建筑物動(dòng)態(tài)能耗分析用氣象仿真模型研究.pdf

1、重慶大學(xué)博士學(xué)位論文建筑物動(dòng)態(tài)能耗分析用氣象仿真模型研究姓名：蘇華申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：供熱、供燃?xì)狻⑼L(fēng)及空調(diào)工程指導(dǎo)教師：田勝元2002.12.8重慶大學(xué)博士學(xué)位論文于日總射。故論文另外建立了一個(gè)日散射系數(shù)氏多項(xiàng)式分離模型，在日總輻射已知的情況下估計(jì)日總輻射。該模型的估計(jì)數(shù)據(jù)與原始數(shù)據(jù)具有一致的月均值，對(duì)長(zhǎng)期能耗分析具有足夠的準(zhǔn)確性。還建立了日散射概率密度模型。逐時(shí)輻射模型采用了確定性模型.通過(guò)對(duì)原始逐時(shí)總輻射數(shù)據(jù)進(jìn)行傅立葉變換，

2、確定了顯著頻率，高頻部分為1234調(diào)舊I及以上每個(gè)頻率的4個(gè)旁瓣，低頻部分為0，、234[周年]，用顯著頻率構(gòu)成逐時(shí)總輻射的傅立葉級(jí)數(shù)模型。模擬時(shí)，該模型用日總輻射調(diào)整，以保證逐時(shí)值之和與日值相當(dāng)。在逐日總射和逐時(shí)總射基礎(chǔ)上，建立了逐時(shí)散射系數(shù)kd多項(xiàng)式模型。該逐時(shí)散射模型考慮了大氣質(zhì)量的影響，即不同大氣質(zhì)量下給出不同的擬合式，精度比籠統(tǒng)的擬合模型顯著提高。對(duì)昆明和福州的資料分析表明，逐時(shí)氣溫用日均氣溫和氣溫日較差進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化后，可以建立

3、一個(gè)全年適用的傅立葉模型。該標(biāo)準(zhǔn)化逐時(shí)氣溫模型的顯著頻率是，、2[周天I就日均氣溫的計(jì)算而言，逐時(shí)資料和日4次定時(shí)值最高最低值資料是一致的.因此對(duì)只有日4次定時(shí)值最高最低值資料的北京、西安、成都和重慶，建立的逐時(shí)氣溫模型具有足夠的準(zhǔn)確性。本文按北京時(shí)間建立逐時(shí)氣溫模型，注意了最高最低氣溫的出現(xiàn)時(shí)間。與逐時(shí)氣溫一樣，逐時(shí)水汽壓也進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化處理。逐時(shí)資料和日4值資料計(jì)算的日均水汽壓可以認(rèn)為一致，但水汽壓日較差有明顯區(qū)別。我國(guó)大多數(shù)地區(qū)只有

4、水汽壓日4值資料，根據(jù)日4值資料建立逐時(shí)化模型存在先天不足，決定了任何復(fù)雜的模型都不可能準(zhǔn)確.因此采用了簡(jiǎn)單組合模型:傅立葉模型白噪聲模型，其中白噪聲標(biāo)準(zhǔn)差統(tǒng)一取0.28。為了保證隨機(jī)模擬的水汽壓不超過(guò)當(dāng)時(shí)的飽和水汽壓，建立了修正模型，該修正模型認(rèn)為月均逐時(shí)相對(duì)濕度與月均逐時(shí)標(biāo)準(zhǔn)氣溫呈線性關(guān)系。氣象參數(shù)本質(zhì)上是非平穩(wěn)、非線性時(shí)間序列，論文除了用組合模型進(jìn)行模擬外，還探討了用線性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和日P網(wǎng)絡(luò)對(duì)其進(jìn)行預(yù)報(bào)和模擬。研究表明，如果以一步預(yù)

5、報(bào)為目的，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)比常規(guī)時(shí)間序列分析方法優(yōu)越，因此可以用在HVAC系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制。但就隨機(jī)模擬能耗分析用的全年氣象數(shù)據(jù)而言，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)并不適合。因此，如果以能耗分析為目的，本文推薦采用組合逐日模型以及相應(yīng)的逐時(shí)化模型，不推薦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法又戶卜論文給出了氣象組合模型模擬軟件(suSim)的整體框架，以及北京、西安、重慶和成都的相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)。冷熱耗量計(jì)算表明，TMY2與隨機(jī)模型有顯著差別，其原因是4個(gè)城市的TMY2缺乏代表性.比較氣象參數(shù)月均值