本發(fā)明涉及供暖系統(tǒng)能效評估，具體為基于釷基熔鹽鍋爐的供暖系統(tǒng)能效評估方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、傳統(tǒng)的化石燃料如石油、天然氣和煤的儲量有限，且使用這些燃料會產(chǎn)生大量的污染物，對環(huán)境造成嚴(yán)重影響。隨著全球能源需求的持續(xù)增長和環(huán)保意識的日益增強，開發(fā)新能源已成為人類迫切和重要的任務(wù)。核能作為一種清潔、高效的能源形式，一直以來都是研究的熱點。然而，傳統(tǒng)的核能技術(shù)存在核廢料處理、核輻射安全等問題，限制了其廣泛應(yīng)用，為了克服這些問題，科研人員一直在探索更安全、更清潔的核燃料和反應(yīng)堆技術(shù)。

2、在這個背景下，釷基熔鹽堆技術(shù)應(yīng)運而生。釷作為一種豐富的核燃料，具有儲量巨大、放射性低等優(yōu)點。而熔鹽堆則采用液態(tài)的氟化鹽作為冷卻劑和反應(yīng)堆材料，具有更高的安全性和效率。因此，基于釷基熔鹽鍋爐的供暖系統(tǒng)得以發(fā)展，成為了一種具有廣闊應(yīng)用前景的新型供暖技術(shù)。

3、基于釷基熔鹽鍋爐的供暖系統(tǒng)是一種新型的供暖技術(shù)，它結(jié)合了反應(yīng)堆、化學(xué)處理設(shè)備、智能操控系統(tǒng)、冷凝栓、緊急貯備系統(tǒng)、熱交換機組和用戶供熱系統(tǒng)等多個組件。具有小型模塊化、高安全性和強可控性的特點，并且能夠以低成本有效解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的空氣污染嚴(yán)重、環(huán)保性能差等問題。

4、就比如申請?zhí)枮?01820257398.0的專利文件公開了基于釷基熔鹽鍋爐的供暖系統(tǒng)，通過三級能量傳遞，能夠?qū)崃靠刂圃谶m于用戶供暖所述的溫度范圍，避免了熱能過大引起的不易控制的問題，且安全性高、可控性強，可低成本、有效解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的空氣污染嚴(yán)重、環(huán)保性能差的技術(shù)問題。

5、但類似于上述申請的現(xiàn)有基于釷基熔鹽鍋爐的供暖系統(tǒng)在能效評估方面還存在一些不足和空白，盡管釷基熔鹽鍋爐作為一種創(chuàng)新的供暖技術(shù)具有巨大的潛力，但由于其新穎性和復(fù)雜性，專門的能效評估方法和系統(tǒng)尚未得到充分的開發(fā)和應(yīng)用，從而不利于直觀了解供暖系統(tǒng)的運行效率、能源消耗和潛在改進(jìn)空間。

6、因此，急需對此缺點進(jìn)行改進(jìn)，本發(fā)明則是針對現(xiàn)有的技術(shù)不足予以研究改良，提供有基于釷基熔鹽鍋爐的供暖系統(tǒng)能效評估方法及系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供基于釷基熔鹽鍋爐的供暖系統(tǒng)能效評估方法及系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、第一方面，本發(fā)明提供了基于釷基熔鹽鍋爐的供暖系統(tǒng)能效評估方法，包括以下具體步驟：

4、s1、明確使用場景及特點：確定供暖系統(tǒng)所處的具體使用場景，如住宅、商業(yè)建筑、工業(yè)廠房等，并了解每個場景下的獨特需求，如供暖面積、熱負(fù)荷變化、運行時間等；

5、s2、收集場景相關(guān)數(shù)據(jù)：根據(jù)供暖系統(tǒng)的使用場景確定數(shù)據(jù)收集范圍，并結(jié)合場景相關(guān)數(shù)據(jù)的類型選擇不同的途徑進(jìn)行收集；

6、s3、確定評估指標(biāo)及權(quán)重：根據(jù)場景特點，選擇適合的能效評估指標(biāo)，如熱效率、能耗指標(biāo)、排放指標(biāo)等，并根據(jù)指標(biāo)的重要性和對系統(tǒng)能效的影響程度，為每個指標(biāo)設(shè)定合理的權(quán)重；

7、s4、能效評估計算：對收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、清洗和標(biāo)準(zhǔn)化處理，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可比性，并根據(jù)評估指標(biāo)和權(quán)重，計算供暖系統(tǒng)在不同場景下的能效得分，評定供暖系統(tǒng)能效等級；

8、s5、評估結(jié)果分析：將計算得到的能效評估結(jié)果與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、同類系統(tǒng)或歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，分析系統(tǒng)在不同場景下的能效表現(xiàn)；

9、s6、系統(tǒng)優(yōu)化：通過分析能效評估結(jié)果，識別供暖系統(tǒng)在特定場景下的能效瓶頸或短板，并針對識別出的能效瓶頸，制定具體的能效提升方案，包括技術(shù)改進(jìn)、運行策略調(diào)整等，對供暖系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改造或調(diào)整運行方式；

10、s7、效果跟蹤與持續(xù)改進(jìn)：在優(yōu)化方案實施后，持續(xù)跟蹤供暖系統(tǒng)的能效表現(xiàn)，評估優(yōu)化效果，并根據(jù)跟蹤結(jié)果，對供暖系統(tǒng)進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)和優(yōu)化，不斷提升能效水平。

11、進(jìn)一步的，所述步驟s1中，供暖系統(tǒng)的使用場景及其需求具體如下：

12、大型商業(yè)建筑：如購物中心、酒店、辦公樓等大型商業(yè)建筑需要大面積的供暖服務(wù)，滿足建筑的高熱負(fù)荷需求，并確保室內(nèi)溫度的穩(wěn)定與舒適；

13、工業(yè)區(qū)域：如工廠、倉庫、產(chǎn)業(yè)園區(qū)等工業(yè)區(qū)域需要持續(xù)、穩(wěn)定的熱源；

14、公共設(shè)施與場館：如醫(yī)院、學(xué)校、體育場館等公共設(shè)施與場館要求可靠、舒適的供暖服務(wù)，確保在任何天氣條件下都能提供恒定的室內(nèi)溫度；

15、居民住宅區(qū)域：如多層公寓樓、別墅區(qū)等居民住宅區(qū)域，要求穩(wěn)定、節(jié)能的供暖效果，同時滿足居民對舒適生活環(huán)境的追求；

16、偏遠(yuǎn)地區(qū)與無集中供暖區(qū)域：在偏遠(yuǎn)地區(qū)或沒有集中供暖設(shè)施的區(qū)域需要獨立的供暖解決方案，為當(dāng)?shù)鼐用裉峁┛煽康墓┡?wù)。

17、進(jìn)一步的，所述步驟s2中，場景相關(guān)數(shù)據(jù)的類型及其收集途徑如下：

18、環(huán)境數(shù)據(jù)：收集場景所在地的氣候條件、室外溫度、濕度等環(huán)境參數(shù)；

19、負(fù)荷數(shù)據(jù)：記錄不同時間段內(nèi)的熱負(fù)荷變化，包括峰值負(fù)荷和平均負(fù)荷；

20、運行數(shù)據(jù)：收集供暖系統(tǒng)的實時運行數(shù)據(jù)，如燃料消耗、熔鹽溫度、鍋爐運行狀態(tài)等；

21、所述環(huán)境數(shù)據(jù)的收集途徑包括：

22、氣象站點：利用當(dāng)?shù)貧庀笳军c的實時或歷史數(shù)據(jù)，獲取如溫度、濕度、風(fēng)速等氣象參數(shù)，或與氣象部門合作，通過api接口或數(shù)據(jù)共享方式獲取數(shù)據(jù)；

23、現(xiàn)場傳感器：通過在供暖系統(tǒng)周邊安裝溫度、濕度等環(huán)境傳感器，實時監(jiān)測并記錄現(xiàn)場環(huán)境參數(shù)，且傳感器連接至數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動收集與存儲；

24、衛(wèi)星遙感：對于大范圍的環(huán)境數(shù)據(jù)收集，利用衛(wèi)星遙感技術(shù)獲取地表溫度、植被覆蓋等信息，或通過專業(yè)的遙感數(shù)據(jù)處理機構(gòu)獲取；

25、所述負(fù)荷數(shù)據(jù)的收集途徑包括：

26、熱負(fù)荷計算軟件：使用專業(yè)的熱負(fù)荷計算軟件，根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)、材料、保溫性能等參數(shù)，計算供暖系統(tǒng)的熱負(fù)荷需求，所述軟件基于建筑熱力學(xué)原理和實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，能夠提供較為準(zhǔn)確的負(fù)荷數(shù)據(jù)；

27、用戶調(diào)查與統(tǒng)計：通過用戶調(diào)查或統(tǒng)計的方式，了解用戶對供暖的需求和習(xí)慣，如室內(nèi)溫度設(shè)定、開關(guān)時間等，以反映供暖系統(tǒng)的實際負(fù)載情況，有助于更準(zhǔn)確地評估系統(tǒng)的性能；

28、實時負(fù)載監(jiān)測：在供暖系統(tǒng)中安裝流量、壓力等傳感器，實時監(jiān)測并記錄系統(tǒng)的負(fù)載情況，以反映供暖系統(tǒng)在不同時間段內(nèi)的負(fù)載變化，為能效評估提供重要依據(jù)；

29、所述運行數(shù)據(jù)的收集途徑包括:

30、鍋爐監(jiān)控系統(tǒng)：安裝鍋爐監(jiān)控系統(tǒng)，實時監(jiān)測并記錄鍋爐的運行狀態(tài)、燃料消耗、熔鹽溫度等關(guān)鍵參數(shù)，并通過監(jiān)控系統(tǒng)的界面或數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能進(jìn)行收集；

31、數(shù)據(jù)采集與傳輸：使用數(shù)據(jù)采集器或plc設(shè)備，從供暖系統(tǒng)的各個傳感器和儀表中收集數(shù)據(jù)，并通過有線或無線方式將數(shù)據(jù)傳輸至中央控制系統(tǒng)或遠(yuǎn)程服務(wù)器，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中存儲與管理；

32、人工記錄與巡檢：對于某些無法自動收集的數(shù)據(jù)或需要定期檢查的項目，安排工作人員進(jìn)行人工記錄與巡檢，例如，可以定期記錄熔鹽鍋爐的運行狀態(tài)、維護(hù)情況等。

33、進(jìn)一步的，所述步驟s4中，供暖系統(tǒng)能效的計算公式如下：

34、

35、其中，s表示能效得分，ki表示第i種能效評估指標(biāo)的權(quán)重，esi表示第i種能效評估指標(biāo)，i表示能效評估指標(biāo)的個數(shù)，n∈正整數(shù)。

36、進(jìn)一步的，所述能效評估指標(biāo)在計算前，通過標(biāo)準(zhǔn)化處理轉(zhuǎn)換到統(tǒng)一的評價尺度上，標(biāo)準(zhǔn)化處理采用線性變換或最大最小值法，且處理后的能效評估指標(biāo)在0到1之間，得出esi∈[0,1]，s∈[0,1]。

37、進(jìn)一步的，所述能效得分與能效等級的對應(yīng)關(guān)系如下：

38、

39、其中，s表示能效得分，s1表示第一等級，即最優(yōu)級別，其分值區(qū)間為[0.85,1]；s2表示第二等級，其分值區(qū)間為[0.7,0.85)；s3表示第三等級，其分值區(qū)間為[0.55,0.7)，s4表示第四等級，其分值區(qū)間為[0.4,0.55)，s5表示第五等級，即最劣級別，其分值區(qū)間為[0,0.4)。

40、進(jìn)一步的，所述使用情景的能效評估具體如下：

41、第一種，所述大型商業(yè)建筑的使用場景下，能效評估指標(biāo)及其對應(yīng)權(quán)重如下：

42、系統(tǒng)熱效率：反映供暖系統(tǒng)的熱能利用效率，權(quán)重為40％；

43、單位面積能耗：體現(xiàn)建筑單位面積的能耗水平，權(quán)重為30％；

44、溫度控制穩(wěn)定性：評估系統(tǒng)對室內(nèi)溫度的穩(wěn)定控制能力，權(quán)重為30％；

45、結(jié)合能效得分的計算公式可得：

46、s1＝40％*s_te+30％*ec+30％*tcs

47、其中，s1表示大型商業(yè)建筑的使用場景下供暖系統(tǒng)的能效評估值，s_te表示系統(tǒng)熱效率，ec表示單位面積能耗，tcs表示溫度控制穩(wěn)定性；

48、第二種，所述工業(yè)區(qū)域的使用場景下，能效評估指標(biāo)及其對應(yīng)權(quán)重如下：

49、熱效率與產(chǎn)能比：結(jié)合系統(tǒng)熱效率和工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)能的評估，權(quán)重為45％；

50、能耗成本占比：評估供暖系統(tǒng)能耗在整體運營成本中的占比，權(quán)重為30％；

51、設(shè)備可靠性：反映供暖系統(tǒng)在工業(yè)環(huán)境中運行的穩(wěn)定性和可靠性，權(quán)重為25％；

52、結(jié)合能效得分的計算公式可得：

53、s2＝45％*tepr+30％*eccp+25％*er

54、其中，s2表示工業(yè)區(qū)域的使用場景下供暖系統(tǒng)的能效評估值，tepr表示熱效率與產(chǎn)能比，eccp表示能耗成本占比，er表示設(shè)備可靠性；

55、第三種，所述公共設(shè)施與場館，能效評估指標(biāo)及其對應(yīng)權(quán)重如下：

56、系統(tǒng)熱效率：同大型商業(yè)建筑，反映熱能利用效率，權(quán)重為40％；

57、舒適度指數(shù)：評估供暖系統(tǒng)對室內(nèi)環(huán)境舒適度的貢獻(xiàn)，權(quán)重為35％；

58、響應(yīng)時間：反映系統(tǒng)對溫度變化的響應(yīng)速度，權(quán)重為25％；

59、結(jié)合能效得分的計算公式可得：

60、s3＝40％*s_te+35％*ci+25％*rt

61、其中，s3表示大型商業(yè)建筑的使用場景下供暖系統(tǒng)的能效評估值，s_te表示系統(tǒng)熱效率，ci表示舒適度指數(shù)，rt表示響應(yīng)時間；

62、第四種，所述居民住宅區(qū)域，能效評估指標(biāo)及其對應(yīng)權(quán)重如下：

63、居民滿意度：通過調(diào)查了解居民對供暖效果的滿意度，權(quán)重為35％；

64、單位住戶能耗：反映住宅區(qū)域每戶居民的能耗水平，權(quán)重為30％；

65、能效比：評估供暖系統(tǒng)在不同環(huán)境條件下的能效表現(xiàn)，權(quán)重為35％；

66、結(jié)合能效得分的計算公式可得：

67、s4＝35％*rs+30％*uh_ec+35％*cop

68、其中，s4表示居民住宅區(qū)域的使用場景下供暖系統(tǒng)的能效評估值，rs表示居民滿意度，uh_ec表示單位住戶能耗，cop表示能效比；

69、第五種，所述偏遠(yuǎn)地區(qū)與無集中供暖區(qū)域，能效評估指標(biāo)及其對應(yīng)權(quán)重如下：

70、自給自足率：評估供暖系統(tǒng)在該區(qū)域能源供應(yīng)中的獨立性，權(quán)重為30％；

71、能效比：考慮到偏遠(yuǎn)地區(qū)能源供應(yīng)的有限性，能效比尤為重要，權(quán)重為40％；

72、設(shè)備耐久性與維護(hù)成本：反映系統(tǒng)在惡劣環(huán)境下的穩(wěn)定性和維護(hù)成本，權(quán)重為30％；

73、結(jié)合能效得分的計算公式可得：

74、s5＝30％*s_sr+40％*cop+30％*mc

75、其中，s5表示偏遠(yuǎn)地區(qū)與無集中供暖區(qū)域的使用場景下供暖系統(tǒng)的能效評估值，s_sr表示系統(tǒng)熱效率，cop表示能效比，mc表示設(shè)備耐久性與維護(hù)成本。

76、第二方面，本發(fā)明提供了基于釷基熔鹽鍋爐的供暖系統(tǒng)能效評估系統(tǒng)，應(yīng)用于如上述基于釷基熔鹽鍋爐的供暖系統(tǒng)能效評估方法，所述系統(tǒng)包括：

77、場景分析模塊：負(fù)責(zé)確定供暖系統(tǒng)所處的具體使用場景，并了解每個場景下的獨特需求；

78、數(shù)據(jù)收集模塊：負(fù)責(zé)根據(jù)供暖系統(tǒng)的使用場景及其需求，收集相關(guān)數(shù)據(jù)；

79、數(shù)據(jù)處理模塊，負(fù)責(zé)對收集到的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，使其規(guī)范化；

80、指標(biāo)確定模塊：負(fù)責(zé)根據(jù)場景特點，選擇適合的能效評估指標(biāo)，并根據(jù)指標(biāo)的重要性和對系統(tǒng)能效的影響程度，為每個指標(biāo)設(shè)定合理的權(quán)重；

81、評估計算模塊：負(fù)責(zé)對收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并根據(jù)評估指標(biāo)和權(quán)重，計算供暖系統(tǒng)在不同場景下的能效得分，評定供暖系統(tǒng)能效等級；

82、結(jié)果分析模塊：負(fù)責(zé)分析系統(tǒng)在不同場景下的能效表現(xiàn)；

83、系統(tǒng)優(yōu)化模塊：負(fù)責(zé)識別供暖系統(tǒng)在特定場景下的能效瓶頸或短板，并針對識別出的能效瓶頸，制定具體的能效提升方案，對供暖系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改造或調(diào)整運行方式；

84、效果跟蹤模塊：負(fù)責(zé)在優(yōu)化方案實施后，持續(xù)跟蹤供暖系統(tǒng)的能效表現(xiàn)，評估優(yōu)化效果，以對供暖系統(tǒng)進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)和優(yōu)化。

85、進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)處理模塊具體包括：

86、數(shù)據(jù)整理單元：用于對收集到的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行初步整理，按照預(yù)設(shè)的規(guī)則和格式，將數(shù)據(jù)分類、排序和歸檔，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行初步檢查，以識別并處理可能存在的異常值或重復(fù)數(shù)據(jù)；

87、數(shù)據(jù)清洗單元：用于識別和糾正數(shù)據(jù)中的錯誤、異常和缺失值，包括刪除無效數(shù)據(jù)、填充缺失值、修正錯誤的數(shù)據(jù)類型或格式；

88、標(biāo)準(zhǔn)化單元：用于將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)格式或標(biāo)準(zhǔn)范圍，包括數(shù)據(jù)的歸一化、標(biāo)準(zhǔn)化或離散化操作，以消除不同數(shù)據(jù)項之間的量綱差異和數(shù)量級差異，使數(shù)據(jù)更具有可比性和可解釋性。

89、進(jìn)一步的，所述系統(tǒng)還包括：

90、處理器，用于執(zhí)行計算機指令，使所述系統(tǒng)執(zhí)行：場景分析模塊、數(shù)據(jù)收集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、指標(biāo)確定模塊、評估計算模塊、結(jié)果分析模塊、系統(tǒng)優(yōu)化模塊和效果跟蹤模塊；

91、存儲器，用于存儲計算機指令，所述存儲器上存儲有計算機程序，該計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述的基于釷基熔鹽鍋爐的供暖系統(tǒng)能效評估方法。

92、本發(fā)明提供了基于釷基熔鹽鍋爐的供暖系統(tǒng)能效評估方法及系統(tǒng)，具備以下有益效果：

93、本發(fā)明針對供暖系統(tǒng)的特點，制定了一套專門的能效評估指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)，以便全面衡量系統(tǒng)的能效表現(xiàn)，且針對供暖系統(tǒng)不同使用場景的場景特點，選擇適合的能效評估指標(biāo)，設(shè)定合理的權(quán)重，以進(jìn)行針對性計算，從而獲得供暖系統(tǒng)在不同場景下的能效得分，評定供暖系統(tǒng)能效等級，量化供暖系統(tǒng)能效評估結(jié)果，實現(xiàn)準(zhǔn)確評估，此外，更是通過對能效評估結(jié)果進(jìn)行對分析，識別供暖系統(tǒng)在特定場景下的能效瓶頸或短板，從而進(jìn)行供暖系統(tǒng)優(yōu)化，提升供暖系統(tǒng)能效水平，并對優(yōu)化后的系統(tǒng)進(jìn)行持續(xù)跟蹤和優(yōu)化，通過本發(fā)明所提供的評估方法和評估系統(tǒng)，有助于了解供暖系統(tǒng)的運行效率、能源消耗和潛在改進(jìn)空間，能夠為其應(yīng)用和推廣提供更加堅實的支撐。