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一種基于證據(jù)推理迭代算法和熵權(quán)的空調(diào)啟動溫度限值仿真方法

文檔序號:9687720閱讀:393來源:國知局
一種基于證據(jù)推理迭代算法和熵權(quán)的空調(diào)啟動溫度限值仿真方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于建筑行為節(jié)能、建筑環(huán)境及能耗模擬領(lǐng)域,設(shè)及一種基于證據(jù)推理迭 代算法和賭權(quán)的空調(diào)啟動溫度限值仿真方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,空調(diào)設(shè)備使用已是我國建筑廣泛使用的改善熱環(huán)境的措施 之一。建筑中空調(diào)設(shè)備開啟的時間、設(shè)定的溫度等建筑使用者的空調(diào)使用行為與建筑能耗 關(guān)系十分密切。周欣[周欣等.人行為標(biāo)準(zhǔn)定義及案例分析.2010年全國暖通年會.中國,杭 州,2010.11.)等研究表明,居民使用空調(diào)的行為對建筑能耗具有重大影響,不同空調(diào)開啟 工況下,夏季空調(diào)能耗差別可達(dá)5倍之多。Reinhard化as(Reinhard化as,化ns Auer, Peter Biermayr.Theimpact of consumer behavior on residential energy demand for space heating.linergy and Buildings 27(1998) :195-205)等研究表明結(jié)合建筑熱 工性能及使用者行為進(jìn)行建筑節(jié)能改造,其減少建筑采暖能耗的節(jié)能潛力可達(dá)15%~ 30%。
[0003] 當(dāng)前建筑環(huán)境及能耗模擬技術(shù)已相對成熟,并在建筑節(jié)能中發(fā)揮著十分重要的作 用。空調(diào)使用行為是建筑環(huán)境及能耗模擬軟件的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),對模擬結(jié)果有顯著影響。然而, 當(dāng)前建筑環(huán)境及能耗模擬工具提供的建筑使用者空調(diào)使用行為方式考慮因素較為單一,并 且與實際情況存在不小差異??照{(diào)啟動溫度限值指空調(diào)開啟的臨界溫度值,當(dāng)室內(nèi)溫度高 于空調(diào)啟動溫度上限值或者低于空調(diào)啟動溫度下限值時空調(diào)開始運(yùn)行??照{(diào)啟動溫度限值 是建筑中空調(diào)設(shè)備使用行為的重要參數(shù),W廣泛使用的建筑環(huán)境及能耗模擬軟件DeST為 例,邸室運(yùn)一類型的房間空調(diào)開啟溫度上下限值全年均設(shè)置為29°C和16°C。然而,研究表明 建筑中空調(diào)使用行為并非如此單一,畑ihye Bae and畑ungyoon畑un(化ihye Bae, Chungyoon Chun.Research on seasonal indoor thermal environment and residents' control behavior of cooling and heating systems in Korea. Building and 化vircmment,2009,44( 11): 2300~2307)研究發(fā)現(xiàn)人們在超出夏季舒適區(qū)溫度即室內(nèi)高于 30°C時才會開啟空調(diào)制冷。虞洋等通過夏季空調(diào)使用行為測試結(jié)果分析,得出當(dāng)?shù)叵募究?調(diào)啟動溫度上限值為28.7°C(虞洋;楊玉蘭,辦公建筑夏季用能行為測試研究.環(huán)境工程第 33卷,第5期,2015年)。一般生活經(jīng)驗也告訴我們,夏熱冬冷地區(qū)住宅建筑使用者冬季室內(nèi) 穿衣服比北方厚,即使室內(nèi)溫度低于DeST所設(shè)定的空調(diào)啟動溫度下限值16°C,很多住戶也 不會開啟空調(diào)設(shè)備進(jìn)行采暖。另外,建筑空調(diào)使用行為受眾多因素的影響,Geun化ung Yun 和Koen Steemers(Geun Young Yun,Koen Steemers.Behavioural.physical and socioeconomic factors in household cooling energy consumption.Applied Energy 88 (2011) :2191-2200.)研究表明建筑使用者行為特性、身體條件及經(jīng)濟(jì)社會等因素對建筑制 冷能耗影響十分顯著。
[0004] 可見,由于缺乏能綜合考慮當(dāng)?shù)貧夂蛱匦?、建筑室?nèi)外環(huán)境、建筑使用者行為特 性、身體條件及經(jīng)濟(jì)社會等因素的空調(diào)使用行為理論模型及方法,將大大影響到建筑環(huán)境 與能耗模擬工具在建筑節(jié)能中發(fā)揮更大的作用,并且難W為建筑行為節(jié)能提供科學(xué)的理論 依據(jù)。
[000引本發(fā)明針對上述不足,提供一種基于證據(jù)推理迭代算法和賭權(quán)的空調(diào)啟動溫度限 值仿真方法。本方法能綜合考慮當(dāng)?shù)貧夂蛱匦?、建筑室?nèi)外環(huán)境、建筑使用者身體條件及經(jīng) 濟(jì)社會等因素對空調(diào)使用行為的影響,構(gòu)建空調(diào)啟動溫度限值仿真理論模型及方法,輸出 計算時段內(nèi)逐時建筑空調(diào)啟動溫度限值仿真數(shù)據(jù),計算時段可W根據(jù)需要設(shè)定為最冷月、 最熱月、夏季、冬季乃至全年。所輸出的建筑空調(diào)啟動溫度限值仿真數(shù)據(jù)為建筑環(huán)境及能耗 模擬軟件提供更為科學(xué)的空調(diào)使用行為數(shù)據(jù),從而將大大提高建筑環(huán)境及能耗模擬軟件的 計算科學(xué)性。所構(gòu)建的建筑空調(diào)啟動溫度限值仿真理論模型及方法能為建筑行為節(jié)能提供 理論依據(jù)。本方法基于證據(jù)推理和賭權(quán)理論進(jìn)行仿真,能處理空調(diào)啟動溫度限值仿真中的 主觀因素和客觀因素,定量因素和定性因素,并且,還能夠定量地處理仿真過程中存在的不 完全信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明針對當(dāng)前建筑環(huán)境及能耗模擬工具提供的建筑使用者空調(diào)使用行為方式 考慮因素單一,空調(diào)啟動溫度限值仿真未考慮仿真過程的不完全信息等不足,提供一種基 于證據(jù)推理迭代算法和賭權(quán)的空調(diào)啟動溫度限值仿真方法。
[0007] 本發(fā)明基于證據(jù)推理方法化vidential Reasoning Approach,簡稱邸方法)和賭 權(quán)理論,構(gòu)建建筑空調(diào)啟動溫度限值仿真理論模型和方法。邸方法由Jian-Bo化ng和Madan G.Singh(Jian-Bo Yang,Μ.G.S.,Αη evidential reasoning approach for multiple attribute decision decision making with uncertainty. IEEE transactions on system,man and cybernetic, 1994.24(1).)于1994年提出,可W用來對帶有不確定信息的 混合有定量和定性問題進(jìn)行理論建模。賭化ntropy) (C . E .化annon . A mathematical theory of communication.Bell System Technicaljournal, 1948,27(3):379-423;王彬. 賭與信息.西北工業(yè)大學(xué)出版社,1994)原本屬于熱力學(xué)的概念,由于化annon引入信息論, 目前賭是隨機(jī)系統(tǒng)的不確定性度量的有力工具,本方法將賭引入用來確定空調(diào)啟動溫度限 值影響因素權(quán)重分配。
[0008] 本發(fā)明所構(gòu)建建筑空調(diào)啟動溫度限值仿真理論模型和方法,能處理空調(diào)啟動溫度 限值仿真中的主觀因素和客觀因素,定量因素和定性因素,并且,還能夠定量地處理仿真中 的不完全信息。
[0009] 一種基于證據(jù)推理迭代算法和賭權(quán)的空調(diào)啟動溫度限值仿真方法,其實施步驟如 下:
[0010] 1)確定空調(diào)啟動溫度限值取值范圍,并將空調(diào)啟動溫度限值范圍劃分成有限個數(shù) 的區(qū)間,假設(shè)空調(diào)啟動溫度限值范圍被劃分成為N個區(qū)間,則空調(diào)啟動限值區(qū)間集合表示為 Η化1、出、…、Hn);
[0011] 2)識別影響空調(diào)啟動溫度限值的因素,影響因素可W包含定性和定量因素,假設(shè) 確定影響因素的數(shù)目為L,影響因素集合可表示為E化i、E2、…、El);
[001引3)構(gòu)建空調(diào)啟動溫度限值區(qū)間信度矩陣,信度βη,康示根據(jù)影響因素 El提供的信 息,空調(diào)啟動溫度限值區(qū)間Hn的信度,信度βη, i滿足下式:βη, i含ο并且
= lr-L,
表示仿真過程信息是完全的,
表示仿真過程存在信息不完全 性,η代表空調(diào)啟動溫度限值區(qū)間序號,i表示影響因素序號;
[0013] 4)確定空調(diào)啟動溫度限值影響因素權(quán)重,因素 Ei的權(quán)重用ωι表示,巧=1按照 賭權(quán)原理計算ω i;
[0014] 所述步驟4)包括W下步驟:
[001引 (41)因素 Ei的賭用S康示,Si如下式計算;
[0016] ,其中,
[0017]
[001引K,f η,功賭計算過程的中間參數(shù);
[0019] (42)根據(jù)賭的性質(zhì)判定,賭值越大,所對應(yīng)因素的重要程度越小,因素 El的權(quán)重ωι 通過W下公式計算;
[0020] 5)通過證據(jù)推理的迭代算法進(jìn)行空調(diào)啟動溫度限值區(qū)間綜合信度合成,用βη(η = 1,2,···,Ν)表示綜合考慮所有的影響因素后空調(diào)啟動溫度限值區(qū)間Ηη的綜合信度,化表示由 于信息不完全導(dǎo)致的不可分配的信度,
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