2025長三角杯數學建模B題思路模型代碼:空氣源熱泵供暖的溫度預測,賽題分析與思路

2025長三角杯數學建模B題思路模型代碼,詳細內容見文末名片

?

空氣源熱泵是一種與中央空調類似的設備,其結構主要由壓縮主機、熱交換
器以及末端構成,依靠水泵對末端房屋提供熱量來實現制熱。空氣源熱泵作為熱
慣性負載,調節潛力巨大。工作時通過水循環系統將水輸送到各個房間,與室內
進行熱交換,從而達到調節室內溫度的目的。由于其具有較大的熱慣性,對樓宇
房間進行小范圍的溫度調整不會明顯影響用戶的舒適度,并且由于水和樓宇建筑
物的儲熱性能(可以增加儲熱水罐增加儲熱性能),可以將電能轉化為熱能進行
儲存。隨著“電供暖”方式的普及應用,空調負荷在樓宇供暖方式占比逐漸增高,
將空氣源熱泵作為調節對象加入電網的調度中,對緩解電網調峰壓力起重要作用。
不同的供回水溫度設定對應能耗也不同,供回水溫度越高,機組消耗電能越
多,如果供回水溫度不能隨著環境溫度、室內溫度的改變而及時調整,則會導致
電能消耗過多,進而提高公司供暖成本。目前的調整策略是依據之前的預測模型,
預測的是 24 小時的供回水溫度,根據這個溫度控制機組的開關,效果不是很理
想。為了降低成本,擬采用數學建模方法,利用公司采集的歷史數據,構建模型,
預測 4 小時之后的供回水設定溫度,以便及時調整機組的使用量,進而達到降低
電力能耗的目的。
某城市冬季采用空氣源熱泵為多棟樓宇供暖,現收集了兩棟不同建筑在
2022 年 11 月至 2025 年 3 月期間每小時室內外溫度數據(附件包含:建筑編號、
時間戳、室內溫度、室外溫度、熱泵功率等變量),見附件 1、2。
已知以下信息:
(1)建筑類型影響保溫性能(如住宅與辦公樓不同);
(2)供暖系統設定目標溫度為 20±1℃(舒適區間);
(3)電力成本取決于設備供水回水溫度、環境溫度和建筑結構等因素,電
價隨著高峰和低谷變化而不同,高峰時段電價高,低谷時段電價低,公司會在低
電價時段提高供水回水溫度,進而提高室內溫度,然后利用建筑物的熱惰性,即
溫度會保持接近 4 個小時后下降,在高電價時段降低供回水溫度,在降低能耗的
同時保證室內溫度達到基準要求,溫度過高耗能高,溫度低達不到標準。 為了保證室溫穩定在 20±1℃,希望基于當前的設定因素預測未來 4 小時的
室內溫度 T1,并根據 T1 的值來調整當前的供回水設定溫度 T0,以保證未來 4
小時的室溫能夠保持在 20±1℃。
熱泵能耗與室內外溫差正相關,夜間(22:00-6:00)可降低供暖強度以節省
電費(峰谷電價:日間 1.2 元/度,夜間 0.6 元/度)。
根據以上背景,建立數學模型,完成如下問題:
問題 1 統計所給不同建筑的室內溫度波動規律;繪制室內外溫度相關性曲線,
分析熱泵能耗與溫差的定量關系;分析影響室內溫度的影響因素。
問題 2 建立建筑熱力學模型,描述室內溫度變化過程,利用數據辨識兩棟建筑
的參數,并分析模型的性能。
問題 3 基于公司采集的歷史數據建立數學模型對未來 4 小時的室內溫度進行預
測(即,基于當前 t 時刻的已知信息,預測 t+4 時刻的室內溫度),與問題二的
數學模型做比較分析,并基于你的模型給出如下時刻的預測結果:
(1)地點 1,2025 年 03 月 15 日 11、12、13、14 時;
(2)地點 2,2025 年 03 月 16 日 00、01、02、03 時。
問題 4 (1)設計恒溫控制策略(假定室溫始終保持在 20℃);(2)設計分時控
溫策略(如夜間升高目標溫度),以最小化電費為目標,在滿足溫度舒適性約束
的要求下,建立優化模型。分別給出具體的溫度控制方法,并分析溫度控制效果、
能耗和電費情況。
要求
1.提供數學模型、算法設計、模型性能評價及代碼實現(Python、Matlab 等);
2.驗證模型時需區分建筑類型,避免“一刀切”策略;
3.結合可視化圖表(溫度時序圖、能耗分布圖、優化前后對比圖)支持結論。

本文來自互聯網用戶投稿,該文觀點僅代表作者本人,不代表本站立場。本站僅提供信息存儲空間服務,不擁有所有權,不承擔相關法律責任。
如若轉載,請注明出處:http://www.pswp.cn/news/906095.shtml
繁體地址,請注明出處:http://hk.pswp.cn/news/906095.shtml
英文地址,請注明出處:http://en.pswp.cn/news/906095.shtml

如若內容造成侵權/違法違規/事實不符,請聯系多彩編程網進行投訴反饋email:809451989@qq.com,一經查實,立即刪除!

相關文章

ssh免密碼登錄

創建秘鑰和公鑰 ssh-keygen -t rsa 輸入上述命令后,直接按回車即可,完成后會在上面信息顯示,生成的文件路徑信息 id_rsa:秘鑰 id_rsa.pub: 公鑰 將公鑰的內容copy到遠端 將id_rsa.pub的內容拷貝到~/.ssh下的authori…

基于Bootstrap 的網頁html css 登錄頁制作成品

目錄 前言 一、網頁制作概述 二、登錄頁面 2.1 HTML內容 2.2 CSS樣式 三、技術說明書 四、頁面效果圖 前言 ?Bootstrap?是一個用于快速開發Web應用程序和網站的前端框架,由Twitter的設計師Mark Otto和Jacob Thornton合作開發。 它基于HTML、CSS和JavaScri…

20倍云臺球機是一種高性能的監控設備

20倍云臺球機是一種高性能的監控設備,其主要特點包括20倍光學變焦能力和云臺旋轉功能。以下是對20倍云臺球機的詳細分析: 一、主要特點 20倍光學變焦 : 攝像機鏡頭能夠在保持圖像清晰度的前提下,將監控目標放大20倍。 這一功能…

大型語言模型應用十大安全風險

40多頁LLM應用的十大風險 這是一份關于LLM應用的十大風險(2025版),有一定的參考價值。 如果你時間充裕,可以聽聽播客,詳細了解: 如果你只想快速了解10條分別是什么,可以直接看重點摘錄&#xff…

一文掌握工業相機選型計算

目錄 一、基本概念 1.1 物方和像方 1.2 工作距離和視場 1.3 放大倍率 1.4 相機芯片尺寸 二、公式計算 三、實例應用 一、基本概念 1.1 物方和像方 在光學領域,物方(Object Space)是與像方(Image Space)相對的…

《虛擬即真實:數字人驅動技術在React Native社交中的涅槃》

當React Native與數字人驅動技術相遇,它們將如何攜手塑造社交應用中智能客服與虛擬主播的自然交互呢?這正是本文要深入探討的話題。 React Native是Facebook開源的一個用于構建原生移動應用的框架,它允許開發者使用JavaScript和React編寫代碼…

使用AI 生成PPT 最佳實踐方案對比

文章大綱 一、專業AI生成工具(推薦新手)**1. 推薦工具詳解****2. 操作流程優化****3. 優勢與局限**二、代碼生成方案(開發者推薦)**1. Python-pptx進階用法****2. GitHub推薦**三、混合工作流(平衡效率與定制)**1. 工具鏈升級****2. 示例Markdown結構**四、網頁轉換方案(…

前端-HTML元素

目錄 HTML標簽是什么? 什么是HTML元素? HTML元素有哪些分類方法? 什么是HTML頭部元素 更換路徑 注:本文以leetbook為基礎 HTML標簽是什么? HTML標簽是HTML語言中最基本單位和重要組成部分 雖然它不區分大小寫&a…

菱形繼承原理

在C中,菱形繼承的內存模型會因是否使用虛繼承產生本質差異。我們通過具體示例說明兩種場景的區別: 一、普通菱形繼承的內存模型 class A { int a; }; class B : public A { int b; }; class C : public A { int c; }; class D : public B, public C { i…

2025認證杯數學建模第二階段A題小行星軌跡預測思路+模型+代碼

2025認證杯數學建模第二階段思路模型代碼,詳細內容見文末名片 一、問題重述 1.1 問題背景 在浩瀚無垠的宇宙中,近地小行星(NEAs)宛如一顆顆神秘的“太空子彈”,其軌道相對接近地球,給我們的藍色星球帶來…

掌握Docker Commit:輕松創建自定義鏡像

使用 docker commit 命令可以通過對現有容器進行修改來創建新的鏡像。-a 選項用于指定作者信息,-m 選項用于添加提交信息。以下是具體步驟: 啟動并修改容器 啟動一個容器并進行必要的修改。例如,啟動一個 Ubuntu 容器并安裝一些軟件包&…

Java虛擬機 - JVM與Java體系結構

Java虛擬機 JVM與Java體系結構為什么要學習JVMJava與JVM簡介Java 語言的核心特性JVM:Java 生態的基石JVM的架構模型基于棧的指令集架構(Stack-Based)基于寄存器的指令集架構(Register-Based)JVM生命周期 總結 JVM與Jav…

【PostgreSQL系列】PostgreSQL 復制參數詳解

💝💝💝歡迎來到我的博客,很高興能夠在這里和您見面!希望您在這里可以感受到一份輕松愉快的氛圍,不僅可以獲得有趣的內容和知識,也可以暢所欲言、分享您的想法和見解。 推薦:kwan 的首頁,持續學…

阿里巴巴開源移動端多模態LLM工具——MNN

MNN 是一個高效且輕量級的深度學習框架。它支持深度學習模型的推理和訓練,并在設備端的推理和訓練方面具有行業領先的性能。目前,MNN 已集成到阿里巴巴集團的 30 多個應用中,如淘寶、天貓、優酷、釘釘、閑魚等,覆蓋了直播、短視頻…

Vue.js---watch 的實現原理

4.7 watch 的實現原理 watch本質上就是使用了effect以及options.scheduler 定義watch函數: // watch函數:傳入參數source以及回調函數function watch(source , cb) {effect(() > source.foo,{scheduler(){// 回調函數cb()}})}watch接收兩個參數分別是source和c…

SpringBoot3+AI

玩一下AI 1. SSE協議 我們都知道tcp,ip,http,https,websocket等等協議,今天了解一個新的協議SSE協議(Server-Sent Events) SSE(Server-Sent Events) 是一種允許服務器…

vscode中Debug c++

在vscode中Debug ros c程序 1 在Debug模式下編譯 如果用命令行catkin_make,在輸入catkin_make時加上一個參數: catkin_make -DCMAKE_BUILD_TYPEDebug 或者直接修改CMakelist.txt,添加以下代碼: SET(CMAKE_BUILD_TYPE "D…

【ROS2】 核心概念6——通信接口語法(Interfaces)

古月21講/2.6_通信接口 官方文檔:Interfaces — ROS 2 Documentation: Humble documentation 官方接口代碼實戰:https://docs.ros.org/en/humble/Tutorials/Beginner-Client-Libraries/Single-Package-Define-And-Use-Interface.html ROS 2使用簡化的描…

C#里與嵌入式系統W5500網絡通訊(2)

在嵌入式代碼里,需要從嵌入式的MCU訪問W5500芯片。 這個是通過SPI通訊來實現的,所以要先連接SPI的硬件通訊線路。 接著下來,就是怎么樣訪問這個芯片了。 要訪問這個芯片,需要通過SPI來發送數據,而發送數據又要有一定的約定格式, 于是芯片廠商就定義下面的通訊格式: …

SuperYOLO:多模態遙感圖像中的超分辨率輔助目標檢測之論文閱讀

摘要 在遙感影像(RSI)中,準確且及時地檢測包含數十像素的多尺度小目標仍具有挑戰性。現有大多數方法主要通過設計復雜的深度神經網絡來學習目標與背景的區分特征,常導致計算量過大。本文提出一種兼顧檢測精度與計算代價的快速準確…