一种建筑物墙体最优经济保温厚度的获取方法与流程

本发明涉及建筑节能
技术领域：
，尤其涉及一种建筑物墙体最优经济保温厚度的获取方法。
背景技术：
：目前，对建筑物围护结构的最优保温层厚度的研究很多，但是绝大多数的研究都是从能量数量的角度来研究的，建筑物经过保温改造之后，消耗的能量数量会减少。虽然现有技术的方法确实可以节约能源，一次能源的数量会降低，但是这种方法没有实现能量的逐级利用，在热电联产的热电厂中，从汽轮机下部排出的乏汽的温度相对较高，这部分乏汽的热量一般通过冷却塔会直接排放到室外环境中，造成了一部分的能量浪费。技术实现要素：本发明的目的是提供一种建筑物墙体最优经济保温厚度的获取方法，该方法从能量数量和能量品位的角度对既有建筑物墙体经济保温厚度进行优化，通过遗传算法对参数进行求解，能够有效确定出最优的建筑物墙体保温层厚度，并保证供热系统的年总费用成本和最小，优化了集中供热系统。本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种建筑物墙体最优经济保温厚度的获取方法，所述方法包括：步骤1、根据标准气象年的室外温度获得整个供暖季内每天的室外干球温度，并获得不同室外干球温度和不同建筑物墙体保温层厚度下的供暖设计热负荷、一次网和二次网的供回水温度；步骤2、再根据一次网的供回水温度获得抽汽和乏汽的热量，进而获得热电联产集中供热系统整个供暖季的年运行费用；步骤3、采用等效年值法获得保温材料和吸收式热泵的年投资费用，将所述年运行费用和所述年投资费用求和得到热电联产集中供热系统的年总费用y，并将其用目标函数表示，其中保温层厚度x为函数变量；步骤4、利用遗传算法在matlab中对所述年总费用y的目标函数进行数据筛选，得到满足要求的函数变量，获得建筑物墙体的最优保温层厚度和最小年总费用。由上述本发明提供的技术方案可以看出，上述方法通过遗传算法对参数进行优化，能够基于能量数量和能量品位有效确定出最优的建筑物墙体保温层厚度，并保证供热系统的年总费用成本和最小，优化了集中供热系统。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。图1为本发明实施例提供的建筑物墙体最优经济保温厚度的获取方法流程示意图。具体实施方式下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述，如图1所示为本发明实施例提供的建筑物墙体最优经济保温厚度的获取方法流程示意图，所述方法包括：步骤1、根据标准气象年的室外温度获得整个供暖季内每天的室外干球温度，并获得不同室外干球温度和不同建筑物墙体保温层厚度下的供暖设计热负荷、一次网和二次网的供回水温度；在步骤1中，一次网的供回水温度计算公式为：其中，tl为吸收式热泵中冷凝器的出口温度；tx为吸收式热泵中吸收器的出口温度；tf为9kpa压力下的乏汽的饱和温度；ts为0.4mpa压力下抽汽的饱和温度；τ2为一次网的回水温度。步骤2、再根据一次网的供回水温度获得抽汽和乏汽的热量，进而获得热电联产集中供热系统整个供暖季的年运行费用；在步骤2中，所述抽汽和乏汽的热量计算公式为：其中，cop为吸收式热泵的效率；qf为回收的乏汽的热量；qc为吸收的抽汽的热量；为热负荷系数；q为不同保温层厚度下的供暖设计热负荷；τ1为一次网的供水温度；τ2为一次网的回水温度。步骤3、采用等效年值法获得保温材料和吸收式热泵的年投资费用，将所述年运行费用和所述年投资费用求和得到热电联产集中供热系统的年总费用y，并将其用目标函数表示，其中保温层厚度x为函数变量；在步骤3中，所述年总费用y的目标函数表示为：其中，hc为0.4mpa压力下抽汽的焓值；hs为0.4mpa压力下饱和水的焓值；hf为0.9kpa压力下乏汽的焓值；x为保温层厚度；a为墙体的面积；d为电费；c为保温材料的投资成本；m为总供暖天数；n为保温材料的使用年限；j为利率。步骤4、利用遗传算法在matlab中对所述年总费用y的目标函数进行数据筛选，得到满足要求的函数变量，获得建筑物墙体的最优保温层厚度和最小年总费用。该步骤中，首先对遗传算法的初始参数进行设置，在本发明实施例中可以设置种群数量为200个，群体规模为50，每个基因长度为10，函数变量，即保温层厚度x参数的寻优范围为[0,120]，各初始参数见表1所示：参数数值种群数量200群体规模50基因长度10交叉概率0.05变异概率0.8如上表1所示，通过随机的形式产生50个初始个体，即可行解的50个x参数可疑解，且每个个体拥有1个染色体，每个染色体携带1个基因，每个基因编码长度为l(采用二进制编码)；然后解码，将个体的数值由二进制转换为十进制。再基于所设置的初始参数，采用轮盘赌形式选取优秀个体；将上一代优秀个体进行单点交叉，形成新的个体；基于新的个体以及所述年总费用y的目标函数，得到满足要求的函数变量，获得建筑物墙体的最优保温层厚度和最小年总费用。上述方案充分利用了从汽轮机下部排出的乏汽的热量，这部分低品位乏汽的热量利用的越多，高品位的热量利用的就会越少，也就是更节能。值得注意的是，本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。当前第1页12