面向需求侧响应的热泵式建筑供暖系统研究

通过电动热泵技术与建筑供暖系统被动蓄放热的结合,实现用户侧需求响应,是低成本且有效地促进可再生能源消纳的技术手段。本文基于建筑供暖系统各部件的详细物理模型和MATLAB编程,实现了融合末端-建筑热过程-源端的建筑供暖系统综合动态热模拟,并实验验证其可靠性。通过该模拟平台获得仿真数据集,采用深度学习算法建立了建筑及末端散热器的神经网络模型。基于上述模型,利用模拟退火优化算法,实现了需求响应模式下供暖系统模型预测控制。并将该控制策略与规则控制、比例控制应用于北京某典型建筑的供暖期运行仿真。结果表明供暖初末寒期,模型预测控制较比例控制降低成本约66.1%,较规则控制降低成本约48.3%,负荷转移持续时间约20 h;严寒期模型预测控制较比例控制降低成本约61.0%,较规则控制降低成本约9.6%,负荷转移持续时间约8 h。

球谐域混叠消除最优波束形成方法

为解决现有的球谐域混叠消除波束形成方法设计目标单一、难以很好地兼容多变的应用场景的问题,提出了球谐域混叠消除最优波束形成方法,并建立了其二阶锥规划形式的多重约束凸优化数学模型。得益于该数学模型,提出了旁瓣约束的混叠消除最大指向性波束形成器、鲁棒的混叠消除最大指向性波束形成器、混叠消除最小方差无失真响应波束形成器、零点约束的混叠消除最大指向性波束形成器。提出方法继承了现有球谐域混叠消除波束形成方法的混叠消除功能,且能够在指向性指数、白噪声增益、旁瓣水平等多个冲突的性能指标之间寻求适宜折中,便于用户根据实际应用需求灵活地调整约束参数得到特定场景下综合性能最优的波束形成器。

不同末端供暖系统热动态响应特性研究

在建筑环境系统动态热模拟相关研究中,往往将末端设备的(冷)热量作为对流热纳入室内空气热平衡方程中。对于集中供暖系统,不同末端形式的供热量中,对流热、辐射热的比例存在较大差异,进而对供暖系统在调控过程中的热惯性、延迟等热响应特性产生重要影响。本文基于状态空间法,利用MATLAB进行建模,通过考虑不同末端设备的对流辐射比例差异,推导出辐射换热比与房间热特性系数的关联公式,并通过模拟案例分析不同末端采暖系统的热响应差异。