[发明专利]太阳能热水供暖系统蓄热容积确定方法

权利要求书

1.太阳能热水供暖系统蓄热容积确定方法，其特征在于：以太阳能供暖系统能流平衡关系为约束条件，蓄热系统容积为优化决策变量，辅助热源全年能耗最低为优化目标函数，建立优化模型，具体为：

a)、约束条件

①系统逐时热量平衡关系：

第h时刻集热器直接供热量可表示为：

Qj.g(h)=Qj(h),Qf(h)>Qj(h)Qf(h),Qf(h)≤Qj(h)]]>

第h时刻水箱余热量的热平衡方程可表示为：

第h时刻由太阳能集热直接供热后不足的热量可表示为(不足热需求将由蓄热量与辅助热源供热)：

Qg.q(h)=Qj(h)-Qf(h),Qf(h)-Qj(h)<00,Qf(h)-Qj(h)≥0]]>

第h时刻水箱即时蓄热量可表示为：

第h时刻辅助热源供热量可表示为：

式中：Q_j(h)为第h时刻集热器集热量，

Qj(h)=∫h-1h3600ηh+·Ar,w/cosθ·I(k)1000,kJ;]]>

θ为集热器安装倾角，°；

I(h)为第h时刻倾斜面的太阳辐照强度，W/m²；

Q_f(h)为第h时刻供暖所需热量，kJ；

②全年能耗量(以电量来算)：

式中，Q(V)为全年能耗量(以电量来算)，kWh；

COP(h)为第h时刻空气源热泵的制热性能系数，W/W；

③水箱水温上限约束：

t≤t_max

式中，t_max为水箱的最大水温，℃；

b)、目标函数

辅助热源全年能耗最小：

2.根据权利要求1所述的太阳能热水供暖系统蓄热容积确定方法，其特征在于：通过所述优化模型，利用MATLAB软件编制求解程序进行求解，具体为：

a)、根据建筑参数及逐时气象参数，计算用户负荷需求；

b)、由集热器光热面积与安装角度初步确定太阳能热水供暖系统的蓄热容积；

c)、结合逐时气象参数以及设备热力特性，得出集热量，形成系统能流平衡关系；

d)、根据辅助热源逐时消耗电量，计算建筑年能耗；

e)、判断建筑年能耗是否小于设定值，若年能耗小于设定值，则获得太阳能热水供暖系统的最优蓄热容积，并输出，若年能耗大于设定值，则返回步骤b)，重新确定太阳能热水供暖系统的蓄热容积。