【正文】 以 10 以后才能在氣象數(shù)據(jù)文件中輸入。泵功率的計(jì)算利用公式：泵功率 = （其中泵耗量的單位為 kWh，泵功率的單位為 kW） 在計(jì)算泵的流量時(shí)，集熱泵的流量可根據(jù)集熱時(shí)間段熱 8 表的瞬時(shí)流量平均值求得，儲(chǔ)熱泵的流量可根據(jù)儲(chǔ)熱時(shí)間段熱 7 表的瞬時(shí)流量平均值 求得。 典型天的選擇 選擇典型天一般是選擇比較晴朗的天氣。 （ 10） Equa 方程 方程用于邏輯關(guān)系及計(jì)算關(guān)系的輸入輸出和編譯。 而非供熱季 的結(jié)束時(shí)間為 20xx 年 10 月 31日。 而在控制策略中的集熱啟停溫差控制是太陽能集熱器出口水溫和水箱集熱出口溫度之差與死區(qū)溫度值進(jìn)行對(duì)比進(jìn)行控制，上死區(qū)溫度和下死區(qū)溫度的初始設(shè)定值為10℃和 3℃，并且可通過改變上下死去的溫度值來改變集熱循環(huán)的運(yùn)行策略。但實(shí)際在模擬系統(tǒng)中功率和流量可通過實(shí)際測(cè)試得到數(shù)值作為初始值輸入。土壤的初始溫度為供熱季結(jié)束后的土壤初始溫度即為 19℃，而土壤的物性參數(shù)是 通過分析，并為了使模型接近實(shí)際情況，將土壤 層分為五層，每層設(shè)置不同的導(dǎo)熱系數(shù)。模塊還可輸出有效的集熱量，儲(chǔ)熱量以及集熱回水溫度和儲(chǔ)熱供水溫度。以及 21176。 （ 2） Type71 全玻璃真空管集熱器 Type71 可以對(duì)各種各樣的真空管集熱器的熱性能進(jìn)行模擬，而在模擬時(shí)需要了解真實(shí)的瞬時(shí)效率曲線，進(jìn)而更加正確地模擬集熱陣列的熱性能。最后考慮系統(tǒng)的輸出，溫度、集熱量、儲(chǔ)熱量以及控制信號(hào)等的輸出可以利用在線輸出儀，需要輸出哪一項(xiàng)就可以把哪一項(xiàng)與輸出儀進(jìn)行連接。而同時(shí)需要把儲(chǔ)熱的啟停信號(hào)聯(lián)系起來，此時(shí)通過方程的編譯，將儲(chǔ)熱開始的信號(hào)，儲(chǔ)熱停止的信號(hào)以及非供熱季信號(hào)相乘，進(jìn)而作為一個(gè)儲(chǔ)熱啟停信號(hào)連接到儲(chǔ)熱循環(huán)水泵。在此可以利用溫差控制部件，把太陽能集熱器出口溫度和 蓄熱水箱集熱出口溫度 分別與集熱溫差控制器的高輸入端溫度，低輸入端溫度進(jìn)行連接。根據(jù)節(jié)能樓實(shí)際的太陽能跨季節(jié)儲(chǔ)熱非供熱季系統(tǒng)，集熱循環(huán)過程和儲(chǔ)熱循環(huán)過程所用到的部件是：太陽能集熱器，蓄熱水箱，集熱循環(huán)泵，水管，儲(chǔ)熱循環(huán)泵和地埋管熱交換器。但若建立 TRNSYS16 模型，輸入典型天的天氣參數(shù)，在相同的天氣條件下來尋找最佳運(yùn)行策略，就可以很好的解決這些問題。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)的結(jié)果受多種因素影響。 由表可得，從目前表中的數(shù)據(jù)來看集熱啟動(dòng)溫差為 6℃和 8℃時(shí)的集熱效率比較好，但同時(shí)可以看出有兩天的集熱效率比較高，分別為 和 。 表 4 在相同的集熱啟停參數(shù) 6℃、 3℃以及儲(chǔ)熱停止溫差 3℃下，針對(duì)不同水箱溫度下的儲(chǔ)熱總效率的分析如下表所示。 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆 本科 畢業(yè)論文 17 表 3 不同水箱溫度集熱效率的數(shù)據(jù)分析表 日期 水箱溫度（℃） 集熱量 (kWh) 輻射量（ kWh） 集熱效率 20xx/4/8 35 927 1760 20xx/3/30 40 880 1558 20xx/4/9 1121 1950 20xx/4/10 1150 1923 20xx/4/11 844 1553 20xx/4/16 1601 2798 20xx/4/19 296 770 20xx/4/12 45 0 0 20xx/4/13 1454 2426 20xx/4/17 1256 2114 20xx/4/20 1445 2301 20xx/4/18 50 449 870 由表 3 分析可得，水箱溫度為 40℃和 45℃的集熱效率比較高，特別是水箱溫度為 45℃的集熱效率更高些 ，而在 35℃和 50℃的集熱效率比較低。如在 20xx 年 4 月 9 日這一天，設(shè)置的水箱溫度為 40℃，儲(chǔ)熱效率為 。特別是在 3 月 26 日這一天，儲(chǔ)熱效率達(dá)到 ，這是因?yàn)樵谶@前一天，只有集熱而沒有儲(chǔ)熱，將剩余的熱量保留到第二天，導(dǎo)致蓄熱水箱開始時(shí)的溫度較高。如果觀察地溫的變化，結(jié)果可能不是那么的明顯，因此，可以對(duì)集熱效率和儲(chǔ)熱效率進(jìn)行分析，選出 儲(chǔ)熱總效率 =集熱效率儲(chǔ)熱效率最大的參數(shù)作為優(yōu)選參數(shù)。由圖 7 分析可得，集熱開始后的短時(shí)間內(nèi)，儲(chǔ)熱過程就已經(jīng)啟動(dòng)。由圖 6 分析可得，系統(tǒng)只有集熱過程而沒有儲(chǔ)熱過程，等到集熱過程結(jié)束時(shí)，水箱溫度仍然沒有達(dá)到儲(chǔ)熱啟動(dòng)溫度，說明儲(chǔ)熱啟動(dòng)溫度設(shè)置的太高。之后，由于地埋管換熱器與土壤換熱作用的減弱，儲(chǔ)熱回水溫度上 升，集熱回水溫度隨之上升。在 11:40 左右儲(chǔ)熱循環(huán)開始后，太陽輻射和儲(chǔ)熱的共同作用，集熱出口溫度下降。由圖 5 分析得，在 9:20 集熱循環(huán)過程啟動(dòng)。對(duì)比圖 6 和圖 7，在 55℃的儲(chǔ)熱啟動(dòng)溫度下，儲(chǔ)熱沒有啟動(dòng)，說明設(shè)置的儲(chǔ)熱溫度太高。 （ 3）根據(jù) 2 得出的結(jié)論針對(duì)性的試著同時(shí)進(jìn)行集熱、儲(chǔ)熱參數(shù)的調(diào)節(jié)，得出對(duì)應(yīng)工況下每天的集熱量、集熱效率、儲(chǔ)熱量、儲(chǔ)熱效率、泵耗電量以及井群地溫的變化幅度。所以研究太 陽能跨季節(jié)儲(chǔ)熱系統(tǒng)不同階段的運(yùn)行策略，有利于提高太陽能的利用率，同時(shí)盡可能的提高地溫，進(jìn)而提高系統(tǒng)的性能系數(shù)，保證系統(tǒng)的長(zhǎng)期運(yùn)行。 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆 本科 畢業(yè)論文 10 圖 3 太陽能 — 地源熱泵系統(tǒng)示意圖 3 太陽能跨季節(jié)儲(chǔ)熱系統(tǒng)的試驗(yàn)分析 根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容的要求，對(duì)節(jié)能樓太陽能跨季節(jié)儲(chǔ)熱系統(tǒng)進(jìn)行了試驗(yàn)分析，并針對(duì)太陽能跨季節(jié)儲(chǔ)熱系統(tǒng)確立了試驗(yàn)方案，之后對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，最后得出從目前結(jié)果來看的優(yōu)選參數(shù)。太陽能跨季節(jié)儲(chǔ)熱系統(tǒng)分為兩個(gè)運(yùn)行過程，即集熱循環(huán)過程和儲(chǔ)熱循環(huán)過程（如圖 3）。 25 個(gè)鉆孔分為三組，中心 9 個(gè)河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆 本科 畢業(yè)論文 9 為一組，外圍 16 個(gè)分為兩組，每組內(nèi)并聯(lián)，各組間串聯(lián)，使內(nèi)部溫度高而外部溫度低形成不同的溫度梯度，有利于熱量的蓄積。 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆 本科 畢業(yè)論文 8 圖 2 太陽能集熱器實(shí)物照片 蓄熱水箱 如圖 3 所示，蓄熱水箱位于太陽能集熱器和地埋管儲(chǔ)熱小井群之間，它不但在冬季的時(shí)候會(huì)起到供熱緩沖的作用，在夏季的時(shí)候還會(huì)有調(diào)峰的作用。而太陽能跨季節(jié)儲(chǔ)熱系統(tǒng)是 SAGSHP 的重要組成部分，在非供熱季，地源熱泵機(jī)組沒有 運(yùn)行。節(jié)能樓的建筑面積為，高度為 22m，分為上下四層，方向?yàn)槟媳逼珫| 20176。再將控制策略輸入到建立的模型中，進(jìn)一步預(yù)測(cè)地溫的變化。第二步：使集熱參數(shù)不變，調(diào)節(jié)儲(chǔ)熱循環(huán)中的儲(chǔ)熱參數(shù)，即儲(chǔ)熱循環(huán)啟動(dòng)時(shí)的水箱溫度和儲(chǔ)熱停止溫差。在給定狀況下，輸入一些初始運(yùn)行參數(shù)，比如集熱循環(huán)啟動(dòng)溫差 10℃，集熱循環(huán)停止溫差 3℃，儲(chǔ)熱循環(huán)啟動(dòng)溫度 50℃，儲(chǔ)熱循環(huán) 停止溫差 5℃。具體的研究方法如下： （ 1）建立 TRNSYS 模型，而在建立模型的過程中首先要分析系統(tǒng)包括哪幾部分，建立每一部分模塊，如建立太陽能集熱器、蓄熱水箱和地埋管熱交換器等 模型，然后按照太陽能跨季節(jié)儲(chǔ)熱系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)連接各部分。同 時(shí)，將模擬的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)的分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，從而給出整個(gè)非供熱季的最佳給定參數(shù)控制策略。在驗(yàn)證的過程中 ，利用典型天的數(shù)據(jù)計(jì)算及初始參數(shù)的輸入，得到典型天的模擬曲線，并與實(shí)際的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，從而不斷調(diào)整參數(shù)，得到與實(shí)際比較符合模型。之后，分析集熱過程和儲(chǔ)熱過程的溫度變化曲線，了解集熱過程和儲(chǔ)熱過程在不同的不停運(yùn)行參數(shù)控制策略下溫度變化的趨勢(shì)以及運(yùn)行時(shí)間的長(zhǎng)短。研究得出，跨季節(jié)土壤蓄熱有利于減緩非供暖季節(jié)的集熱器過熱問題，使得系統(tǒng)更加穩(wěn)定運(yùn)行。 20xx 年，王恩宇等 [18]利用瞬時(shí)系統(tǒng)模擬軟件 TRNSYS， 對(duì) 太陽能地源熱泵聯(lián)合系統(tǒng)進(jìn)行了模擬， 并 對(duì)地溫的變化進(jìn)行了分析。并對(duì)儲(chǔ)熱過程和取熱過程的土壤溫度進(jìn)行觀察分析，研究發(fā)現(xiàn)土壤的自動(dòng)恢復(fù)的能力與取熱速率的不同都會(huì)對(duì)系統(tǒng)的地溫變化產(chǎn)生影響。之后張文雍等 [15]針對(duì)嚴(yán)寒地區(qū)太陽能 — 地源熱泵系統(tǒng)在冬季初期土壤溫度過低問題，在原有的系統(tǒng)基礎(chǔ)上提出了跨季節(jié)儲(chǔ)熱的方案，把除冬季外收集的熱量通過地埋管儲(chǔ)存在土壤中，在冬 季把儲(chǔ)存的熱量取出進(jìn)行供暖。又對(duì)跨季節(jié)蓄熱的可行性以及不同運(yùn)行模式對(duì)土壤溫度場(chǎng)的影響作了研究 。研究得出：增加太陽能的輔助供熱，有利于 使 系統(tǒng)向地下 得 排熱 過程與取熱過程保持 平衡。結(jié)果表明：相對(duì)于單獨(dú)供暖的情形，聯(lián)合供暖的運(yùn)行模式顯示出它的 優(yōu)勢(shì)，在節(jié)能方面顯示了很好的效果。通過對(duì)比熱泵不同啟停比和地下溫度場(chǎng)的恢復(fù)情況，得出了周期性最佳的運(yùn)行時(shí)間和太陽能保證率，進(jìn)一步 對(duì) 集熱器面積的確定 提供 依據(jù)。而很多研究都集中在系統(tǒng)試驗(yàn)性能和運(yùn)行模式的研究上，并對(duì)影響系統(tǒng)性能的因素作了分析，例如有無蓄熱水箱的影響，蓄熱 水箱體積大小的影響等。而 對(duì)于 太陽能地 源熱泵系統(tǒng)的 很多 研究是在近些年來。研究的結(jié)果表明：土壤類型會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的性能和土壤的儲(chǔ)熱區(qū)域的溫度場(chǎng)產(chǎn)生影響。研究的結(jié)果表明：系統(tǒng)有利于增長(zhǎng) 太陽能集熱器的運(yùn)行時(shí)間，防止太陽能集熱器 出現(xiàn)過熱現(xiàn)象，有利于土壤保持平衡。 Onder Ozgener [5]等對(duì)用于溫室加熱的太陽能輔助地源熱泵系統(tǒng)進(jìn) 行了實(shí)驗(yàn)性能方面的研究，并且對(duì)這種系統(tǒng)的熱力損失以及成本兩者之間的關(guān)系做了進(jìn)一步的調(diào)查。特別是進(jìn)入 21世紀(jì)以來，應(yīng)用和研究變得日益增多。本文針對(duì)太陽能跨季節(jié)系統(tǒng)非供熱季進(jìn)行研究，通過實(shí)驗(yàn)和模擬找到合適的運(yùn)行參數(shù)，進(jìn)一步提高太陽能 的 儲(chǔ)熱 效 率，使地溫得到提升， 進(jìn)而使系統(tǒng)的 蒸發(fā)溫度 提高，從而提高整體系統(tǒng) 的性能系數(shù)，對(duì)建筑節(jié)能、緩解環(huán)境污染和推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展都有重大意義。 課題研究的目的及意義 而近年來發(fā)展的新技術(shù)， 太陽能地源熱泵系統(tǒng) 的跨季節(jié)蓄熱，更是推動(dòng)了可再生能源的利用。利用淺層地?zé)崮艿牡卦礋岜迷谶\(yùn)行過程中 會(huì)隨著使用年數(shù) 的增加而導(dǎo)致地溫逐漸降低，蒸發(fā)溫度也會(huì)降低，從而使系統(tǒng)整體 的性能系 數(shù)下降。清華建筑節(jié)能研究中心建 立的建筑能耗模型數(shù)據(jù)也顯示， 20xx 年我國建筑總商品能源消耗占當(dāng)年全社會(huì)一次能源消耗的 %[2]。解決能源危機(jī)顯得刻不容緩。 關(guān)鍵詞： 太陽能 ； TRNSYS； 運(yùn)行參數(shù) ； 跨季節(jié)儲(chǔ)熱 ； 模型驗(yàn)證 畢業(yè) 設(shè)計(jì)（ 論文 ） 外文摘要 Title Experimental and simulative research on the operating parameters of solar seasonal heat storage system in onheating season Abstract： This paper, taking a built in Hebei university of technology of solar energy auxiliary ground source heat pump as the research object. On the basis of experimental study of Solar energy across the seasonal heat storage system. Based on TRNSYS 16 simulation software to build the solar cross seasonal heat storage system simulation model of the nonheating season. In this paper, the system of acquisition in March and April of the experimental data are analyzed. And the temperature curve of heat collection and heat storage, system daily quantity of heat collection and heat storage, collection and store heat efficiency and total efficiency were analyzed. It is concluded that under the experimental conditions of optimizing operation parameters, provides guidance for the simulation. By adjusting the system parameters, the input measured meteorological data of typical day, and paring the result of the experiment and simulation results, draw that the heat collection relative error is %, the relative error of the heat storage for %.So the simulation model is suitable .For simulating system, divides the heat accumulation process at different stages. And select different stages of the typical the principle of single variable, change the operation parameters constantly. By observing the simula