【正文】 綜合來看，在溫差 6℃ 時(shí)，向地下儲(chǔ)存的熱量最多，因此，土壤上升的溫度也更高。因此綜合集熱過程和儲(chǔ)熱過程，在總效率最大時(shí)，水箱的溫度設(shè)置最合適。 表 8 典型天 （ 4 月 1 日） 不同集熱停止溫差下的模擬值 控制參數(shù) 集熱停止 溫差（ ℃ ） 輻射量（ kWh） 集熱量（ kWh） 儲(chǔ)熱量（ kWh） 集熱效率 儲(chǔ)熱效率 儲(chǔ)熱總效率 10/40/3 2 3 5 表 8 是在單 一變量集熱停止 溫差變化下， 集熱量、儲(chǔ)熱量、集熱效率、儲(chǔ)熱效率以及總效率的模擬分析。在每個(gè)階段進(jìn)行模擬， 變量的設(shè)置為：集熱啟動(dòng)溫差的變化值為 15℃、 12℃、 10℃、 8℃、 6℃，集熱停止溫差的變化值為 1℃、 2℃、 3℃、 4℃、 5℃，儲(chǔ)熱啟動(dòng)溫度的變化值為 35℃、 38℃、 40℃、 43℃、45℃、 48℃、 50℃和 52℃、 55℃，儲(chǔ)熱停止溫差的變化值為 1℃、 2℃、 3℃、 4℃、 5℃。 5 太陽能跨季節(jié)儲(chǔ)熱系統(tǒng)的運(yùn)行策略 典型天的瞬時(shí)模擬 用驗(yàn)證成功的太陽能跨季節(jié)儲(chǔ)熱系統(tǒng) TRNSYS16 模型進(jìn)行 模擬時(shí)，分階段輸入典型天，在此處輸入三 天典型天，分別為 4 月 7 月 26 日、 10 月 2 日 。所以 需計(jì)算典型天的總儲(chǔ)熱量做對(duì)比即可。每小時(shí)兩者的集熱量誤差大都在 20%，只有在 14： 00 的時(shí)候集熱量相差較大，誤差大約在 65%左右，但是總體來說模擬的是比較接近實(shí)際的，畢竟有許多因素并不能在模擬中體現(xiàn)出來。 c) 而法向直射輻射量不可直接利用節(jié)能樓的實(shí)測數(shù)據(jù)，需要用公式換算得到。 典型天的數(shù)據(jù)計(jì)算 （ 1）泵的功率和流量計(jì)算 在計(jì)算集熱泵和儲(chǔ)熱泵的功率時(shí)，對(duì)照采集到的 SAGSHP_POWER 電表的數(shù)據(jù)，求出當(dāng)天的泵耗量，同時(shí)記錄泵開始運(yùn)行的時(shí)間，泵停止運(yùn)行的時(shí)間，并計(jì)算出泵運(yùn)行的總時(shí)間。在在線輸出儀中，有左右軸個(gè)數(shù)的設(shè)置以及數(shù)值變化范圍的設(shè)定以及各個(gè)數(shù)值名稱的設(shè)定，而這些參數(shù)的設(shè)定是根據(jù)實(shí)際需要輸出的曲線來決定。 （ 7） Type2 溫差控制器 該模擬部件可以對(duì)運(yùn)行策略中的溫差進(jìn)行控制，并通過上死區(qū)溫度和下死區(qū)溫度的設(shè)定值與高輸入端溫度和低輸入端溫度之差的數(shù)值進(jìn)行比較，進(jìn)而輸出控制信號(hào)，進(jìn)一步來控制集熱循環(huán)和儲(chǔ)熱循環(huán)過程的啟停。儲(chǔ)熱體積、頂部井深，井?dāng)?shù)，串聯(lián)井?dāng)?shù)， U 型管的內(nèi)外徑等這些可根據(jù)太陽能輔助地源熱泵系統(tǒng)參數(shù)獲得。因此在實(shí)際輸入?yún)?shù)時(shí)，為了是模擬情況與實(shí)際情況相近，截距為 ，一階效率系數(shù)可取 ，而測試條件下的流量取 35kg/，太陽能集熱器的傾斜角和方位角分別為 25176。在實(shí)際系統(tǒng)運(yùn)行過程中，管子、地埋管熱交換器和蓄 熱水箱都會(huì)有熱量的損失，這一部分熱量損失需要考慮到模擬系統(tǒng)中，把天氣部件中部分輸出與這些部件相連接，以保證模模型的正確性。因?yàn)樵诩療嵫h(huán)過程中有集熱啟動(dòng)溫差控制和集熱停止溫差控制 。 4 太陽能跨季節(jié)儲(chǔ)熱系統(tǒng) TRNSYS16 模型 根據(jù)任務(wù)要求建立了太陽能跨季節(jié)儲(chǔ)熱系統(tǒng)非供熱季的 TRNSYS16 仿真模型，模型如下圖 8 所示： 圖 8 太陽能跨季節(jié)儲(chǔ)熱仿真模型 建立 TRNSYS16 模型的目的 本課題的目的是尋找太陽能跨季節(jié)儲(chǔ)熱系統(tǒng)的最佳運(yùn)行策略，但在系統(tǒng) 實(shí)際運(yùn)行過程中，系統(tǒng)的運(yùn)行狀況、集熱量和儲(chǔ)熱量等受天氣的影響較大，而且比較不同運(yùn)行參數(shù)的優(yōu)劣時(shí)，并不能保證在相同的天氣條件下，因此，在分析數(shù)據(jù)時(shí)往往不能得到正確的結(jié)果，與實(shí)際的分析情形有偏差。 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆 本科 畢業(yè)論文 18 表 4 不同水箱溫度下儲(chǔ)熱總效率的數(shù)據(jù)分析表 水箱溫度（ ℃ ） 集熱量 (kWh) 輻射量（ kWh） 儲(chǔ)熱量（ kWh） 儲(chǔ)熱總效率 35 927 1760 528 40 880 1558 501 1121 1950 611 1150 1923 637 844 1553 472 1601 2798 920 296 770 0 45 0 0 0 1454 2426 787 1256 2114 704 1445 2301 905 50 449 870 255 表 5 不同天不同集熱啟動(dòng)溫差下的集熱效率分析表 集熱啟動(dòng)溫差（℃） 儲(chǔ)熱啟動(dòng)溫度（℃） 集熱量（ kWh） 輻射量（ kWh） 集熱效率 10 45 932 1725 8 1000 1844 6 1454 2426 10 40 1033 1915 8 1461 2501 6 1121 1950 表 5 是分析系統(tǒng)集熱啟動(dòng)溫差變量 10℃、 8℃、 6℃，儲(chǔ)熱啟動(dòng)溫度變量 40℃、45℃運(yùn)行參數(shù)下的集熱量以及集熱效率的變化規(guī)律。 在相同的集熱啟停參數(shù) 6℃、 3℃以及儲(chǔ)熱停止溫差 3℃下，不同水箱溫度下的集熱效率分析如 表 3 所示。在 3 月 23 日， 3 月 26 日和 4 月 3 日時(shí)，儲(chǔ)熱效率比較高。 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆 本科 畢業(yè)論文 14 圖 7 集熱、儲(chǔ)熱供回水及水箱溫度隨時(shí)間的變化曲線（ 3 月 27 日） 在 27 日這一天，設(shè)置的運(yùn)行參數(shù)是集熱啟動(dòng)溫差 10℃、集熱停止溫差 3℃、儲(chǔ)熱啟動(dòng)溫度 40℃和儲(chǔ)熱停止溫差 3℃。對(duì)于集熱回水溫度，集熱開始后，水箱溫度的上升使得出口水溫上升；儲(chǔ)熱開始后，由于水箱溫度的下降，集熱回水溫度也會(huì)下降。 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆 本科 畢業(yè)論文 12 圖 5 集熱、儲(chǔ)熱供回水及水箱 溫度隨時(shí)間的變化曲線（ 3 月 23 日） 在 23 日這一天，設(shè)置的運(yùn)行參數(shù)是集熱啟動(dòng)溫差 10℃、集熱停止溫差 3℃、儲(chǔ)熱啟動(dòng)溫度 50℃和儲(chǔ)熱停止溫差 5℃。 （ 2）保證集熱參數(shù)不變，調(diào)節(jié)儲(chǔ)熱循環(huán)啟動(dòng)溫度、停止溫差，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。 儲(chǔ)熱過程是達(dá)到儲(chǔ)熱啟動(dòng)條件后，從蓄熱水箱向地埋管儲(chǔ)熱，當(dāng)小于設(shè)定的儲(chǔ)熱停止溫差后，儲(chǔ)熱過程停止。鉆孔的深度為50 米，間距為 米，整體形成一個(gè)正方形結(jié)構(gòu)。 圖 1 節(jié)能樓建筑外觀圖 太陽能跨季節(jié)儲(chǔ)熱系統(tǒng)的組成 節(jié)能樓的太陽能輔助地源熱泵系統(tǒng)（ Solarassisted ground source heat pump，簡稱 SAGSHP），系統(tǒng)主要由太陽能集熱器、地埋管換熱器、 蓄熱水箱、 地源熱泵機(jī)組以及集熱水泵、儲(chǔ)熱水泵等組成。將模擬 和 實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行分析驗(yàn)證，從而得出太陽能輔助地源熱泵非供熱季的參數(shù)控制策略。因?yàn)橹饕菍?duì) 非供熱季 進(jìn)行儲(chǔ)熱，可以把儲(chǔ)熱過程劃分不同階段，分為初期、中期和末期階段，在每個(gè)階段選出兩個(gè)或兩個(gè)以上的典型天氣，并把天氣數(shù)據(jù)輸入到模型中，也包括一些其它的邊界條件。改變運(yùn)行參數(shù)，模擬分析不同運(yùn)行策略下的集熱量、儲(chǔ)熱量以及地溫的變化趨勢，通過不同運(yùn)行策略下地溫對(duì)比分析，得出太陽能跨季節(jié)儲(chǔ)熱系統(tǒng)的運(yùn)行控制策略。 對(duì)節(jié)能樓的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集 ，包括天氣數(shù)據(jù)、集熱數(shù)據(jù)、儲(chǔ)熱數(shù)據(jù)、集熱泵和儲(chǔ)熱泵電量消耗數(shù)據(jù)以及小井群地溫?cái)?shù)據(jù)。并提出在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行性能分析時(shí)，需要考慮影響性能因素的優(yōu)化配置。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)的韓宗偉等 [14]對(duì)太陽能季節(jié)性土壤 蓄熱熱泵供暖系統(tǒng)和系統(tǒng)在冬、夏兩季的主要運(yùn)行模式進(jìn)行了研究，經(jīng)過 建立模型確定了系統(tǒng)各 個(gè)不同 運(yùn)行模式下 的轉(zhuǎn)換條件。 20xx 年李朝佳等 [12]對(duì)太陽能輔助地源熱泵聯(lián)合供暖運(yùn)行形式 進(jìn)行了分析。而同樣在 20xx 年， 哈爾濱工業(yè)大學(xué)的余延順等 [10]對(duì)寒冷地區(qū)的太陽能地源熱泵系統(tǒng)，建立土壤模擬模型，對(duì)比分析了運(yùn)行比和土壤的溫度恢復(fù)率之間的關(guān)系。從上個(gè)世紀(jì) 80 年代開始，我國的一些科研工作者才開始了大量的研究，通過研究掌握了一定的技術(shù)，并有一部分工程在實(shí)際中得到應(yīng)用，取得一定的成功。當(dāng)水溫達(dá)到一定的要求，剩下的 太陽熱量 經(jīng)過 地埋 向地下儲(chǔ)存。隨著環(huán)境壓力的增大和能源危機(jī)，太陽能地源熱泵的利用技術(shù)受到越來越多人的重視。因而人們對(duì)太陽能地源熱泵聯(lián)合使用技術(shù)的研究逐漸增多。龍惟定教授經(jīng)過分析得出，我國建筑能耗在總能耗中的比例大致應(yīng)在 20%左右，其中 10～ 13% 是采暖能耗， 7～10% 是其他能耗 [1]。 非供熱季的最佳控制策略為：初期集熱啟停運(yùn)行參數(shù)為為 6℃、 3℃，儲(chǔ)熱啟停運(yùn)行參數(shù)為 48℃、 4℃，中期集熱啟停運(yùn)行參數(shù)為為 6℃、 3℃，儲(chǔ)熱啟停運(yùn)行參數(shù)為 40℃、 4℃，末期集熱啟停運(yùn)行參數(shù)為為 12℃、 3℃，儲(chǔ)熱啟停運(yùn)行參數(shù)為 40℃、 4℃。 河 北 工 業(yè) 大 學(xué) 畢業(yè)論文 作 者： 張環(huán) 學(xué) 號(hào)： 110638 學(xué) 院： 能源與環(huán)境工程學(xué)院 系 (專業(yè) )： 熱能與動(dòng)力工程 題 目： 太陽能跨季節(jié)儲(chǔ)熱系統(tǒng)非供熱季 運(yùn)行參數(shù)的 試驗(yàn)與模擬 指導(dǎo)者： 王恩宇 教授 評(píng)閱者： 20xx 年 6 月 11 日 畢業(yè) 設(shè)計(jì)（ 論文 ） 中文摘要 太陽能跨季節(jié)儲(chǔ)熱系統(tǒng)非供熱季 運(yùn)行參數(shù)的試驗(yàn)與模擬 摘要： 本文以河北工業(yè)大學(xué) 某建成的太陽能輔助地源熱泵為研究對(duì)象，在 對(duì) 太陽能跨季節(jié)儲(chǔ)熱系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，基于 TRNSYS16 模擬軟件建立了太陽能跨季節(jié)儲(chǔ)熱系統(tǒng)非供熱季的仿真模型。 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 v