[发明专利]一种模拟建筑物热能行为的电路模型

说明书

技术领域

本发明涉及电力需求侧管理领域，具体涉及一种模拟建筑物热能行为的电路模型。

背景技术

电力需求侧管理旨在于在不影响用户用电需求的前提下，合理管理需求侧的可调负荷，维持电网运行的高效稳定，提高发电、输电及用电的经济性。

目前大部分建筑物的温度控制系统都为被动式，即由人为设定。建筑物室内温度调节大多为空调制冷制热或者空调制冷、集中供暖方式制热，空调的温度通过人为设定，集中供暖的供热量统一由供热公司设定。

同时目前的集中供暖方式制热，不同热能性质的建筑物内的实际温度可能有较大的区别，因此集中供暖并不能满足所有用户的最佳需求，并且集中热站大多产生大量的温室气体排放和碳化合物排放，给环境保护带来非常大的压力，因此在电力需求侧管理领域需要积极寻求规划层面和技术层面的突破。

空调系统作为维持建筑物室内温度的重要手段，尤其对于一些对温度要求严格的建筑物，如冷贮藏库、计算机机房等，空调系统具有举足轻重的作用，因此空调系统在居民用电中占有相当大的比例。但是由于不同的建筑物有不同的热能性质，只通过人为决定空调系统的安装和温度调节很有可能造成用电的浪费。

发明内容

本发明为使得建筑物的空调系统得到高效、合理、经济、节能的利用，提出一种模拟建筑物热能行为的电路模型，包括：房顶与地板的热阻R_c&f、窗户与门的热阻R_g&d、外墙外表层空气热阻R_se、内部隔断墙热阻R_iw、1/2外墙内层热阻R_ewi、外墙内墙表层空气热阻R_si、1/2外墙外层热阻R_ewo、外墙外层热容C_ewo、外墙内层热容C_ewi、内墙热容C_iw、室内空气热容C_i；

所述热阻R_se、R_ewo、R_ewo、R_ewi、R_ewi+R_iw和R_si串联后与R_c&f和R_g&d三条支路相互并联，室外温度输入一端接地另一端与所述并联的三条支路的一端相连，所述并联的三条支路的另一端接收外界输入热量并经过所述热容C_i后接地；

其中，所述热阻R_se和R_ewo的连接点处经过外墙表层的热量输入后接地；所述热阻R_ewi和R_ewi的连接点处温度为外墙内层温度T_ewi，所述外墙内层温度点经过热容C_ewi+C_iw+C_ewo后接地。

本发明提供的第一优选实施例中：所述外界输入热量包括太阳辐射及空气流通造成的热量输入和空调系统热量输入；所述电路模型进行仿真时，所述外界输入热量的接收点的温度为仿真出来的被测建筑物的室内温度；

将所述被测建筑物的热能参数以及预测的所述建筑物所在区域的外界环境温度参数输入所述电路模型进行仿真，为所述被测建筑物安装优化配置的空调系统提供依据；

将所述被测建筑物的热能参数以及实际的外界环境温度参数输入所述仿真模型进行仿真，为所述被测建筑物的空调系统制定优化的空调工作策略提供依据。

本发明提供的第二优选实施例中：所述电路模型的仿真方法包括：

调节所述空调系统的热量输入值，得到不同的空调系统热量输入值对应的室内温度的变化曲线。

本发明提供的第三优选实施例中：所述电路模型的仿真方法包括：

使室内温度维持在某一固定温度，得到室内温度维持在所述固定温度时空调系统的输出功率曲线和一定时间内消耗的总能量。

本发明提供的第四优选实施例中：已知所述空调系统的输出功率时，统计达到规定室内温度所需要的时间。