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专利号: 2018103451985
申请人: 西安建筑科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种城市居住建筑系统碳能测算方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)城市居住建筑系统碳能测算参数的预处理:

明确拟进行监测的城市居住建筑系统的地理范围并在地图上勾出轮廓,再找出该系统所占的区域内部或距该区域较近的冬季采暖换热站,根据距离换热站的远近将区域分割为多类区域,在每类区域中至少随机选取5个受测点,最后确定每个受测点的建筑单元的面积、朝向、布局以及与周边公共空间的位置关系,得出外墙、屋面与外窗的传热系数;

2)城市居住建筑系统碳能测算数据感知:

采用数据感知系统进行感知,得到室内温度、室内湿度、室内CO2浓度以及住户实时用电功率;

3)城市居住建筑系统碳能测算数据存储分析

将数据感知系统感知得到的室内温度、湿度、CO2浓度以及住户实时用电功率通过模型运算,形成动态的能耗与碳排放的数据,并存储到云服务器中;

4)城市居住建筑系统碳能测算结果展示

通过云服务器上的程序调取数据库中储存的数据,将分析结果以图表形式呈现在客户端,并标出极值与出现极值的时刻,通过分析结果判断一个建筑系统所在的区域整体的能耗与碳排放水平,以及碳排放出现峰值与谷值的时段,为低碳城市的规划方法提供参考依据,为制定城市减少碳排放强度的应对措施提供数据支撑;

根据距离换热站的远近将区域分割为多类区域的具体过程为:以每个换热站为圆心,分别以100m,300m,500m为半径画圆,将区域分割为四类区域,四类区域具体为:半径为100m的区域为A区、半径为300m的区域为B区、半径为500m的区域为C区、半径大于500m的区域为D区;

模型运算的具体过程如下:

ET=γAEA+γBEB+γCEC+γDED

EEe+Eh+Eb

不同朝向及屋、地面

K(Tin‑Tex)A

Eb=B·N

其中,ET是建筑系统总能耗,EA、EB、EC、ED分别为四类区域内选取的样本能耗平均值,γA、γB、γC、γD是各区域建筑面积占总建筑面积的百分比,Ek是区域内选取的样本能耗平均值,k取A区、B区、C区或D区,E是家庭总能耗,Ee是家庭电力能耗,Eh为家庭冬季采暖能耗,Eb为家庭普通天然气能耗,P代表用电功率,K代表某个朝向上的外墙、屋面与外窗传热系数,A代表某个朝向上的围护结构面积,Tin为室内逐时平均温度,Tex为室外逐时平均温度,ξ为供热距离系数,B为平均生活热水能耗,N为生活热水使用次数;

数据感知系统包括四个模块,分别为用户终端模块、数据云存储模块、数据中转模块和数据采集模块;数据中转模块放置在建筑的任意位置,通过无线传输与数据采集模块建立联络,并通过Ethernet或3G Wireless与数据云存储模块进行通信;用户终端模块为PC或手机APP两种形式,通过数据云存储模块能够看到任意建筑单元的实时数据状况;

数据采集模块的采集频率为20秒至1分钟一次;数据传输频率为15分钟一次。

2.根据权利要求1所述的一种城市居住建筑系统碳能测算方法,其特征在于,A区供热距离系数ξ为1,B区供热距离系数ξ为1.15,C区供热距离系数ξ为1.3,D区供热距离系数ξ为

1.5。

3.根据权利要求1所述的一种城市居住建筑系统碳能测算方法,其特征在于,数据采集模块包括三种传感器,分别为温湿度采集传感器、CO2浓度采集传感器以及实时用电功率采集传感器,温湿度采集传感器、CO2浓度采集传感器以及实时用电功率采集传感器位于的室内的不同位置,用于测量室内的不同位置的温湿度、CO2浓度以及住户实时用电功率。

4.根据权利要求1所述的一种城市居住建筑系统碳能测算方法,其特征在于,数据采集模块与数据中转模块之间通过433MH无线传输协议连接,数据采集模块与之对应的数据中转模块之间直线距离不超过30米。