[发明专利]基于室外气温和用水人数的日用水量分段周期性调节方法

说明书

本发明涉及一种基于室外气温和用水人数的日用水量分段周期性调节方法，其特点是包括以下步骤：第一步，室外温湿度传感器、水箱液位传感器、补水测水表、水箱的横截面积；第二步，时间长度；第三步，获取数据；第四步，周期内日用水量与室外气温、用水人数与使用率的模型；第五步，用水量随季度、室外温度、用水人数以及男女使用率的变化；第六步，周期日用水量与室外气温、用水人数与使用率的模型；第七步，日用水量上限控制；第八步，分成S个时段；第九步，计算出；第十步，日用水量下限预测；第十一步，控制日用水量。其优点是通过对目标水量室外气温和用水人数的日用水用水量的周期变化的掌控，实现生活热水系统热水精准供应，节约能源。

技术领域

本发明涉及一种基于室外气温和用水人数的日用水量分段周期性调节方法。

背景技术

现有生活热水系统在运行过程，为满足供水量和水温达到用户需求，目标水位往往采用满刻度或最大用水量供应，出现储水箱热水大量剩余的现象，造成热量散失与浪费。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种基于室外气温和用水人数的日用水量分段周期性调节方法，通过对目标水量室外气温和用水人数的日用水用水量的周期变化的掌控，实现生活热水系统热水精准供应，节约能源。

为了达到上述目的，本发明是这样实现的，包括以下步骤：

第一步

安装室外温湿度传感器TH、水箱液位传感器L及补水测水表U，并测量水箱的横截面积S；

第二步

（1）通过水箱液位传感器L分别获取春、夏、秋、冬每个季度每天水箱每日初始液位H_初ik及每日终止液位H_终ik，通过补水测水表获取每日初始读数Q_初ik及每日终止读数Q_终ik，其中k指一个完整年度的第k天，k=1，2，3，...，365，i=1，2，3，4，i是1时代表春季，i是2时代表夏季，i是3时代表秋季，i是4时代表冬季；

（2）分别计算每个季度每日用水量，V_ik=S×（H_终ik-H_初ik）-（Q_终ik-Q_初ik）；

（3）采用傅里叶变换分别将每一个完整季度的日用水量时间序列进行计算获取日用水量的周期；

其中为角频率，为功率谱函数，为第i个完整季度的日用水量时间序列；

上式所示的傅里叶变换，将一个完整年度的日用水量时间序列分离为多种不同用水周期的正、余弦波之和，得到不同用水周期的正、余弦波对应的振幅，振幅最大对应的正、余弦波的用水周期即为建筑用水周期时间长度j；

第三步

通过日常记录获取每个季度每日用水总人数W_ik，全年每日男性用水人数W_男ik，全年每日女性用水人数W_女ik，其中W_男ik+W_女ik=W_ik，计算每日男性用水使用率r_男ik=W_男ik/W_ik，每日女性用水使用率r_女ik=W_女ik/W_ik；

第四步