基于随机优化算法的建筑热环境灰箱模型开发与验证
2021-07-05曹子涵明岭峰陈焕新王汝金
制冷技术 2021年2期
曹子涵,明岭峰,陈焕新*,王汝金
(1-华中科技大学中欧清洁与可再生能源学院,湖北武汉 430074;2-华中科技大学能源与动力工程学院,湖北武汉 430074;3-压缩机技术国家重点实验室(压缩机技术安徽省实验室),安徽合肥 230031)
0 引言
由于建筑物系统和外界环境系统本身的复杂性,难以直接分析优化控制建筑节能的具体措施,因此分析建筑能耗的一个关键技术是建立建筑热传递模型[1]。
物理模型,俗称白箱模型,具有精度高的优点,但模型比较复杂,建筑的物理特征难以获取;数据驱动模型,俗称黑箱模型,需要大量的数据进行训练,导致数据的采集工作成本高,且精度难以保证。若将物理模型和数据驱动模型相结合,可以得到一种能代表建筑系统的物理特征,同时结构简单、可信度高的模型。灰箱模型,是一种介于白箱和黑箱模型的简化模型,其研究对象的特征与关系不是完全清晰的,一部分物理特征数据可以直接测取,另一部分难以获取的特征则通过数据训练得到,这种模型是进行建筑分析、诊断及优化控制等的首选。
热阻-热容(Thermal Resistance and Heat Capacity,RC)网络模型[2]是一种典型的灰箱模型。邵双全等[3]提出了基于多输入多输出结构的室内外机自适应控制策略,建立自适应控制算法,说明了采用计算机仿真实现多联式空调系统的控制策略的优化的可行性。赵浩亮等[3-4]提出利用建筑信息模型对异形空间的空调负荷进行分析计算,介绍了应用建筑信息模型(Building Information Modelin,BIM)计算空调负荷的方法,并和传统空调负荷计算方法做了对比。……
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