发明的核电厂非设计工况下房间温度评价方法和电子设备，具有以下有益效果：包括：获取房间参数；根据所述房间参数对房间进行划分，确定房间类型；基于所述房间类型采用预设方法，获得房间的预测温度；根据所述预测温度，对房间温度进行评价。本发明量化了试验执行前提条件，能够精确评价非设计工况下房间温度，解决了设计工况窗口难寻的制约，有效地提升了核电厂暖通空调系统调试的质量和试验结果的可靠性。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例提供的核电厂非设计工况下房间温度评价方法的流程示意图；
图2是本发明房间热量平衡示意图；
图3是本发明房间外墙传热计算模型示意图；
图4是采用本发明外推法得到的夏季室内温度随室外温度变化的曲线示意图；
图5是采用本发明外推法得到的冬季室内温度随室外温度变化的曲线示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
参考图1，图1为本发明提供的核电厂非设计工况下房间温度评价方法各实施例一个可选实施例的流程示意图。
其中，在进行本发明的房间温度评价方法前需要满足：对于空调房间：夏季工况系统送风温度须大于等于设计值，冬季工况系统送风温度须小于等于设计值；送风风量与设计值偏差不超过±10％；厂房内部系统和设备处于正常运行状态。
如图1所示，该核电厂非设计工况下房间温度评价方法包括：
步骤S101、获取房间参数。
本发明实施例中，房间参数可包括：房间在厂房中的位置、房间的结构、房间的外墙材质等。
步骤S102、根据房间参数对房间进行划分，确定房间类型。
本发明实施例中，房间类型包括：第一类型和第二类型。
其中，第一类型为：无外墙；或者通过外墙围护结构传送到房间内的能量与送入房间内的能量的差值小于预设值。在一些实施例中，传送到房间内的能量包括热量或者冷量。具体的为：通过外墙围护结构传送到房间内的热量比送入房间内的冷量小一个数量级；或者，通过外墙围护结构传送到房间内的冷量比送入房间内的热量小一个数量级。在一些实施例中，预设值可以为一个数量级，即通过外墙围护结构传送到房间内的能量与送入房间内的能量的差值小于一个数量级。例如，通过外墙围护结构传送到房间内的冷量为10KJ，而送入房间内的冷量小于1KJ，则此种结构的房间则为第一类型的房间。
进一步地，无外墙结构的房间具体可以为：在厂房内部、且远离厂房的围墙的房间。例如，在一个厂房内部总共有9个房间，其中，有8个房间均靠近厂房的围墙，而最里面的一个房间均被其他8个房间包括，此时，这个房间远离厂房的围墙，该房间即为无外墙结构的房间。
本发明实施例中，第二类型为：有外墙且外墙围护结构传送到房间内的能量与送入房间内的能量的差值大于预设值。同样地，这里的预设值也为一个数量级。
步骤S103、基于房间类型采用预设方法，获得房间的预测温度。
具体的，若房间类型为：第一类型。则基于房间类型采用预设方法，获得房间的预测温度包括：采用直接测量法，获得房间的预测温度。
其中，采用直接测量法，获得房间的预测温度包括：获取房间内的设备运行热负荷；判断设备运行热负荷是否满足测量条件；若是，测量房间内的当前温度；当前温度为预测温度。
本发明实施例中，设备运行热负荷满足测量条件为：在夏季，设备运行热负荷达到最大值；或者，在冬季，设备运行热负荷处于稳定状态。
如图2所示，图2为房间热量平衡示意图。
其中，对房间内的温度t影响的因素有送风温度Tsupply,送风风量厂房内部热负荷/>厂房围护结构的传热/>这四个因素。如图2所示。
当送风温度、送风风量固定后，影响房间温度的因素为房间内部热负荷(即房间内部的设备运行热负荷)和房间围护结构的传热这两个因素，对于夏季，当房间内部热负荷达到最大值；或者，在冬季，房间内部热负荷处于稳定状态时，房间内的温度只受围护结构传热的影响。室外环境温度仅会影响有外墙的房间，对于没有外墙的房间进行温度检查时无需考虑室外温度的影响。对于有外墙的房间：当通过外墙围护结构传递到房间内部的热量(冷量)比送入房间的冷(热)量小一个数量级时，其对温度的影响很小，可以忽略。那么对于这类厂房，进行温度检查时，也无需考虑室外温度的影响，只需在送风温度、送风风量为设计值，且房间内部热负荷最大时即可进行直接测量。
进一步地，如图3所示，为房间外墙传热计算模型示意图。
如图3所示，根据房间的外墙结构，确定房间的围护结构面积，室外温度以及总热阻，进而计算出外墙围护结构传送热量。即
外墙围护结构与室外传送热量满足以下公式：
其中：S——围护结构面积(m2)；Toutside——室外温度(℃)；R——总热阻(kW/m2·℃)。
因此，通过公式1可以计算出外墙围护结构传送热量，进而与送入房间的热量进行比对，如果小于一个数量级，则可采用直接测量法；如果大于一个数量级，则采用外推法。
本发明实施例中，若房间类型为：第二类型。则基于房间类型采用预设方法，获得房间的预测温度包括：采用外推法，获得房间的预测温度。
其中，采用外推法，获得房间的预测温度包括：获取房间的室内参数、送风风量、以及送风温度；基于室内参数、送风风量、以及送风温度，建立房间的热平衡；根据房间的热平衡，确定室内温度与室外温度的关系；根据室内温度与室外温度的关系，获得房间的预测温度。
本发明实施例中，室内温度与室外温度的关系为线性关系。
具体的，房间的室内参数包括：房间外墙围护结构传热量、房间内设备运行热负荷、维持房间温度的加热器的热负荷、维持房间温度的制冷机组冷量。
其中，房间的热平衡满足：
其中：——围护结构传热量(kW)；/>——房间内设备运行热负荷(kW)；/>——维持房间温度的加热器的热负荷(kW)；/>——维持房间温度的制冷机组冷量(kW)；——送风量(kW)；ρ——空气密度(kg/m3)；Cp——空气比热(kJ/kg·℃)；Tsupply——送风温度(℃)；t——房间温度(℃)。
由公式(2)可以看出，对于通风房间，即房间内没有设置空调且为通风情况，对于此类房间，送风温度与室外温度相当，当固定不变时，房间温度与室外温度为线性关系。对于空调房间，当/> Tsupply固定不变时，房间温度与室外温度为线性关系。或者，在其他一些实施例中，当/>也固定不变时(无外墙房间，或有外墙房间但室外设计温度与房间设计温度差小于5℃)，房间温度与室外温度无关----此时，可以采用直接测量法测量房间温度。
进一步地，根据室内温度与室外温度的关系，获得房间的预测温度包括：
获取室内温度数据和室外温度数据；室外温度数据包括：第一室外测量温度、第二室外测量温度和第三室外测量温度；室内温度数据包括：与第一室外测量温度、第二室外测量温度和第三室外测量温度对应的第一室内测量温度、第二室内测量温度和第三室内测量温度；根据第一室外测量温度、第二室外测量温度、第三室外测量温度、第一室内测量温度、第二室内测量温度、第三室内测量温度，以及室内温度与室外温度的线性关系，获得室内温度随室外温度变化的曲线；根据室内温度随室外温度变化的曲线，获得房间的预测温度。
其中，第一室外测量温度和第一室外测量温度的温度间隔、第三室外测量温度和第二室外测量温度的温度间隔均大于或等于预设间隔温度。本发明实施例中，预设间隔温度为2℃。
进一步地，本发明实施例中，在获取室内温度数据和室外温度数据之前包括：获取房间内的设备运行参数；根据房间内的设备运行参数判断设备的运行状态是否正常；若是，在设备处于稳定运行状态时，执行获取室内温度数据和室外温度数据的步骤。具体的，设备运行参数包括但不限于设备运行速度、设备运行时间、设备运行功率等。
例如，在夏季工况，房间内设备和系统处于正常运行状态，有空调或者冷却机组的房间在每次测试期间强制启动，并维持稳定运行。选择在室外温度不同的三种条件，测量室外温度T1、T2、T3(T1与T2的温度间隔不小于2℃、T2与T3的温度间隔不小于2℃)及对应的室内温度t1、t2、t3，然后将测得的数据描在直角坐标系上，则可以得到如图4所示的一条室内温度随室外温度变化的直线，根据直线的延长线，可以得到对应室外设计温度T设计下的室内温度t，即可以预测出室外设计温度为T时对应的房间的预测温度t。
在冬季工况，有空调或电加热器的房间应在每次测试期间强制启动，并维持稳定运行。选择在室外温度不同的三种条件下测量室外温度T1、T2、T3(T1与T2的温度间隔不小于2℃、T2与T3的温度间隔不小于2℃)及对应的室内温度t1、t2、t3，然后将测得的数据描在直角坐标系上，则可以得到如下图5所示的一条室内温度随室外温度变化的直线，根据直线的延长线，可以得到对应室外设计温度T设计下的室内温度t，即可以预测出室外设计温度为T时对应的房间的预测温度t。
步骤S104、根据预测温度，对房间温度进行评价。
具体的，在步骤S103中预测得到房间的预测温度，将该预测温度与参考温度范围进行比较，如何预测温度在参数温度范围内，则可判断房间温度合格，否则房间温度不合格。
本发明通过对核电厂房间进行分类，对于不受外界环境影响的厂房或房间可直接进行温度测量(无须执行冬夏季设计工况试验)；对于受外界环境影响的房间，推导出房间温度与外界温度为正相关的关系，从而可以使用“外推法”进行预测——即通过测量不同外界温度的室内温度，描点并外推至设计工况下的预测温度，进而可以评估通风系统整体性能是否满足核电厂房间温湿度控制功能的要求。同时还可以有效地解决了试验窗口的制约，结束了通风系统试验“靠天吃饭”的窘境，能可靠地完成冬夏季工况房间温度检查试验，推进核电工程项目进展，达成了很高的经济效益。
进一步地，本发明还提供一种核电厂非设计工况下房间温度评价装置。该装置可以用于实现本发明实施例公开的核电厂非设计工况下房间温度评价方法。其中，该核电厂非设计工况下房间温度评价装置包括：获取单元，用于获取房间参数；确定单元，用于根据房间参数对房间进行划分，确定房间类型；预测单元，用于基于房间类型采用预设方法，获得房间的预测温度；评价单元，用于根据预测温度，对房间温度进行评价。
进一步地，本发明还提供一种电子设备，包括：存储器和处理器；存储器用于存储程序指令，处理器用于根据存储器所存储的程序指令执行本发明实施例公开的核电厂非设计工况下房间温度评价方法的步骤。
本发明还提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如本发明实施例公开的核电厂非设计工况下房间温度评价方法的步骤。
以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。
Claims (14)
1.一种核电厂非设计工况下房间温度评价方法，其特征在于，包括：
获取房间参数；
根据所述房间参数对房间进行划分，确定房间类型；
基于所述房间类型采用预设方法，获得房间的预测温度；
根据所述预测温度，对房间温度进行评价。
2.根据权利要求1所述的核电厂非设计工况下房间温度评价方法，其特征在于，所述房间类型包括：第一类型和第二类型；
所述第一类型为：无外墙；或者通过外墙围护结构传送到房间内的能量与送入房间内的能量的差值小于预设值；
所述第二类型为：有外墙且外墙围护结构传送到房间内的能量与送入房间内的能量的差值大于预设值。
3.根据权利要求2所述的核电厂非设计工况下房间温度评价方法，其特征在于，若所述房间类型为：第一类型；
所述基于所述房间类型采用预设方法，获得房间的预测温度包括：
采用直接测量法，获得房间的预测温度。
4.根据权利要求3所述的核电厂非设计工况下房间温度评价方法，其特征在于，所述采用直接测量法，获得房间的预测温度包括：
获取房间内的设备运行热负荷；
判断所述设备运行热负荷是否满足测量条件；
若是，测量房间内的当前温度；所述当前温度为所述预测温度。
5.根据权利要求4所述的核电厂非设计工况下房间温度评价方法，其特征在于，所述设备运行热负荷满足测量条件为：
在夏季，所述设备运行热负荷达到最大值；
或者，在冬季，所述设备运行热负荷处于稳定状态。
6.根据权利要求2所述的核电厂非设计工况下房间温度评价方法，其特征在于，若所述房间类型为：第二类型；
所述基于所述房间类型采用预设方法，获得房间的预测温度包括：
采用外推法，获得房间的预测温度。
7.根据权利要求6所述的核电厂非设计工况下房间温度评价方法，其特征在于，所述采用外推法，获得房间的预测温度包括：
获取房间的室内参数、送风风量、以及送风温度；
基于所述室内参数、所述送风风量、以及所述送风温度，建立房间的热平衡；
根据所述房间的热平衡，确定室内温度与室外温度的关系；
根据所述室内温度与室外温度的关系，获得房间的预测温度。
8.根据权利要求7所述的核电厂非设计工况下房间温度评价方法，其特征在于，所述室内温度与室外温度的关系为线性关系。
9.根据权利要求8所述的核电厂非设计工况下房间温度评价方法，其特征在于，所述根据所述室内温度与室外温度的关系，获得房间的预测温度包括：
获取室内温度数据和室外温度数据；所述室外温度数据包括：第一室外测量温度、第二室外测量温度和第三室外测量温度；所述室内温度数据包括：与所述第一室外测量温度、所述第二室外测量温度和所述第三室外测量温度对应的第一室内测量温度、第二室内测量温度和第三室内测量温度；
根据所述第一室外测量温度、所述第二室外测量温度、所述第三室外测量温度、所述第一室内测量温度、所述第二室内测量温度、所述第三室内测量温度，以及所述室内温度与室外温度的线性关系，获得室内温度随室外温度变化的曲线；
根据所述室内温度随室外温度变化的曲线，获得房间的预测温度。
10.根据权利要求9所述的核电厂非设计工况下房间温度评价方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述获取室内温度数据和室外温度数据之前包括：
获取房间内的设备运行参数；
根据所述房间内的设备运行参数判断所述设备的运行状态是否正常；
若是，在所述设备处于稳定运行状态时，执行获取室内温度数据和室外温度数据的步骤。
11.根据权利要求9所述的核电厂非设计工况下房间温度评价方法，其特征在于，所述第一室外测量温度和第二室外测量温度的温度间隔、所述第三室外测量温度和所述第二室外测量温度的温度间隔均大于或等于预设间隔温度。
12.一种核电厂非设计工况下房间温度评价装置，其特征在于，包括：
获取单元，用于获取房间参数；
确定单元，用于根据所述房间参数对房间进行划分，确定房间类型；
预测单元，用于基于所述房间类型采用预设方法，获得房间的预测温度；
评价单元，用于根据所述预测温度，对房间温度进行评价。
13.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器和处理器；所述存储器用于存储程序指令，所述处理器用于根据所述存储器所存储的程序指令执行权利要求1-11中任意一项所述方法的步骤。
14.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-11中任意一项所述方法的步骤。
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