2023年5月19日,北京圣法瑞特热工科技有限公司在北京召开产品发布会,会上发布了全新的供热理论:舒效比理论体系以及相关数学公式,引起了巨大反响。在会上郑本强总经理宣布将公司的研究开源处理,目的是让更多的人了解并发展舒效比理论体系。
圣法瑞特是一家专注于供热领域设备开发应用的新兴科技公司,目前主研项目包括温度胶囊,热网控制器和远端分析平台等,项目内容覆盖了热力服务的方方面面。基于广泛的业务范围,圣法瑞特开发了全新的人工智能系统E-AI,用于改变现有供热行业基于人工调节的现状。据了解,圣法瑞特已开展人工智能的相关研究多年,特别是人工智能在供热领域应用的研究。
在会上,发布会主讲人郑本强总经理,提到了经典物理学中自由落体运动和钟摆运动两个运动模型,供大家理解公式的由来。
自由落体过程
处于自由落体状态下的物体,在不考虑空气阻力的情况下,其运动过程中能量是守恒的。物体的重力势能不断转换为动能,表现在物体的速度不断加快。基于此,我们考虑两个小球分别从不同的高度落到地面,可以推导出小球的重力加速度之比等于两个小球下落的高度之比。我们可以将小球下落过程类比为传热过程,将温度的平方类比为小球的高度,可以推导出在传热过程中热力学温度也存在类似的关系式。
钟摆运动过程
钟摆运动也是经典物理学中一个重要的模型。在不考虑空气阻力的情况下,小球由绳子牵引做钟摆运动,其周期与绳长和重力加速度有关。我们可以将钟摆运动类比为传热过程,亦可以推导出在传热过程中热力学温度存在和自由落体运动相同的关系式。不同的模型推导出相同的公式,这说明所发布数学公式与经典物理学有很大关联。
如何既满足用户的供热需求,又能降低能耗?圣法瑞特在发布会上给出了答案——舒效比。据了解,舒效比是一个综合评价供热效率及人舒适程度之间平衡的一个可量化的参数。人们在追求高供热效率时,往往忽略了用户的实际需求,即用户的舒适度。供热设备基于舒效比进行调节时,不单可以实现供热舒适的目标,还可以维持一个较高的供热效率。实现供热舒适与供热效率的双赢。舒效比理论提出了整个供热系统的特性参数——K。 它会综合评价供热系统的维护,人们的居住习惯,管网损耗,室外温度、二网平衡及维护等指标,并进行量化,形成独有的供热系统K值。
舒效比理论体系以及数学公式有相当丰富的应用场景。例如,我们可以应用公式计算建筑物的K值。通过观察并调节K值,即可实现对一、二次供热管网平衡的调节。因此在调节过程中,我们不再需要关注建筑物间管网流量对建筑物造成的影响。只需要监测供回水温度,就可以对室内舒适度进行控制,调节流程也大大简化。另外,通过K值的变化,可以发现管网运行的问题。
城市供热管道一般深埋于城市地下,一旦泄露,不仅加大能耗,还会对周边环境造成不利影响。对传统供热管道进出口参数进行分析后,可以发现:供水温度、回水温度、地表温度和地下温度间存在着相同的温度数学关系式。基于此,在现场应用此理论方法,可以对不同管线或热力小井进行泄露风险的排名判断。应用此排名算法可以简单便捷的判断管线的泄露以及外来水侵入。
有关舒效比理论体系及相关数学公式的介绍获得了现场人员的热烈讨论与反响。这些新型供热理论,就像打开新世界的钥匙一样,打开了供热新时代的大门。针对建筑节能评价的传统理论体系,主要依托于每平方米的能耗,这很难进行量化分析。而舒效比理论很好地解决了这个问题,基于舒效比理论我们可以以新的视角进行建筑节能评价,提出更具创新性的解决方案。
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