【热力学】基于Matlab的冷却负荷计算，蒸气压缩式制冷系统和太阳能吸收式制冷

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🔥 内容介绍

在建筑空调、工业冷却等领域，制冷系统的高效设计直接关系到能源消耗、运行成本与环境适应性。无论是炎炎夏日里建筑室内的凉爽环境，还是工业生产中精密设备的恒温需求，都依赖于科学合理的制冷系统支撑。而一套完整的制冷系统设计，通常围绕 “冷负荷计算”“吸收系统设计”“压缩系统设计” 三大核心模块展开 —— 它们分别解决 “需要多少冷量”“如何用清洁能源制冷”“如何用传统压缩技术高效制冷” 的关键问题。今天，我们就逐一拆解这三大模块，看看它们如何协同构建高效、适配的制冷解决方案。

一、冷负荷计算：用冷负荷温差法，精准估算 “制冷需求”

冷负荷是指建筑物或设备在一定时间内，为维持设定温度所需移除的热量总和 —— 它就像制冷系统的 “需求订单”，只有精准估算冷负荷，才能避免 “制冷量不足导致效果差” 或 “制冷量过剩造成能源浪费” 的问题。而冷负荷温差法（CLTD 法）作为工程中常用的估算方法，凭借 “计算简便、精度适配” 的优势，成为建筑冷负荷计算的主流选择。

（一）冷负荷温差法的核心逻辑

冷负荷温差法的本质是 “通过室外综合温度与室内设定温度的差值（即冷负荷温差，CLTD），结合围护结构的传热特性，计算各部分冷负荷”。其核心思路是：将建筑物的冷负荷拆解为 “围护结构传热冷负荷”“太阳辐射得热冷负荷”“室内人员散热冷负荷”“设备散热冷负荷”“照明散热冷负荷” 五大类，分别用温差法或经验公式估算，最终汇总得到总冷负荷。

⛳️ 运行结果 

📣 部分代码

function varargout = Cooling_Load_Calculator(varargin)

% Cooling_Load_Calculator M-file for Cooling_Load_Calculator.fig

%      Cooling_Load_Calculator, by itself, creates a new Cooling_Load_Calculator or raises the existing

%      singleton*.

%

%      H = Cooling_Load_Calculator returns the handle to a new Cooling_Load_Calculator or the handle to

%      the existing singleton*.

%

%      Cooling_Load_Calculator('CALLBACK',hObject,eventData,handles,...) calls the local

%      function named CALLBACK in Cooling_Load_Calculator.M with the given input arguments.

%

%      Cooling_Load_Calculator('Property','Value',...) creates a new Cooling_Load_Calculator or raises the

%      existing singleton*.  Starting from the left, property value pairs are

%      applied to the GUI before Cooling_Load_Calculator_OpeningFcn gets called.  An

%      unrecognized property name or invalid value makes property application

%      stop.  All inputs are passed to Cooling_Load_Calculator_OpeningFcn via varargin.

%

%      *See GUI Options on GUIDE's Tools Cooling_Load_Calculator.  Choose "GUI allows only one

%      instance to run (singleton)".

%

% See also: GUIDE, GUIDATA, GUIHANDLES

% Edit the above text to modify the response to help Cooling_Load_Calculator

% Last Modified by GUIDE v2.5 08-Feb-2014 01:43:56

% Begin initialization code - DO NOT EDIT

gui_Singleton = 1;

gui_State = struct('gui_Name',       mfilename, ...

                   'gui_Singleton',  gui_Singleton, ...

                   'gui_OpeningFcn', @Cooling_Load_Calculator_OpeningFcn, ...

                   'gui_OutputFcn',  @Cooling_Load_Calculator_OutputFcn, ...

                   'gui_LayoutFcn',  [] , ...

                   'gui_Callback',   []);

if nargin && ischar(varargin{1})

    gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1});

end

if nargout

    [varargout{1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});

else

    gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});

end

% End initialization code - DO NOT EDIT

% --- Executes just before Cooling_Load_Calculator is made visible.

function Cooling_Load_Calculator_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin)

% This function has no output args, see OutputFcn.

% hObject    handle to figure

% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)

% varargin   command line arguments to Cooling_Load_Calculator (see VARARGIN)

% Choose default command line output for Cooling_Load_Calculator

handles.output = hObject;

% Update handles structure

guidata(hObject, handles);

% UIWAIT makes Cooling_Load_Calculator wait for user response (see UIRESUME)

% uiwait(handles.figure1);

% --- Outputs from this function are returned to the command line.

function varargout = Cooling_Load_Calculator_OutputFcn(hObject, eventdata, handles) 

% varargout  cell array for returning output args (see VARARGOUT);

% hObject    handle to figure

% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)

% Get default command line output from handles structure

varargout{1} = handles.output;

% --- Executes on button press in pushbutton1.

function pushbutton1_Callback(hObject, eventdata, handles)

% hObject    handle to pushbutton1 (see GCBO)

% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)

user_response = Heat_Conduction_Through_Walls('Title','Heat_Conduction_Through_Walls');

% --- Executes on button press in pushbutton2.

function pushbutton2_Callback(hObject, eventdata, handles)

% hObject    handle to pushbutton2 (see GCBO)

% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)

user_response = Conduction_of_Heat_Gain_Through_Glass_Windows('Title','Conduction_of_Heat_Gain_Through_Glass_Windows');

% --- Executes on button press in pushbutton4.

function pushbutton4_Callback(hObject, eventdata, handles)

% hObject    handle to pushbutton4 (see GCBO)

% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)

user_response = Solar_Radiation_Through_Glass('Title','Solar_Radiation_Through_Glass');

% --- Executes on button press in pushbutton5.

function pushbutton5_Callback(hObject, eventdata, handles)

% hObject    handle to pushbutton5 (see GCBO)

% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)

user_response = Heat_Gain_From_Lightening('Title','Heat_Gain_From_Lightening');

% --- Executes on button press in pushbutton6.

function pushbutton6_Callback(hObject, eventdata, handles)

% hObject    handle to pushbutton6 (see GCBO)

% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)

user_response = Heat_Gain_From_People('Title','Heat_Gain_From_People');

% --- Executes on button press in pushbutton7.

function pushbutton7_Callback(hObject, eventdata, handles)

% hObject    handle to pushbutton7 (see GCBO)

% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)

user_response = Heat_Gain_From_Appliances('Title','Heat_Gain_From_Appliances');

% --- Executes on button press in pushbutton8.

function pushbutton8_Callback(hObject, eventdata, handles)

% hObject    handle to pushbutton8 (see GCBO)

% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)

user_response = Heat_Gain_From_Ventilation('Title','Heat_Gain_From_Ventilation');

🔗 参考文献

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🌟 机器学习和深度学习时序、回归、分类、聚类和降维

2.1 bp时序、回归预测和分类

2.2 ENS声神经网络时序、回归预测和分类

2.3 SVM/CNN-SVM/LSSVM/RVM支持向量机系列时序、回归预测和分类

2.4 CNN|TCN|GCN卷积神经网络系列时序、回归预测和分类

2.5 ELM/KELM/RELM/DELM极限学习机系列时序、回归预测和分类

2.6 GRU/Bi-GRU/CNN-GRU/CNN-BiGRU门控神经网络时序、回归预测和分类

2.7 ELMAN递归神经网络时序、回归\预测和分类

2.8 LSTM/BiLSTM/CNN-LSTM/CNN-BiLSTM/长短记忆神经网络系列时序、回归预测和分类

2.9 RBF径向基神经网络时序、回归预测和分类

2.10 DBN深度置信网络时序、回归预测和分类

2.11 FNN模糊神经网络时序、回归预测

2.12 RF随机森林时序、回归预测和分类

2.13 BLS宽度学习时序、回归预测和分类

2.14 PNN脉冲神经网络分类

2.15 模糊小波神经网络预测和分类

2.16 时序、回归预测和分类

2.17 时序、回归预测预测和分类

2.18 XGBOOST集成学习时序、回归预测预测和分类

2.19 Transform各类组合时序、回归预测预测和分类

方向涵盖风电预测、光伏预测、电池寿命预测、辐射源识别、交通流预测、负荷预测、股价预测、PM2.5浓度预测、电池健康状态预测、用电量预测、水体光学参数反演、NLOS信号识别、地铁停车精准预测、变压器故障诊断

🌟图像处理方面

图像识别、图像分割、图像检测、图像隐藏、图像配准、图像拼接、图像融合、图像增强、图像压缩感知

🌟 路径规划方面

旅行商问题（TSP）、车辆路径问题（VRP、MVRP、CVRP、VRPTW等）、无人机三维路径规划、无人机协同、无人机编队、机器人路径规划、栅格地图路径规划、多式联运运输问题、 充电车辆路径规划（EVRP）、 双层车辆路径规划（2E-VRP）、 油电混合车辆路径规划、 船舶航迹规划、 全路径规划规划、 仓储巡逻、公交车时间调度、水库调度优化、多式联运优化

🌟 无人机应用方面

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🌟 通信方面

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🌟 信号处理方面

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🌟 元胞自动机方面

交通流 人群疏散 病毒扩散 晶体生长 金属腐蚀

🌟 雷达方面

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🌟 车间调度

零等待流水车间调度问题NWFSP 、 置换流水车间调度问题PFSP、 混合流水车间调度问题HFSP 、零空闲流水车间调度问题NIFSP、分布式置换流水车间调度问题 DPFSP、阻塞流水车间调度问题BFSP

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