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trnsys模拟找人代做，qq
https://pan.baidu.com/s/1geBNdqbv
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太阳能土壤蓄热供暖模拟分析
11:54:28&&作者：&&来源：&&
　　本文重点分析研究了降低供暖费用的途径之一，即可再生能源利用中的太阳能供暖系统，并进行了经济效益和社会效益分析。
　　中国建筑设计院有限公司　祝秀娟　林波　刘鹏　康国青　王陈栋
　　摘　要：本文重点分析研究了降低供暖费用的途径之一，即可再生能源利用中的太阳能供暖系统，并进行了经济效益和社会效益分析。
　　关键词：太阳能供暖 季节性土壤蓄热 TRNSYS模拟分析 效益分析
　　1　引言
　　提高保障房建筑围护结构节能性能和利用可再生能源，是降低常规能源消耗、实现保障房家庭供暖费降低的两个主要技术突破点。尤其对太阳能资源丰富的供暖地区，利用太阳能供暖系统来降低常规能源消耗具有有利条件。但由于太阳能具有间歇性的缺点，其不仅有昼夜之分，而且还有阴雨雪天气及冬夏辐射能的区别[1]，因此跨季节太阳能蓄热成为高效利用太阳能供暖的关键。
　　2　系统设计
　　选取北京市某公共租赁住房项目中一栋6层、总建筑面积2033㎡的住宅楼作为参照模型进行研究，该建筑为比较常见的多层居住建筑，具有典型性。根据项目实际情况，采用70㎡的太阳能集热板，选用8m³的短期蓄热水箱，3000 m³的季节性蓄热土壤。综合考虑保障性住房的特点及北京市的气候条件，选用液体工质集热板(平板集热器)间接式供热供暖系统，集热环路工质采用防冻液;蓄热系统选择短期蓄热与季节蓄热相结合的方式，末端采用低温地板辐射供暖系统，辅助热源采用燃气锅炉。
　　3　系统模拟
　　IES(Integrated Environmental Solutions)是一套建筑性能集成分析软件，它可以使用同一个模型对建筑中的热环境、光环境、设备、日照、流体、造价及人员疏散等方面的因素进行精确地模拟和分析。利用TRNSYS软件作为仿真平台建立上述系统的模型，TRNSYS由Wisconsin Madison大学Solar Energy实验室(SEL)开发研制，其涉及的范围较广，可对多种系统的运行状况进行动态仿真，是一种模块化的动态仿真软件。
　　系统中的主要设备有太阳能集热器、地埋管换热器、高低温水箱及循环水泵等，因此模拟系统中用到的模块主要有太阳能集热器模块(Type1：Collector)、地埋管换热器模块(Type557：Vertical U-tube Ground Heat Exchanger)、温差开关控制器模块(Type2：ON/OFF Differential Controller)、水泵模块(Type3： Pump)、储热水箱模块(Type4：Storage Tank)、数据读取模块(Type9：Data Reader)等。各设备模块的输入参数根据设备的实际参数确定，其中循环水泵的性能曲线根据水泵的样本数据拟合得到。
　　3.1 模型搭建说明
　　根据上述条件，搭建整体的模拟计算框架，如图1所示。
　　图1　模拟计算框架示意图
　　(1)基础条件
　　供暖期为11月15日&3月15日，供暖时长2880 h，非供暖时长5880 h，非供暖时间占全年总时间的67.1%。建筑参数来自于北京市郭公庄某保障房项目的实际设计图纸。
　　计算用气象参数来自于《中国建筑热环境分析专用气象数据集》，基于气象参数分析计算各倾斜面的全年太阳能分布，结果如图2所示。
　　图2　北京地区全年太阳能分布
　　从图2可以看出，北京地区的全年最佳太阳能利用倾角为南向30&，全年可利用太阳能约为5184 MJ/(m2&a)。
　　(2)建筑需热量输入数据
　　建筑物需热量根据建筑供暖逐时负荷汇总得出，计算后数据保存为txt文件，作为TRNSYS的输入数据文件。
　　(3)暖通仿真系统与自动控制系统
　　基于暖通系统设计，利用TRNSYS搭建仿真计算模型;根据控制逻辑，搭建系统自动控制系统。
　　(4)数据后处理系统
　　根据系统的能量传递过程，搭建了数据后处理系统，用于汇总系统各个流程所传递的能量总量(见图3)。
　　图3　系统内能量传递示意图
　　3.2 模拟方案
　　(1)模拟时间设置
　　在模拟过程中，为了达到稳定运行状态，模拟时长均设置为5年，模拟时间步长设置为0.25 h，模拟的起始时间为4月1日。
　　(2)基本设计参数(见表1)
　　表1 系统设计参数
　　蓄热装置做法示意图见图4。
　　图4 蓄热装置做法示意图
　　4　结果分析
　　(1)基准模拟方案结果分析
　　根据模拟计算结果绘制蓄热土壤温度变化与时间的关系图，图5给出了初始蓄热、供暖系统未运行时土壤温度随时间的变化曲线，图6给出了供暖系统启用后蓄热土壤温度和供暖负荷随时间的变化曲线。
　　图5 非供暖季蓄热过程土壤温度随时间的变化
　　图6 5年期土壤温度及供暖负荷的逐时变化
　　由图5、图6可以看出，土壤初始温度设定为20℃，第一年蓄热后土壤温度可达50.19℃，系统稳定运行后，土壤最高温度可达到58.68℃。
　　同时利用该软件对蓄热土壤的释热过程进行了模拟，从11月15日供暖季开始到次年3月15日供暖结束期间土壤温度的变化曲线见图7。
　　图7 供暖季释热过程土壤温度和建筑需热量随时间的变化
　　由图7可以看出，随着供暖时间的推移，土壤温度逐步降低，经过31天后，土壤温度降至50℃以下，此时太阳能已不能满足实际供暖需求，需要开启备用热源进行补充。
　　在此基础上模拟分析了该建筑物全年供暖中太阳能的贡献率，即在系统运行稳定后太阳能供暖占整个供暖的比例，由此可分析出节能潜力。模拟分析结果如表2所示，可以看出，系统运行稳定后太阳能供热量占整个系统供热量的比例超过27.5%。
　　表2 历年分项供热量及太阳能保证率
　　此次研究过程中对屋面可利用面积的取值偏于保守，对冬季有遮挡的区域均没有计算在内，对可利用区域也采取了折减，在实际项目中，尤其是采用季节性蓄热的情况下，屋面的可利用面积会更大一些，太阳能保证率会相应提高。
　　(2)变工况方案模拟分析
　　考虑蓄热土壤的体积变化范围为500 m3～5000 m3，土壤埋管数量变化范围为15个～100个，蓄热装置循环泵流量变化范围为1 m3/h～10 m3/h，模拟计算蓄热土壤装置内部的平均温度在模拟时间范围内的变化，结果如图8所示。可以看出，蓄热土壤体积不同时其变化曲线也有所不同。其中，在蓄热土壤体积为500 m³的情况下，蓄热体内平均温度的年变化幅度最大，且第1年到第5年的曲线差异很小，逐年呈平稳循环变化趋势;在蓄热土壤体积为5000 m³的情况下，蓄热体内平均温度的年变化幅度最小，且第1年到第5年的曲线差异明显，逐年呈上升循环变化趋势。
　　图8 5年期土壤温度随时间的变化
　　不同工况下蓄热体的最高温度和最低温度如表3所示。
　　表3 不同工况下第5年蓄热体温度
　　从表3可以看出：蓄热体的最高温度与蓄热体体积成反比，即蓄热体体积越大，其年最高温度越低;最低温度在各个工况下差别不大;年温度变化幅度与蓄热体体积成反比。
　　(3)最大太阳能保证率
　　不同工况下的太阳能供热量如图9所示。可以看出，随着跨季节蓄热体体积的增加，太阳能保证率有一定的变化。通过二次函数拟合得出太阳能最大供热能力为66.28 GJ，对应的最大太阳能保证率为28.9%。
　　图9 太阳能供热量与蓄热体体积的关系
　　随着蓄热体体积的增大，挖掘的土壤量、保温材料面积、循环水泵的运行功率都会增加，会带来建造成本和运行成本的增加。因此，蓄热体的体积选择应有一个合理范围，在该项目中建议为00 m3。
　　5　结语
　　太阳能蓄热供暖有广阔的应用前景，可减少一次能源消耗，减少碳排放的同时为用户节约供暖费用，在有条件的情况下值得推广应用。
　　参考文献：
　　[1] 何梓年,朱敦智,太阳能供热采暖应用技术手册[M].北京:化学工业出版社,2009.
　　[2] 中国建筑科学研究院.GB
太阳能供热采暖工程技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2009.
　　[3] 北京市建筑设计研究院.DB 11/891-2012居住建筑节能设计标准[S].北京:北京市城乡规划标准化办公室,2012.
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我也想知道啊。不过据说与两个软件的版本和电脑系统都有关系。。
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