住宅の暖房システム
この例では、住宅の単純な暖房システムをモデル化する方法を説明します。モデルには、ヒーター、コントローラー、および 4 つのラジエーターと 4 つの部屋からなる家屋構造が含まれています。各部屋は、それぞれの外壁、屋根、窓を通じて環境との間で熱を交換します。各パスは、熱対流、熱伝導、および熱質量の組み合わせとしてシミュレートされます。内部における部屋間での熱伝達はないものと仮定します。ヒーターは、火炉、ボイラー、アキュムレータ、およびシステム内で温水を循環させるためのポンプで構成されます。コントローラーは、部屋全体の平均温度が 21℃より下がると火炉に燃料を投入し始め、温度が 25℃を超えると停止します。シミュレーションでは、暖房コストと室内温度を計算します。
モデル
House Thermal Network
4 つのラジエーターと 4 つの部屋で構成されます。
Radiator サブシステム
Room サブシステム
Indoor Average Temperature サブシステム
Heater サブシステム
Boiler サブシステム
Control サブシステム
Simscape ログからのシミュレーション結果
最初のプロットは、各部屋の温度変化と屋外の温度変動の比較を示しています。2 番目のプロットは、屋根、壁、窓の全体の平均温度を示しています。
以下のプロットは、火炉からボイラーおよびラジエーターへの熱流量を示しています。燃料コストは、火炉を通る燃料質量流量に基づいて計算されます。燃料の密度は天然ガスの密度 (~ 0.9 kg/m^3) であり、天然ガスのコストは千立方フィート (Mcf) あたり $8.50 (1000 cf あたり $8.50) であると仮定します。
流体特性
次の図は、水の流体特性を圧力と温度の関数としてプロットしたものです。
