23、HVAC系统模拟与Jess集成开发指南

HVAC系统模拟与Jess集成开发指南

1. HVAC系统模拟

1.1 模拟 getTemperature 方法

HVAC模拟器的核心是 getTemperature 方法，它会根据系统的完整状态返回一个值。每次调用该方法时，由于温度会受到多种因素的持续影响而不断变化，所以返回的结果可能不同。计算建筑物每层的温度至少涉及以下四个因素：
- 当前楼层的温度
- 该楼层是否正在加热或冷却
- 通过墙壁从外部泄漏的热量
- 来自其他楼层的热量泄漏

模拟器需要考虑这些因素。每层的当前温度可以存储在一个 double 类型的数组中。某楼层是否正在加热或冷却取决于相应热泵的状态以及该楼层通风口的开闭情况。为了考虑外部热量泄漏，需要一个变量来保存室外温度。而计算来自其他楼层的热量泄漏，使用当前温度数组即可。

编写模拟器的最简单方法是让它实时工作，即包含一个循环来持续重新计算温度。这个循环在一个单独的线程中运行，因此即使没有调用 getTemperature 方法，温度也会继续更新。为此，需要找到一个方程，根据上一个时间步的温度以及上述因素的变化来计算当前温度。

根据牛顿冷却定律，两个物体之间的温度差越大，热量流动就越快。因此，计算某楼层每秒温度变化的合理方法是计算该楼层当前温度与其他物体（如室外空气或热泵送出的热空气）之间的温度差，并将这个差值乘以一个表示实际热传递速率的常数。这个常数会因涉及的材料而异，这里我们任意选择值 0.01。对每层楼的每个热源在每个时间步都进行这样的计算，就可以对办公