以内蒙地区某太阳能供暖系统为研究对象,利用TRNSYS建模仿真,通过实验与仿真数据对比,验证了建立模型的正确性。在此基础,以系统热性能为指标,研究了流量对系统热性能的影响。研究发现,当前供暖系统是以恒定流量运行(一次回路流量Gc=1.6kg/s,二次回路流量Gw=0.8kg/s)不能满足供暖需求。优化系统流量至Gc=2.8kg/s,Gw=2.4kg/s运行时,系统集热效平率日均提高19.72%,集热器有效热收益日平均增加3.17kW。本研究成果进一步可为寒冷地区太阳能供暖系统的优化研究提供参考。

运用TRNSYS软件对我国北方地区太阳能供暖系统(SHS)建模研究,通过实验数据与仿真数据对比,验证了建立模型的正确性。在此基础上以室内热感觉预测平均投票数(PMV)为指标,运用TRNSYS软件研究了太阳能供暖系统流量、水箱体积与集热器的配比对PMV的影响。研究表明,在典型太阳辐照度下,一次回路流量为(2.3~2.8)kg/s,二次回路流量为(2.4~2.8)kg/s,PMV可维持在(+0.1~+0.2),PPD可维持在(7~11)%;在上述最佳流量下,储热水箱体积与集热器面积比为150L/m2时,室内热舒适性可维持在(-0.15~+0.15)。这里的研究成果对我国建筑室内热舒适性及其评价标准的改进具有参考价值。

为进一步提高能源利用率,降低综合运行成本,对太阳能-空气源热泵复合供暖系统的流量进行了优化研究。首先利用TRNSYS仿真软件建立了系统模型,然后以采暖季总运行成本最小为优化目标,以三个循环回路的流量为优化变量,以热舒适性评价指标为惩罚函数,采用模式搜索算法进行了优化计算,给出了流量的最优值,并与用传统方法给出的设计值进行比较。结果表明,优化后系统总运行成本更低(可降低21.5%)。研究结果可为太阳能与热泵复合供暖系统优化提供参考。

以沈阳地区典型民用住宅建筑为例,对太阳能-地源热泵与热网互补供暖系统进行仿真研究。利用TRNSYS软件,建立太阳能-地源热泵与热网互补供暖系统仿真模型和地源热泵与热网互补供暖系统仿真模型,对2种系统的蒸发器进出水温度、热泵机组COP,及热网加热量进行对比分析,结果表明：太阳能-地源热泵与热网互补供暖系统相比地源热泵与热网互补供暖系统的平均出水温度提高了50.41%；平均进水温度提高了53.08%；平均COP由3.167增加到4.65；热网运行时间由1540h增加到2032h；热网供暖季的平均换热量由114566.62kJ/h减少到101257.27kJ/h。

针对住宅小区不同入住率条件下复合式地源热泵系统运行策略优化问题,以合肥市的某住宅小区为研究对象,应用TRNSYS模拟软件建立小区复合式地源热泵系统仿真模型,分别对入住率为100%、70%、50%、30%4种情况进行了仿真模拟,以地源热泵系统全年能耗及土壤温升为优化依据。结果表明:在高入住率情况下,当地埋管出口水度大于22℃时开启冷却塔为最优运行策略;在低入住率情况下,夏季靠地埋管+冷却塔散热、冬季从地埋管吸热的运行控制策略最优,极低入住率(30%以下)情况下,采用夏季靠地埋管散热、冬季从地埋管吸热的地埋管地源热泵系统更加经济。研究内容对住宅小区的复合式地源热泵系统设计和运行有一定的参考价值。