基于trnsys的太阳能—地源热泵系统模型研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：河北工业大学硕士学位论文基于TRNSYS的太阳能-地源热泵系统模型研究论文作者：陆游学生类别：全日制学科门类：工学硕士学科专业：供热、供燃气、通风及空调工程指导教师：王恩宇职称：教授资助基金项目：河北省自然科学基金项目（E2013202122）教育部留学回国人员科研启动基金项目（2013）河北省建设科技研究计划项目（20120224）DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheDoctor/MasterDegreeof

2、Heating，GasSupply，VentilatingandAirConditioningEngineeringModelresearchbasedonTRNSYSofsolarground-sourceheatpumpsystembyLuYouSupervisor:Prof.WangEnyuDecember2014ThisworksupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofHebeiProvince.No.E2013202122；theScientific

3、ResearchFoundationofEducationalMinistryPeopleReturned(2013)；theConstructionofScienceandTechnologyResearchingProjectinHebeiProvince.No.20120224.摘要太阳能-地源热泵系统是近年来可再生能源领域研究的热点问题，是一种更加高效利用可再生能源的形式。本文对已建成太阳能-地源热泵系统开展实验研究，其目的在于以实验数据为基础，基于TRNSYS模拟软件建立太阳能-地源热泵系统仿真模型，通

4、过模型优化或者调整输入参数，使实验与模拟结果吻合，误差在相关规定范围之内，然后以校验模型为基准，预测空调系统长达10年的运行性能，为后续运行提供指导。耦合太阳能-地源热泵系统自身的互通互联，取长补短，是这种类型系统的重要优势。文中分析了GSHPS和SAGSHPS在2012年的实验数据，发现GSHPS存在严重的热失衡现象，而SAGSHPS则存在热量过剩。通过在2013年调整运行模式，使SAGSHPS在供热初期和寒假期间负担整个节能楼的热负荷，新的供热方式既有效的解决了GSHPS的热失衡问题，又使得SAGSHPS承担

5、了更多的供热比例而没有降低机组的COP。对设计条件下模拟与实验值的对比，原设计模型中，由于输入参数与实际条件下的差异使模拟与实验结果有很大的差异，GSHPS实验值几乎全部大于模拟值，最大达到了3.09倍，最小为1.47倍，SAGSHPS实际储存的热量高于模拟值，但供热季实际吸热量却低于模拟值，文中总结了造成差异的7个原因。为使典型时间段内太阳能集热量、储热量等的模拟和实验值的相对误差在合理范围以内，通过对各模块修正来缩小模拟与实验之间的相对误差。改进后的模型与实验结果进行了典型时段的验证，保证了模型的准确性，模型

6、校验后得出集热量相对误差为1.6%，储热量相对误差为30.7%。最后利用所建立的仿真模型，在两种运行模式下预测了系统长期运行性能的比较，得出模式一条件下系统将不能够持续运行，模式二则能使系统持续、高效的运行，模拟结果为该系统的下一步运行提供了指导。关键字：太阳能地源热泵TRNSYS模型校核模拟预测MeteonormABSTRACTSolarground-sourceheatpumpsystemisahottopicinrecentyearsonrenewableenergyresearchareas,It’sam

7、oreefficientutilizationofrenewableenergy.Experimentalresearchonhasbeenbuiltsolarground-sourceheatpumpsystem,baseonexperimentaldataandTRNSYSsimulationsoftwarebuildsolarground-sourceheatpumpsystemsimulationmodel,byoptimizingmodeloradjustinputparameterstokeepcon

8、sistencybetweenexperimentalandsimulation.Relevanterrorwithinthespecifiedrange,thenmakethemodelasbenchmark,predictair-conditioningsystemoperatingperformancewithin10year,provideguidancefors