[发明专利]一种集中供暖热力管道保温厚度的优化方法

权利要求书

1.一种集中供暖热力管道保温厚度的优化方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1、根据标准气象年的室外温度获取供暖季每个月份的室外日干球温度，并根据供暖季的需要分别计算出每个小时的供水温度、回水温度和土壤温度；

步骤2、将供回水温度与土壤温度的温度差求和获得供暖季的管道热损失费用，再采用等效年值法获得管道年保温费用，然后将所述管道热损失费用和所述管道年保温费用相加获得集中供暖系统的年总运行费用C_a；

在步骤2中，所述年总运行费用C_a计算公式为：

其中，c_ins代表每立方米保温材料的价格；y代表资本回收系数；d_p代表无保温材料时管道的外径；δ_in代表保温材料厚度；c_r代表热价；λ_in，λ_s分别代表保温材料的导热系数和土壤的导热系数；t_ui，t_ri，t_si分别代表每小时的供水温度，回水温度和土壤温度；n代表一个供暖季的运行小时数；h代表管子距离地面的埋设深度；e代表供水管与回水管中心线之间的距离；

步骤3、将年总运行费用C_a对保温材料厚度δ_in进行求导，得到目标函数；

所得到的目标函数表示为：

步骤4、在MATLAB中对所述目标函数分别利用零点定理和fsolve函数进行求解，得到保温材料厚度δ_in的最优值和最小的年总运行费用C_a；

其中，在MATLAB中对所述目标函数分别利用零点定理和fsolve函数进行求解的过程具体为：

首先基于零点定理和fsolve函数对保温材料厚度δ_in的寻优范围[x_min,x_max]以及间隔Δx进行设置；

令x₁＝x_min,x₂＝x_min+Δx，利用零点定理初步寻求最优保温材料厚度δ_in的模糊解，若满足零点定理将x₁存于数组x₃中；

若不满足，且x₂x_max，则令x₁＝x₁+Δx，x₂＝x₂+Δx，再重复进行上述求解操作；

然后采用fsolve函数求取数组x₃中的精确解，获得保温材料厚度δ_in的最优值和最小的年总运行费用C_a，结束运算。