基于綜合溫度的供熱負荷預(yù)報方法
【專利摘要】基于綜合溫度的供熱負荷預(yù)報方法，本發(fā)明涉及供熱負荷預(yù)報方法。本發(fā)明是為了解決傳統(tǒng)預(yù)測方法產(chǎn)生的預(yù)測供熱負荷過多的問題。本發(fā)明先將每個表面具有不同熱特性的建筑物，簡化為具有相同表面特性的當量建筑物。再將熱源所供范圍內(nèi)的全部建筑物及管網(wǎng)，折算為綜合當量建筑，得出該建筑的當量熱特性系數(shù)。用綜合溫度代替干球溫度及考慮室內(nèi)得熱的基礎(chǔ)上進行供熱負荷預(yù)報，綜合考慮墻體外表面所吸收的太陽輻射能力、建筑物與外界環(huán)境的長波輻射交換等因素以及室內(nèi)得熱對供熱負荷的影響。解決了傳統(tǒng)方法由于不考慮太陽輻射、室外風(fēng)速對及室內(nèi)得熱建筑物能耗的影響，導(dǎo)致預(yù)報出的供熱量偏高，造成能源浪費的問題，本發(fā)明應(yīng)用于供熱負荷預(yù)報領(lǐng)域。
【專利說明】
基于綜合溫度的供熱負荷預(yù)報方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及供熱負荷預(yù)報方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 供熱系統(tǒng)是由熱源、熱網(wǎng)及熱用戶組成的。熱源的任務(wù)是提供熱用戶需求的熱量。 每天供熱企業(yè)的調(diào)度人員，都要預(yù)測由預(yù)測時刻起到未來的一段時期內(nèi)（一天或每班)需要 由熱源供出的熱量，熱源將依據(jù)預(yù)測出的熱量進行生產(chǎn)。
[0003] 目前供熱企業(yè)大多依據(jù)式(23)進行供熱量的預(yù)測。
[0005] 式中Qy為預(yù)報的供熱量，kwh;Q'為設(shè)計條件下供熱量，kwh，根據(jù)經(jīng)驗確定;tn為預(yù) 測期的室內(nèi)目標溫度，°C ; tw '為設(shè)計條件下室外干球溫度，°C ; tw為預(yù)測的室外干球溫度， °C；
[0006] 式(23)中，tw為從預(yù)測時刻開始，預(yù)測周期內(nèi)的室外空氣干球溫度。對于建筑物來 說，在預(yù)測周期內(nèi)實際需要的熱量，不但與室外干球溫度有關(guān)，還與室外風(fēng)速及其得熱量有 關(guān)。建筑物的得熱量，主要來自于兩部分，一部分來自于太陽，一部分來自于室內(nèi)的人員及 家電等。一般僅太陽輻射作用，即可將南向房間的室溫提高2 °C以上。
[0007] 在進行負荷預(yù)測時，由于僅依靠室外干球溫度來預(yù)測未來時間內(nèi)的供熱負荷，忽 略了太陽輻射、風(fēng)速及室內(nèi)得熱的影響，因此依據(jù)式(23)的方法預(yù)測的供熱負荷進行熱量 生產(chǎn)，必將導(dǎo)致供熱量過多，造成能源浪費。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明是為了解決傳統(tǒng)的負荷預(yù)測方法沒有考慮室外風(fēng)速、太陽輻射及室內(nèi)得熱 的影響，造成的預(yù)測出的供熱量過多的問題，而提出的基于綜合溫度的供熱負荷預(yù)報方法。
[0009] 基于綜合溫度的供熱負荷預(yù)報方法按以下步驟實現(xiàn)：
[0010]步驟一:將熱源所供區(qū)域內(nèi)的所有建筑物及管道系統(tǒng)，折算為當量建筑物，根據(jù)式 (1)計算熱源所供區(qū)域內(nèi)綜合當量建筑的當量熱特性系數(shù)；
[0012] 其中γ為當量熱特性系數(shù)，單位為kW/°C ;Qo為統(tǒng)計期內(nèi)熱源的供熱量，單位為 KWH; tnp為統(tǒng)計期內(nèi)室內(nèi)平均溫度，單位為°(： ; twp為統(tǒng)計期內(nèi)室外平均溫度，單位為°(： ; τ〇為 統(tǒng)計期內(nèi)供熱時間，單位為h;
[0013] 步驟二:根據(jù)式(2)求出熱源所供區(qū)域內(nèi)綜合當量建筑物的耗熱量指標，并制作出 室外溫度與建筑物綜合耗熱量指標關(guān)系曲線；
[0015] 其中qH1為沒有太陽輻射及室外風(fēng)速的統(tǒng)計期內(nèi)綜合當量建筑的耗熱量指標，單位 為W/m2; Αο為統(tǒng)計期內(nèi)總供熱面積，單位為m2; tn為室內(nèi)目標溫度，單位為°C ; tw為室外平均溫 度，單位為°C ; qiH為折合到單位建筑面積上單位時間內(nèi)建筑物內(nèi)部得熱量；
[0016] 步驟三:利用供熱企業(yè)建立的供熱數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，實時采集熱源的總供熱量、建筑 物的室內(nèi)溫度、室外溫度、太陽輻射熱和室外風(fēng)速；
[0017] 步驟四：根據(jù)步驟三測取的室外溫度、太陽輻射熱和室外風(fēng)速數(shù)據(jù)，利用式(3)計 算室外綜合溫度預(yù)測值；
[0018] tsay = twy+ A ty (3)
[0019] 其中tsays室外綜合溫度預(yù)測值，單位為°(： ;twy為室外干球溫度預(yù)測值，單位為°(：; A ty為預(yù)測的太陽輻射等效溫度，單位為°C ;
[0020] 步驟五:根據(jù)室外綜合溫度預(yù)測值，確定綜合當量建筑耗熱量指標預(yù)測值；
[0021] 步驟六:根據(jù)預(yù)測的建筑物綜合耗熱量指標和預(yù)測期內(nèi)供熱面積，預(yù)測熱源供熱 量；
[0022]步驟七:根據(jù)預(yù)測的供熱量，由調(diào)度人員給熱源或熱力站下達調(diào)度令，熱源或熱力 站可根據(jù)下達的調(diào)度令，組織系統(tǒng)的運行。
[0023] 基于綜合溫度的供熱負荷預(yù)報方法按以下步驟實現(xiàn)：
[0024] 步驟一:利用供熱企業(yè)建立的供熱數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，實時采集熱源的總供熱量、建筑 物的室內(nèi)溫度、室外溫度、太陽輻射熱和室外風(fēng)速；
[0025] 步驟二:利用步驟一測取的室外溫度、太陽輻射熱和室外風(fēng)速數(shù)據(jù)，根據(jù)式(7)計 算室外綜合溫度；
[0026] tsa = tw+ Δ t (7)
[0027] 其中tsa為室外綜合溫度值，單位為°(： ;tw為室外干球溫度值，單位為°(： ; △ t為太陽 輻射的等效溫度，單位為°(：;
[0028] 步驟三:將熱源所供區(qū)域內(nèi)的所有建筑物及管道系統(tǒng)，折算為綜合當量建筑，根據(jù) 式(8)計算；
[0030] 其中ysa為有太陽輻射及室外風(fēng)速的歷史數(shù)據(jù)時的當量熱特性系數(shù)，單位為kW/ °C ; tsap為統(tǒng)計期內(nèi)平均綜合溫度，單位為°(：;
[0031] 步驟四：根據(jù)式(9)求出熱源所供區(qū)域內(nèi)綜合當量建筑的耗熱量指標，并作出室外 綜合溫度與綜合當量建筑耗熱量指標關(guān)系曲線；
[0033] 其中qH2為有太陽輻射及室外風(fēng)速的統(tǒng)計期內(nèi)綜合當量建筑的耗熱量指標，單位為 W/m2;
[0034] 步驟五:根據(jù)測取的室外溫度、太陽輻射熱和室外風(fēng)速數(shù)據(jù)，利用式(3)計算室外 綜合溫度預(yù)測值；
[0035] tsay = twy+ A ty (3)
[0036] 其中tsays室外綜合溫度預(yù)測值，單位為°(： ;twy為室外干球溫度預(yù)測值，單位為°(：; A ty為預(yù)測的太陽輻射等效溫度，單位為°C ;
[0037] 步驟六:根據(jù)室外綜合溫度預(yù)測值，確定建筑物綜合耗熱量指標預(yù)測值；
[0038] 步驟七:根據(jù)預(yù)測的綜合當量建筑耗熱量指標和預(yù)測期內(nèi)供熱面積，預(yù)測熱源供 熱量；
[0039]步驟八:根據(jù)預(yù)測的供熱量，由調(diào)度人員給熱源或熱力站下達調(diào)度令，熱源或熱力 站可根據(jù)下達的調(diào)度令，組織系統(tǒng)的運行。
[0040] 發(fā)明效果：
[0041] 本發(fā)明方法通過對運行數(shù)據(jù)的分析，將熱源所供范圍內(nèi)的全部建筑物及全部管 網(wǎng)，折算為綜合當量建筑，求得該建筑的當量熱特性系數(shù)。在用綜合溫度代替干球溫度及考 慮室內(nèi)得熱的基礎(chǔ)上進行供熱負荷預(yù)報，綜合考慮了墻體外表面所吸收的太陽輻射能力、 建筑物與外界環(huán)境的長波輻射交換等因素以及室內(nèi)得熱對供熱負荷的影響，解決了傳統(tǒng)的 采用干球溫度預(yù)測供熱負荷時，由于不考慮太陽輻射、室外風(fēng)速對及室內(nèi)得熱建筑物能耗 的影響，從而導(dǎo)致預(yù)報出的供熱量偏高，造成能源浪費的問題。本發(fā)明提出的采用室外綜合 溫度預(yù)報供熱負荷的方法，可在保證建筑物內(nèi)所需求的溫度條件下，比傳統(tǒng)的預(yù)報方法預(yù) 報的供熱負荷減少10%左右，具有明顯的節(jié)能效果和減輕環(huán)境污染作用。
[0042] 本發(fā)明的具體優(yōu)點主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
[0043] 1、可消除太陽輻射和室外風(fēng)速的對供熱負荷的影響，使預(yù)報的供熱負荷更接近實 際需求。
[0044] 2、預(yù)報方法簡單、實用。
[0045] 3、在保證室溫需求的條件下，可節(jié)約10%左右的熱量。
[0046] 4、適用范圍廣。既可以用于預(yù)報企業(yè)供熱熱源的供熱負荷預(yù)報，也可以用于熱力 站的供熱負荷預(yù)報，還可以用于整個城市的供熱負荷預(yù)報。
[0047] 5、預(yù)報方法可以方便地在企業(yè)的供熱運行管理采集軟件上實現(xiàn)，在供熱云平臺上 實現(xiàn)優(yōu)勢更明顯。
【附圖說明】
[0048] 圖1為建筑耗熱量指標曲線圖；圖中1為綜合溫度與建筑物耗熱量指標曲線，2為干 球溫度與建筑物耗熱量指標曲線；
[0049] 圖2為干球溫度變化和年供熱量曲線圖。圖中1為根據(jù)干球溫度U確定的供熱量隨 干球溫度變化曲線;2為根據(jù)綜合溫度tsa確定的供熱量隨綜合溫度變化曲線;3為采用干球 溫度時的年供熱量曲線;4為采用綜合溫度時的年供熱量曲線。
【具體實施方式】
【具體實施方式】 [0050] 一:基于綜合溫度的供熱負荷預(yù)報方法包括以下步驟：
[0051] 先將由多個表面、每個表面具有不同熱特性的建筑物，簡化為具有相同表面特性 的當量建筑物。再將熱源所供范圍內(nèi)的全部建筑物及全部管網(wǎng)，折算為綜合當量建筑，得出 該建筑的當量熱特性系數(shù)。在用綜合溫度代替干球溫度及考慮室內(nèi)得熱的基礎(chǔ)上進行供熱 負荷預(yù)報，綜合考慮墻體外表面所吸收的太陽輻射能力、建筑物與外界環(huán)境的長波輻射交 換等因素以及室內(nèi)得熱對供熱負荷的影響，以解決傳統(tǒng)的采用干球溫度預(yù)測供熱負荷時， 由于不考慮太陽輻射、室外風(fēng)速對及室內(nèi)得熱建筑物能耗的影響，從而導(dǎo)致預(yù)報出的供熱 量偏高，造成能源浪費的問題。
[0052]步驟一:將熱源所供區(qū)域內(nèi)的所有建筑物及管道系統(tǒng)，折算為當量建筑物，根據(jù)式 (1)計算熱源所供區(qū)域內(nèi)綜合當量建筑的當量熱特性系數(shù)；
[0054] 其中γ為當量熱特性系數(shù)，單位為kW/°C ;Q〇為統(tǒng)計期內(nèi)熱源的供熱量，單位為 KWH; tnp為統(tǒng)計期內(nèi)室內(nèi)平均溫度，單位為°(： ; twp為統(tǒng)計期內(nèi)室外平均溫度，單位為°(： ; τ〇為 統(tǒng)計期內(nèi)供熱時間，單位為h;
[0055] 步驟二:根據(jù)式(2)求出熱源所供區(qū)域內(nèi)綜合當量建筑物的耗熱量指標，并制作出 室外溫度與建筑物綜合耗熱量指標關(guān)系曲線；
[0057]其中qH1為沒有太陽輻射及室外風(fēng)速的統(tǒng)計期內(nèi)綜合當量建筑的耗熱量指標，單位 為W/m2; Αο為統(tǒng)計期內(nèi)總供熱面積，單位為m2; tn為室內(nèi)目標溫度，單位為°C ; tw為室外平均溫 度，單位為°C ; qiH為折合到單位建筑面積上單位時間內(nèi)建筑物內(nèi)部得熱量；
[0058]步驟三:利用供熱企業(yè)建立的供熱數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，實時采集熱源的總供熱量、建筑 物的室內(nèi)溫度、室外溫度、太陽輻射熱和室外風(fēng)速；
[0059] 步驟四：根據(jù)步驟三測取的室外溫度、太陽輻射熱和室外風(fēng)速數(shù)據(jù)，利用式(3)計 算室外綜合溫度預(yù)測值；
[0060] tsay = twy+ A ty (3)
[0061 ]其中tsays室外綜合溫度預(yù)測值，單位為°(： ; twy為室外干球溫度預(yù)測值，單位為°(：; A ty為預(yù)測的太陽輻射等效溫度，單位為°C ;
[0062] 步驟五:根據(jù)室外綜合溫度預(yù)測值，確定綜合當量建筑耗熱量指標預(yù)測值；
[0063] 步驟六:根據(jù)預(yù)測的建筑物綜合耗熱量指標和預(yù)測期內(nèi)供熱面積，預(yù)測熱源供熱 量；
[0064]步驟七:根據(jù)預(yù)測的供熱量，由調(diào)度人員給熱源或熱力站下達調(diào)度令，熱源或熱力 站可根據(jù)下達的調(diào)度令，組織系統(tǒng)的運行。
[0065]本實施方式用于沒有太陽輻射及室外風(fēng)速的歷史數(shù)據(jù)時的供熱負荷預(yù)報。
[0066]本發(fā)明方法的原理：
[0067]本發(fā)明原理是先將由多個表面、每個表面具有不同熱特性的建筑物，簡化為具有 相同表面特性的當量建筑物。再將熱源所供范圍內(nèi)的全部建筑物及全部管網(wǎng)，折算為綜合 當量建筑，求得該建筑的當量熱特性系數(shù)。在綜合考慮墻體外表面所吸收的太陽輻射能力、 建筑物與外界環(huán)境的長波輻射交換等因素 (外擾）以及室內(nèi)得熱（內(nèi)擾)對供熱負荷的影響 基礎(chǔ)上，根據(jù)室外綜合溫度預(yù)測值，預(yù)測綜合當量建筑的耗熱量指標，以及熱源的供熱量。 [0068] 1、當量建筑的確定
[0069]對于一棟建筑物來說，當不考慮內(nèi)外擾時，建筑物傳熱耗熱量和滲風(fēng)耗熱量可以 表示為：
[0071] 式中：qHT為折合到單位建筑面積上單位時間內(nèi)通過建筑圍護結(jié)構(gòu)的傳熱量，W/m2; qiNF為折合到單位建筑面積上單位時間內(nèi)建筑物空氣滲透耗熱量，W/m2; tn為室內(nèi)溫度，°C ; twp為采暖期室外平均溫度，°C ;1(11^、1(?：1、1((^、1(111。：1分別為外墻平均傳熱系數(shù)、屋頂傳熱系數(shù)、 地面的傳熱系數(shù)、窗（門）的傳熱系數(shù)，W/(m 2 · °〇#(11^|1、？(11、?^1分別為外墻的面積、屋頂 面積、地面面積、窗（門）的面積，m 2; Αο為建筑面積，m2; CP為空氣的比熱容，Wh/(kg · °C);Po為 空氣的密度，（kg/m3); V為換氣體積，m3; N為換氣次數(shù)，1/h。
[0072] 令：
[0073] KdF〇= (EKmqiFqi+EKwiFwi+EKdiFdi+EKmciFmci+CPpNV)kw/ 〇C (14)
[0074] 式中Kd為建筑物當量傳熱系數(shù)，kW/°C ;Fo為建筑物外圍護結(jié)構(gòu)面積，m2。
[0075] 則式（13)可以表示為：
[0077] 2、綜合當量建筑的當量熱特性系數(shù)
[0078]將熱源所供的全部建筑物及全部管網(wǎng)，折算為一棟綜合當量建筑。熱源所供范圍 內(nèi)的多棟建筑物，其所需要的供熱量可以表示為
[0079] 總=(]+供)[%>；('-')r。=a+，).:H,?,)rn[《rfJF。kwh (16)
[0080] 式中&為維持室溫建筑物及外網(wǎng)所需要供應(yīng)的熱量，KWH; qv為當量建筑的體積熱 指標，W/(m3°C); Vo為當量建筑物的體積，m3; tP為統(tǒng)計期內(nèi)室內(nèi)平均溫度，°C ; U為統(tǒng)計期內(nèi)室 外平均溫度，Γ;τ?為統(tǒng)計期內(nèi)供熱時間，ΜΦ為管道散熱占建筑物供熱量的比值。
[0081] 由式（16)可以得到：
[0082] EqvVo=EKdFo (17)
[0083] 令綜合當量建筑的當量熱特性系數(shù)為γ，由式(16)和式(17)可以得到
[0085] 3、室外綜合溫度
[0086]式（17)中的干球溫度，僅反映了室外空氣的溫度，沒有反映太陽、風(fēng)速等對溫度的 影響。綜合溫度綜合考慮了室外干球溫度、墻體外表面所吸收的太陽輻射能力以及建筑物 與外界環(huán)境的長波輻射交換等因素對建筑的影響。
[0087]室外綜合溫度可按照式（18)計算。
[0089]式中：tsa*室外綜合溫度，°C ; tw為室外干球溫度，來自于氣象臺的數(shù)據(jù)或現(xiàn)場測 試數(shù)據(jù)，°C ; I為水平或垂直面上的太陽輻射照度，來自于氣象臺的數(shù)據(jù)或現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)，W/ m2;P為太陽輻射吸收系數(shù)，由相關(guān)手冊查取;~為外表面換熱系數(shù)，根據(jù)室外風(fēng)速，由相關(guān)手 冊查取，W/(m 2 · °C)。
[0090] Δ t為太陽輻射等效溫度。反映了太陽輻射和風(fēng)速等外擾對干球溫度的影響，一般 情況下At為2~4°C。從而使得實際參與負荷預(yù)測的室外溫度參數(shù)，比傳統(tǒng)預(yù)測應(yīng)用的干球 溫度提升了 At。
[0091] 4、統(tǒng)計期內(nèi)綜合當量建筑的耗熱量指標
[0092] 如果用綜合溫度代替干球溫度，則可消除太陽輻射和風(fēng)速等外擾對建筑供熱負荷 的影響。如果在此基礎(chǔ)上再扣除建筑物的內(nèi)部得熱量，則實際條件下的熱源供熱量，就消除 了內(nèi)外熱擾的影響。這樣，綜合當量建筑的耗熱量指標可以表示為：
[0095]式中qH為統(tǒng)計期內(nèi)綜合當量建筑的耗熱量指標，W/m2;Ao為統(tǒng)計期內(nèi)總供熱面積， m2; 1為室內(nèi)目標溫度，°C ; γ sa為當量熱特性系數(shù)，kW/°C ; Qo為統(tǒng)計期內(nèi)熱源的供熱量，KWH; tnp為統(tǒng)計期內(nèi)室內(nèi)平均溫度，°C ; tsap為統(tǒng)計期內(nèi)平均綜合溫度，°C ; 為統(tǒng)計期長度，等于 統(tǒng)計期內(nèi)供熱時間，h。qIH為折合到單位建筑面積上單位時間內(nèi)建筑物內(nèi)部得熱量，取3.8W/ m2〇
[0096] 5、預(yù)測綜合當量建筑的耗熱量指標
[0097] 根據(jù)實測數(shù)據(jù)，按照式(3)計算未來時期的室外綜合溫度預(yù)測值。
[0098] tsay = twy+ A ty (3)
[0099] 式中tsay為室外綜合溫度預(yù)測值，°C;twy為室外干球溫度預(yù)測值，采用氣象臺的預(yù) 測值或根據(jù)測試數(shù)據(jù)，利用統(tǒng)計方法獲得，°C ;
[0100] Δ ty為預(yù)測的太陽輻射等效溫度
，°C ; Iy為水平或垂直面上的太陽輻射 照度預(yù)測值，根據(jù)測試數(shù)據(jù)，利用統(tǒng)計方法獲得，W/m2; P為太陽輻射吸收系數(shù)，由相關(guān)手冊 查取;~為外表面換熱系數(shù)，根據(jù)室外風(fēng)速，由相關(guān)手冊查取，W/m2 · K。
[0101] 由此可以得到所預(yù)測的時期內(nèi)的綜合當量建筑耗熱量指標為
[0103]式中qHy為預(yù)測的綜合建筑耗熱量指標，W/m2。
[0104] 6、預(yù)測熱源供熱量
[0105]根據(jù)預(yù)測的綜合當量建筑耗熱量指標和預(yù)測期內(nèi)供熱面積，利用式(22)可以得到 熱源的預(yù)測供熱量。
[0107] 式中Qy為預(yù)測供熱量，KWh;N為預(yù)測期長度，1!;心為預(yù)測期內(nèi)供熱面積，m2。
[0108] 式(22)的物理意義見圖2。圖中曲線1為根據(jù)干球溫度U確定的供熱量隨干球溫度 變化曲線；曲線2為根據(jù)綜合溫度tsa確定的供熱量隨綜合溫度變化曲線；曲線3為采用干球 溫度時的年供熱量曲線；曲線4為采用綜合溫度時的年供熱量曲線。t sa與tw之差，即為由于 外擾導(dǎo)致的溫升。
[0109]【具體實施方式】二:本實施方式與【具體實施方式】一不同的是:所述步驟四中△ ty由 公式(4)得到：
[0111] 其中所述p為太陽輻射吸收系數(shù)，由相關(guān)手冊查?。籌y為水平或垂直面上的太陽輻 射照度預(yù)測值，根據(jù)測試數(shù)據(jù)，利用統(tǒng)計方法獲得，單位為W/m 2;~為外表面換熱系數(shù)，根據(jù) 室外風(fēng)速，由相關(guān)手冊查取，單位為W/(m2 · °C)。
[0112] 【具體實施方式】三:本實施方式與【具體實施方式】一或二不同的是:所述步驟五中綜 合當量建筑耗熱量指標預(yù)測值根據(jù)式(5)計算，也可以根據(jù)t胃查圖1確定（圖1中的t say與曲 線2的交點M，即為預(yù)測值）：
[0114] 其中qHyl為沒有太陽輻射及室外風(fēng)速時預(yù)測的建筑物綜合耗熱量指標，單位為W/ m2〇
【具體實施方式】 [0115] 四：本實施方式與一至三之一不同的是:所述步驟六 中預(yù)測熱源供熱量由公式(6)計算：
[0116] Qyi = l〇〇〇 · N · Αι · qHyi (6)
[0117] 其中Qyl為沒有太陽輻射及室外風(fēng)速時預(yù)測的供熱量，單位為KWh;N為預(yù)測期長度， 單位為h; Μ為預(yù)測期內(nèi)供熱面積，單位為m2。
【具體實施方式】 [0118] 五:基于綜合溫度的供熱負荷預(yù)報方法包括以下步驟：
[0119] 步驟一:利用供熱企業(yè)建立的供熱數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，實時采集熱源的總供熱量、建筑 物的室內(nèi)溫度、室外溫度、太陽輻射熱和室外風(fēng)速；
[0120] 步驟二:利用步驟一測取的室外溫度、太陽輻射熱和室外風(fēng)速數(shù)據(jù)，根據(jù)式(7)計 算室外綜合溫度；
[0121] tsa = tw+ A t (7)
[0122] 其中tsa為室外綜合溫度值，單位為°(： ;tw為室外干球溫度值，單位為°(： ; △ t為太陽 輻射的等效溫度，單位為°(：;
[0123] 步驟三:將熱源所供區(qū)域內(nèi)的所有建筑物及管道系統(tǒng)，折算為綜合當量建筑，根據(jù) 式(8)計算；
[0125] 其中ysa為有太陽輻射及室外風(fēng)速的歷史數(shù)據(jù)時的當量熱特性系數(shù)，單位為kW/ °C ; tsap為統(tǒng)計期內(nèi)平均綜合溫度，單位為°(：;
[0126] 步驟四：根據(jù)式(9)求出熱源所供區(qū)域內(nèi)綜合當量建筑的耗熱量指標，并作出室外 綜合溫度與綜合當量建筑耗熱量指標關(guān)系曲線；
[0128] 其中qH2為有太陽輻射及室外風(fēng)速的統(tǒng)計期內(nèi)綜合當量建筑的耗熱量指標，單位為 ff/m2；
[0129] 步驟五:根據(jù)測取的室外溫度、太陽輻射熱和室外風(fēng)速數(shù)據(jù)，利用式(3)計算室外 綜合溫度預(yù)測值；
[0130] tsay = twy+ A ty (3)
[0131] 其中tsay為室外綜合溫度預(yù)測值，單位為°C;twy為室外干球溫度預(yù)測值，單位為°C; A ty為預(yù)測的太陽輻射等效溫度，單位為°C ;
[0132] 步驟六:根據(jù)室外綜合溫度預(yù)測值，確定建筑物綜合耗熱量指標預(yù)測值；
[0133] 步驟七:根據(jù)預(yù)測的綜合當量建筑耗熱量指標和預(yù)測期內(nèi)供熱面積，預(yù)測熱源供 熱量；
[0134] 步驟八:根據(jù)預(yù)測的供熱量，由調(diào)度人員給熱源或熱力站下達調(diào)度令，熱源或熱力 站可根據(jù)下達的調(diào)度令，組織系統(tǒng)的運行。
[0135] 本實施方式用于有太陽輻射及室外風(fēng)速的歷史數(shù)據(jù)時的供熱負荷預(yù)報。
[0136] 【具體實施方式】六:本實施方式與【具體實施方式】五不同的是:所述步驟二中△ t由公 式(10)得到：
[0138] 其中I為水平或垂直面上的太陽輻射照度，單位為W/m2。
[0139] 【具體實施方式】七:本實施方式與【具體實施方式】五或六不同的是:所述步驟五中Δ ty由公式(4)得到：
[0141] 其中所述p為太陽輻射吸收系數(shù);Iy為水平或垂直面上的太陽輻射照度預(yù)測值，單 位為W/m2;a e為外表面換熱系數(shù)，單位為W/(m2 · °C)。
[0142] 【具體實施方式】八:本實施方式與【具體實施方式】五至七之一不同的是:所述步驟六 中建筑物綜合耗熱量指標預(yù)測值根據(jù)式（11)計算，也可以根據(jù)t say查圖1確定（圖1中的tsay 與曲線1的交點B即為預(yù)測值）：
[0144] 其中qHy2為有太陽輻射及室外風(fēng)速的歷史數(shù)據(jù)時預(yù)測的綜合當量建筑耗熱量指 標，單位為W/m2。
【具體實施方式】 [0145] 九:本實施方式與五至八之一不同的是:所述步驟七 中預(yù)測熱源供熱量由公式(12)計算：
[0146] Qy2 = 1000 · N · Αι · qHy2 (12)
[0147] Qy2為有太陽輻射及室外風(fēng)速的歷史數(shù)據(jù)時預(yù)測的供熱量，單位為KWh。
[0148] 實施例一：
[0149] 如圖2所示傳統(tǒng)的預(yù)測方法，當所預(yù)測的室外干球溫度為twy時，預(yù)測的供熱量為A 點；采用本發(fā)明的采用綜合溫度預(yù)測方法，預(yù)測的供熱量為B點，相當于按照傳統(tǒng)預(yù)方法獲 得的曲線1上的Μ點。這表明，同一預(yù)測期內(nèi)，采用新的預(yù)測方法，可使預(yù)測的供熱量減少。A 點與B點之差，即為新的預(yù)測方法，相對于采用干球溫度預(yù)測所節(jié)約的熱量。CGNNcC所圍面 積為室外溫度等于低于tj寸，熱源總供熱量;DHNNcD所圍面積為室外溫度等于低于t sJ寸，熱 源總供熱量。兩個面積之差，即為室外溫度等于低于U時熱源總節(jié)約熱量。
【主權(quán)項】
1. 基于綜合溫度的供熱負荷預(yù)報方法，其特征在于，所述基于綜合溫度的供熱負荷預(yù) 報方法包括W下步驟： 步驟一:將熱源所供區(qū)域內(nèi)的所有建筑物及管道系統(tǒng)，折算為當量建筑物，根據(jù)式（1) 計算熱源所供區(qū)域內(nèi)綜合當量建筑的當量熱特性系數(shù)；(1) 其中丫為當量熱特性系數(shù)，單位為kW/°C;Q〇為統(tǒng)計期內(nèi)熱源的供熱量，單位為KWH;tnp 為統(tǒng)計期內(nèi)室內(nèi)平均溫度，單位為°C;twp為統(tǒng)計期內(nèi)室外平均溫度，單位為Γ;τ〇為統(tǒng)計期 內(nèi)供熱時間，單位為h; 步驟二:根據(jù)式(2)求出熱源所供區(qū)域內(nèi)綜合當量建筑物的耗熱量指標，并制作出室外 溫度與建筑物綜合耗熱量指標關(guān)系曲線；(2) 其中qHi為沒有太陽福射及室外風(fēng)速的統(tǒng)計期內(nèi)綜合當量建筑的耗熱量指標，單位為W/ m2; Ao為統(tǒng)計期內(nèi)總供熱面積，單位為m2; tn為室內(nèi)目標溫度，單位為°C ; U為室外平均溫度， 單位為°C ; qiH為折合到單位建筑面積上單位時間內(nèi)建筑物內(nèi)部得熱量； 步驟Ξ:利用供熱企業(yè)建立的供熱數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，實時采集熱源的總供熱量、建筑物的 室內(nèi)溫度、室外溫度、太陽福射熱和室外風(fēng)速； 步驟四：根據(jù)步驟Ξ測取的室外溫度、太陽福射熱和室外風(fēng)速數(shù)據(jù)，利用式（3)計算室 外綜合溫度預(yù)測值； tsay 二 twy+ Δ ty (3) 其中tsay為室外綜合溫度預(yù)測值，單位為°C ; twy為室外干球溫度預(yù)測值，單位為°C ; Δ ty 為預(yù)測的太陽福射等效溫度，單位為°C ; 步驟五:根據(jù)室外綜合溫度預(yù)測值，確定綜合當量建筑耗熱量指標預(yù)測值； 步驟六:根據(jù)預(yù)測的建筑物綜合耗熱量指標和預(yù)測期內(nèi)供熱面積，預(yù)測熱源供熱量； 步驟屯:根據(jù)預(yù)測的供熱量，由調(diào)度人員給熱源或熱力站下達調(diào)度令，熱源或熱力站可 根據(jù)下達的調(diào)度令，組織系統(tǒng)的運行。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于綜合溫度的供熱負荷預(yù)報方法，其特征在于所述步驟四 中A ty由公式(4)得到：(4) 其中所述P為太陽福射吸收系數(shù)為水平或垂直面上的太陽福射照度預(yù)測值，單位為 W/m2;ae為外表面換熱系數(shù)，單位為W/(m2 · Γ)。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于綜合溫度的供熱負荷預(yù)報方法，其特征在于所述步驟五 中綜合當量建筑耗熱量指標預(yù)測值根據(jù)式(5)計算：C5) 其中qHyi為沒有太陽福射及室外風(fēng)速時預(yù)測的建筑物綜合耗熱量指標，單位為W/m2。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于綜合溫度的供熱負荷預(yù)報方法，其特征在于所述步驟六 中預(yù)測熱源供熱量由公式(6)計算： Qyi= 1000 · N · Ai · qHyi (6) 其中Qyi為沒有太陽福射及室外風(fēng)速時預(yù)測的供熱量，單位為KWh;N為預(yù)測期長度，單位 為h; Ai為預(yù)測期內(nèi)供熱面積，單位為m2。5. 基于綜合溫度的供熱負荷預(yù)報方法，其特征在于，所述基于綜合溫度的供熱負荷預(yù) 報方法包括W下步驟： 步驟一:利用供熱企業(yè)建立的供熱數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，實時采集熱源的總供熱量、建筑物的 室內(nèi)溫度、室外溫度、太陽福射熱和室外風(fēng)速； 步驟二:利用步驟一測取的室外溫度、太陽福射熱和室外風(fēng)速數(shù)據(jù)，根據(jù)式(7)計算室 外綜合溫度； tsa- tw+ A t ( 7 ) 其中tsa為室外綜合溫度值，單位為°(： ;tw為室外干球溫度值，單位為°(： ; Δ t為太陽福射 的等效溫度，單位為°C; 步驟Ξ:將熱源所供區(qū)域內(nèi)的所有建筑物及管道系統(tǒng)，折算為綜合當量建筑，根據(jù)式 (8)計算；(8) 其中丫 S3為有太陽福射及室外風(fēng)速的歷史數(shù)據(jù)時的當量熱特性系數(shù)，單位為kW/°C;tsap 為統(tǒng)計期內(nèi)平均綜合溫度，單位為°C ; 步驟四：根據(jù)式(9)求出熱源所供區(qū)域內(nèi)綜合當量建筑的耗熱量指標，并作出室外綜合 溫度與綜合當量建筑耗熱量指標關(guān)系曲線；其中qH2為有太陽福射及室外風(fēng)速的統(tǒng)計期內(nèi)綜合當量建筑的耗熱量指標，單位為W/ m2; 步驟五:根據(jù)測取的室外溫度、太陽福射熱和室外風(fēng)速數(shù)據(jù)，利用式（3)計算室外綜合 溫度預(yù)測值； tsay - twy+ Δ ty ( 3 ) 其中tsay為室外綜合溫度預(yù)測值，單位為°C ; twy為室外干球溫度預(yù)測值，單位為°C ; Δ ty 為預(yù)測的太陽福射等效溫度，單位為°C ; 步驟六:根據(jù)室外綜合溫度預(yù)測值，確定建筑物綜合耗熱量指標預(yù)測值； 步驟屯:根據(jù)預(yù)測的綜合當量建筑耗熱量指標和預(yù)測期內(nèi)供熱面積，預(yù)測熱源供熱量； 步驟八:根據(jù)預(yù)測的供熱量，由調(diào)度人員給熱源或熱力站下達調(diào)度令，熱源或熱力站可 根據(jù)下達的調(diào)度令，組織系統(tǒng)的運行。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于綜合溫度的供熱負荷預(yù)報方法，其特征在于所述步驟二 中At由公式(10)得到：(10) 其中I為水平或垂直面上的太陽福射照度，單位為w/m2。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于綜合溫度的供熱負荷預(yù)報方法，其特征在于所述步驟五 中A ty由公式(4)得到：(4) 其中所述P為太陽福射吸收系數(shù)為水平或垂直面上的太陽福射照度預(yù)測值，單位為 W/m2;ae為外表面換熱系數(shù)，單位為W/(m2 · °C)。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于綜合溫度的供熱負荷預(yù)報方法，其特征在于所述步驟六 中建筑物綜合耗熱量指標預(yù)測值根據(jù)式(11)計算：(11) 其中qHy2為有太陽福射及室外風(fēng)速的歷史數(shù)據(jù)時預(yù)測的綜合當量建筑耗熱量指標，單 位為W/m2。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于綜合溫度的供熱負荷預(yù)報方法，其特征在于所述步驟屯 中預(yù)測熱源供熱量由公式(12)計算： Qy2= 1000 · N · Al · qHy2 (12) Qy2為有太陽福射及室外風(fēng)速的歷史數(shù)據(jù)時預(yù)測的供熱量，單位為KWh。
【文檔編號】G06Q50/06GK106096781SQ201610415738
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月7日 公開號201610415738.3, CN 106096781 A, CN 106096781A, CN 201610415738, CN-A-106096781, CN106096781 A, CN106096781A, CN201610415738, CN201610415738.3
【發(fā)明人】方修睦, 方蕾, 高立新, 姜永成, 王磊
【申請人】哈爾濱工業(yè)大學(xué)