【摘 要】
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我国是世界上最大的烟草生产国和消费国,烟草行业节能潜力巨大。为实现“双碳”目标,可以从烟草生产车间的能耗特征入手,评价烟厂建筑的能耗表现,推断节能潜力,进而探寻可能存在的节能措施。针对传统建筑能耗评价方法无法动态评价建筑能耗表现的不足,本文提出了一种采用能耗模式识别的烟厂节能潜力计算方法,实现了对建筑节能潜力的量化计算,并证明了该方法可用于节能措施的探寻和验证,为节能改造提供思路。本研究以湖北某烟
【基金项目】
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国家自然科学基金项目“大数据结构下模式辨识和集成学习的建筑空调故障诊断方法研究”(51876070); 国家自然科学基金项目“基于动态识别和聚类分析的制冷系统故障诊断训练数据优化研究”(51576074); 压缩机技术国家重点实验室开放基金项目(No.SKL-YSJ201801)基于数据驱动的压缩机故障模式识别与特征表征研究;
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我国是世界上最大的烟草生产国和消费国,烟草行业节能潜力巨大。为实现“双碳”目标,可以从烟草生产车间的能耗特征入手,评价烟厂建筑的能耗表现,推断节能潜力,进而探寻可能存在的节能措施。针对传统建筑能耗评价方法无法动态评价建筑能耗表现的不足,本文提出了一种采用能耗模式识别的烟厂节能潜力计算方法,实现了对建筑节能潜力的量化计算,并证明了该方法可用于节能措施的探寻和验证,为节能改造提供思路。本研究以湖北某烟厂为研究对象,建立了能耗模拟模型,还原了车间的实际运行状态,获取了该车间全年逐时能耗的基准值。最终模拟温度与实际温度的平均差值为1.01℃,模拟湿度与实际湿度的平均差值为1.77%。模拟结果中各热区的温度和湿度均满足烟草行业生产要求的范围,说明建立的烟厂能耗标准模型可以作为能耗模式划分的基准。进一步地,对实际采集到的烟厂数据进行了异常值剔除,使用K值近邻填充法对空值进行填补。确定特征变量和聚类数后,采用基于K-means聚类算法的建筑能耗模式识别方法,划分出了不同的烟厂能耗模式。最后使用变异系数法确定不同超位范围内数据所应具有的权重,得出了节能潜力计算公式。计算结果表明烟厂2016年的能耗数据中,能耗模式2的节能潜力得分为250.72分,远高于其他两种能耗模式。通过计算结果推断出可行的节能措施,并用节能改造后的数据进行计算后发现,能耗模式2的节能潜力得分由250.72分降至135.52分;超位点占比由68.58%降至50.67%;总能耗差距由29.78%下降至23.93%,验证了能耗评价方法和节能改造措施的有效性。综上所述,本文提出了基于能耗模式识别的烟厂建筑节能潜力计算方法,能够动态地计算建筑的节能潜力。通过节能潜力计算结果推断出了可行的节能措施,并对节能措施的有效性进行了评价。本方法为建筑能耗评价任务提供了新的思路,在建筑能耗评价领域有一定的实用价值。
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