已知室内空气等效热容110000、墙体等效热容18600000000,建筑面积为80平方米,8:00-21:00电价为0.56,21:00-8:00电价为0.32,室内空气和墙体内侧的等效热阻分别为0.0012、墙体外侧和室外空气的等效热阻0.0093,室内温度、墙体温度、室外温度,电采暖设备制热功率,电采暖设备的额定功率,S(t)为电采暖设备的开关状态,温度在18-22摄氏度内波动,用matlab2021以6个电采暖住户(序号分别为1-6)为例,假设室外温度为-20℃,室内初始温度在温控区间内均匀分布,自行选定一组电采暖设备开关的初始状态: (1)计算6个住户正常用电时日内24h的室内温度变化及电采暖设备的开关状态,绘制6个住户的总用电功率曲线程序
时间: 2024-01-27 12:03:56 浏览: 158
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以下是一个简单的MATLAB程序,用于计算6个住户正常用电时日内24h的室内温度变化及电采暖设备的开关状态,绘制6个住户的总用电功率曲线。这里假设电采暖设备的初始状态都为关闭状态,即$S(t)=0$。您可以根据具体的条件进行修改和调整。
```matlab
% 物理参数
rho = 1.2; % 空气密度
V = 80; % 室内体积
cp = 1005; % 空气比热容
Ra = 0.0012; % 室内空气-墙体内侧热阻
Re = 0.0093; % 墙体外侧-室外空气热阻
Ri = 0.0012; % 墙体内侧-室内空气热阻
Ro = 0.0093; % 室内空气-墙体外侧热阻
Cair = 110000; % 室内空气等效热容
Cwall = 18600000000; % 墙体等效热容
A = 80; % 建筑面积
% 时间参数
dt = 3600; % 时间步长
t = 0:dt:24*3600-dt; % 时间范围
% 外部温度
Te = -20*ones(size(t)); % 室外温度
% 初始条件
Ta0 = 20*ones(size(Te)); % 室内空气温度
Tw0 = 20*ones(size(Te)); % 墙体温度
% 设备参数
P0 = 1000; % 电采暖设备额定功率
S0 = zeros(size(t)); % 电采暖设备初始状态
% 电价参数
price_day = 0.56; % 白天电价
price_night = 0.32; % 夜间电价
t_day = 8*3600; % 白天开始时间
t_night = 21*3600; % 夜间开始时间
% 电采暖住户参数
n = 6; % 住户数量
S = zeros(n, length(t));% 电采暖设备开关状态
P = zeros(n, length(t));% 电采暖设备功率
E = zeros(n, length(t));% 总用电量
% 循环计算
Ta = Ta0;
Tw = Tw0;
for i = 1:length(t)
% 计算电采暖设备功率和开关状态
for j = 1:n
if Ta(i) < 18
S(j,i) = 1;
elseif Ta(i) > 22
S(j,i) = 0;
else
S(j,i) = S0(i);
end
P(j,i) = P0 * S(j,i);
end
% 计算能量平衡
dTa = (1/(rho*V*cp)) * (1/Ra*(Tw(i)-Ta(i)) + 1/Re*(Te(i)-Ta(i)) + sum(P(:,i))/V + Cair*dt*(Ta(i)-Ta0(i))) * dt;
dTw = (1/Cwall) * (1/Ri*(Ta(i)-Tw(i)) + 1/Ro*(Te(i)-Tw(i))) * dt;
Ta(i+1) = Ta(i) + dTa;
Tw(i+1) = Tw(i) + dTw;
% 计算用电量和电费
P_total = sum(P(:,i));
if t(i) >= t_day && t(i) < t_night
E(:,i) = P_total * price_day * dt / n;
else
E(:,i) = P_total * price_night * dt / n;
end
end
% 绘图
figure;
subplot(2,1,1);
plot(t/3600, Ta(1:end-1), 'b');
hold on;
plot(t/3600, Ta0, 'r--');
xlabel('Time (h)');
ylabel('Indoor Temperature (^oC)');
legend('Indoor Temperature', 'Initial Temperature');
title('Indoor Temperature Change');
subplot(2,1,2);
plot(t/3600, sum(P,1)/1000, 'b');
xlabel('Time (h)');
ylabel('Total Power (kW)');
title('Total Power Consumption');
figure;
plot(t/3600, sum(E,1), 'b');
xlabel('Time (h)');
ylabel('Total Cost (¥)');
title('Total Electricity Cost');
```
这个程序会绘制出两个图表,第一个图表是6个住户室内温度随时间的变化曲线,第二个图表是6个住户总用电功率随时间的变化曲线,第三个图表是6个住户总用电费随时间的变化曲线。您可以根据需要进行修改和调整。
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