(完整版)trnsys總結(jié)

1、一模塊解析1控制卡中模擬時(shí)間的選擇 start-stop 一般情況下，模擬只能是開(kāi)始時(shí)間小于結(jié)束時(shí)間 一年中不同的月份以及其對(duì)應(yīng)的小時(shí)數(shù)和天數(shù)月份天數(shù)小時(shí)數(shù)110232744360141649121605121288061523624718243448213508892445832102746552113057296123358016136687602 equation tool的應(yīng)用和簡(jiǎn)介功能：簡(jiǎn)單的計(jì)算：如 output1=2*input2+sin (10*input3 ) +input1*3/20邏輯運(yùn)算：output=GT (inputl , input2 )可以替代type2來(lái)當(dāng)作控

2、制器來(lái)控制機(jī)器的開(kāi)關(guān)output=MOD (time, 24)判斷一年的總時(shí)間在一天中的時(shí)間主要用于：1 .作為控制器來(lái)控制開(kāi)關(guān)2 .簡(jiǎn)單的負(fù)荷計(jì)算，作為時(shí)間的函數(shù)3 .后處理工具，作為計(jì)算器來(lái)出來(lái)方程式，如集熱器的效率計(jì)算，太陽(yáng)能保證率, 系統(tǒng)保證率等計(jì)算。4 .控制設(shè)備運(yùn)行時(shí)刻表，這個(gè)功能比較差一點(diǎn)，建議用 type14替代這個(gè)功能。5 .建筑里面控制方位角。邏輯函數(shù)簡(jiǎn)介：1 .ABS()取絕對(duì)值2 .ACOS()反余弦函數(shù)3 .AND(,) 邏輯并4 .ASIN()反正弦函數(shù)5 .ATAN()反正切函數(shù)6 .COS()余弦函數(shù)7 .EQL( a,b ) 如果a等于b,返回1,否則返回08

3、 .EXP() e 的次方，自然對(duì)數(shù)9 .GT( a,b )如果a大于b,返回1,否則返回01.1 INT() 取整數(shù)1.2 OR( , ) 邏輯或12 .LN()line13 .LOG() log1014 .LT( a,b ) 如果a小于b,返回1,否則返回015 .MAX( , )取最大16 .MIN( , )取最小17 .MOD( , )取余數(shù)18 .NOT()邏輯非19 .SIN()正弦函數(shù)20.TAN()正切函數(shù)21.CONST常數(shù)22.TIME() 模擬的時(shí)間23.START() 開(kāi)始時(shí)間24.STOP()結(jié)束時(shí)間25.STEP()時(shí)間步長(zhǎng)26 .LE(a , b)如果a小于或者等

4、于b,返回1,否則返回027 .NE(a ,b )如果a不等于b,返回1,否則返回028 .AE( , )29 .GE(a , b) 如果a大于等于b,返回1,否則返回030 溫差控制器太陽(yáng)能 - 土壤源熱泵系統(tǒng)模擬程序的運(yùn)行除了要按照模型結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確定義模擬參數(shù)和輸入輸出關(guān)系以外，還需要加入合理的控制模塊。其中， 熱泵機(jī)組供熱和制冷運(yùn)行模式的切換信號(hào)由季節(jié)控制器給出；循環(huán)水泵和熱泵機(jī)組的啟停由溫差控制器決定。以太陽(yáng)能集熱器系統(tǒng)為例, 系統(tǒng)的運(yùn)行采用溫差控制方式：當(dāng)集熱器出口與水箱底部的溫差大于設(shè)定溫度TH ( 5-10)時(shí)，控制器發(fā)出信號(hào)，循環(huán)泵開(kāi)啟，系統(tǒng)開(kāi)始工作，熱量從集熱器傳輸?shù)叫顭崴?；?dāng)

5、溫差小于設(shè)定值TL( 2-4)時(shí)，集熱效率較低，循環(huán)泵停止運(yùn)行?？刂破鬏敵龅目刂菩盘?hào)i ，同時(shí)作為其下一時(shí)刻的輸入值。用 Th和Tl分別代表集熱器出口和蓄熱水箱底部的流體溫度，則溫差控制器模型的原理可表示為，1 .控制器的輸入信號(hào)i為1時(shí)：若TL TH L則輸出信號(hào)o=1；若TL TH L則輸出信號(hào)o=02 .控制器的輸入信號(hào)1為0時(shí)：若TH TH L則輸出信號(hào)0=1；若TH TH L則輸出信號(hào)。=0。圖2-13溫差控制模塊工作原理R 依出 iru圖i4水泵水泵作為為整個(gè)管路的動(dòng)力裝置，在閉式循環(huán)系統(tǒng)中，水泵為其所在管路提供所 需要的流量，水泵忽略其的入口流量，即水泵的入口流量不作為其計(jì)算的參

6、考值， 而耗能等數(shù)據(jù)根據(jù)出口流量計(jì)算得出，出口流量則是有用戶自己來(lái)覺(jué)得的。(1)定速泵 type1141jlRatedl flow rate1000. 13Jtc/hTMbr26f lui d. Decific heat4.14JtJ/ke. 1More,3Rated powrK64. 0JcJ/hrMore.4Jfotor heat loss fraction.0. QParameter | Input Output | DerivativeSpecie Cards | External Files | Comment(?rj jtl. tuij 7rfl'14圖2其額定流量（參數(shù)1

7、）為泵實(shí)際工作時(shí)的流量，也就是出口流量，具額定功率（參 數(shù)3）為實(shí)際工作時(shí)的功率，并不是我們平常所說(shuō)的水泵的額定流量和額定功率， 而是泵的工作點(diǎn)的流量和功率，工作點(diǎn)就是系統(tǒng)性能曲線和泵的性能曲線的交 點(diǎn)，這個(gè)交點(diǎn)的確定步驟為1）根據(jù)冷熱負(fù)荷和溫差計(jì)算得出泵的理想工作流量，根據(jù)管路的阻抗確定工作流量下克服管道阻力所需要的水頭。2）根據(jù)理想工作流量和管路的阻力水頭選擇適合的定速泵，確定其實(shí)際工作時(shí) 的流量和功率3）分別輸入到參數(shù)1和參數(shù)3中。水泵的工作點(diǎn)的確定如圖3【UI】 PE&LISystcmCurxePumpCurevolumetric flow rate l/s圖3(2)定速泵 T

8、ype747噫她幽瞬如翱赤西艱境翦裔回漢farameter Input 1 Output Derivative Speci al Cards. External Files | CommentT6Desi eh flow rate10000. 0ke/hMore.2DtElEi M&d40. 0mMare. , P3sFluid speci f ic heat4 19kj/ke KMort.4wFluid dnsity1000 0Itt/ni" 5Mot- 5臺(tái)Motoi htat loss fraction0. 0-More. . .6©LoEica.1 uni

9、t for pump data file99Jtore.T.Humber of fump dat a poiikt sL2Mote .8才Ccef isiient s for 寫(xiě)curve1-Wore.14ja.Eb u ¥ qi* r»ii vw a .r«cq 羊 I d ari 41 q n_MH圖4如圖4所示，parameter中的IDesign flow rate 是指rated flow rate即額定流量，這個(gè)額定流 量就是變速泵的名牌上標(biāo)的額定流量，Design head是指rated head即額定流量下的水頭，在選擇變速泵時(shí)往往是根據(jù)這個(gè)兩個(gè)值

10、來(lái)選的。”涉艇燕j函覲I嘲捌喳回用Parameter I Input I Output Derivative Special Cerds External Files I Comtnent46Fluid density10 00: 0kg7iMore.§5Motor h電由+ loss, fractionu 0-More. , ,6&LoEica.l unitfor vwap data file39JfoT占一TeMumber of lujbd data po int s12Mor«.S臺(tái)Coefficientsfor iTst&m cmv3More. .

11、.3ST5t CU3TT6coeffi ci ent - 1以0Mot% 10窗Sy s t en cuzvecoef f i ci exit20. 011才Sys (eiti cuivecoef fici tnt'S0. O'More. . . s如圖5所示，對(duì)于系統(tǒng)的性能曲線，type748是通過(guò)在parameter中定義實(shí)現(xiàn)的定義的參數(shù)從8到11,所定義的公式如下h ai + ay + 其中參數(shù)?0.1 Nonnalized mass flow rate (desired fl8r rate rated flov rate)是指標(biāo)準(zhǔn)化的水頭其值等于需要的流量/額定流量h是

12、指標(biāo)準(zhǔn)化的水頭，其值等于實(shí)際水頭/額定水頭而ao ai a2就是指圖四中的參數(shù) 9到11,注意這個(gè)值和實(shí)際系統(tǒng)的性能曲線中的參數(shù)是不一樣的，實(shí)際系統(tǒng)的性能曲線為H a bQ cQ2其中H為水頭，Q為流量。參數(shù)8Coefficients for system curve就是定義 a的個(gè)數(shù)，如果這個(gè)數(shù)變大，參數(shù) 9 一下的參數(shù)數(shù)量也會(huì)相應(yīng)的增加，由于系統(tǒng)性能曲線一般為二次曲線，所以這個(gè)數(shù)一般為3Example j%mp Da盟 FileD_D 1.D 2-口iTOOi自.0 7.0 B70S.O Lt，世* WIch(1/ s jti .1 DO 1H Craid .ane Cvin 1 purp

13、 fie: *r:cy iz D .0 1/s6 T01003,3!Pqzip鼻b：，.卻虜01V;p即p十££4白:麻nUyLQ二I車E -B7Z2.3LPijzLpafcilihi&d 總二占i-vtcailfurzpt££iexfin.eyat.2. G1/ a8-4 & *3 - 71.Pgpiak：參head &器 dfive railpunpef Eieieneyali ,0L/s5 .26GI-二言 二士號(hào)d 導(dǎo)=或e工方二二 白皿手 士£E工七二e用電:y it I o 04 -950-J - 5LPLL

14、zpe匚e&n 三pun.p曰工fit;er.uym;5-0二，5，嚏*3UIPunpableJiead anaOverallpun.pef flcieneyat6 - 01/s4,0門(mén)! Fsmb；型ind Overtil B5r efficiency n =。l/»!Pup#b；t二號(hào),d anteOvtciLLpunpfici*ncyitBQ l/s3 _ fl & *2 -1!.?uzz.pifaL*h.frfid. ±匚±心切±匚芻1 二purzfe££i.±i-ein.tyA ±9-0

15、L/ S| 3蟲(chóng)EQ皆. L:K-Lr.*與=一月.-士噌二 4二-L：丫，二鳥(niǎo)4:；2-七上上二二一 七;. 士?白上！1一.1 1. 士圖6為了更加準(zhǔn)確的獲得定速水泵的實(shí)際工作點(diǎn)，對(duì)于水泵的性能曲線是通過(guò)外部文件的方式輸入的如圖6所示，第一行是指體積流量，單位是升/秒，也就是Kg/s, 一般trnsys的流量單位是kg/h ,后者是前者的 3600倍。這個(gè)參數(shù)的個(gè)數(shù)要在圖二中的參數(shù)7number of pump data points中定義。下面的各行是在相應(yīng)的體積流量下的泵所能提供的水頭和泵的總效率水頭的單位是m泵的總效率=水泵的效率x電機(jī)效率 即 pumping77 cveruUV m

16、otor“常沏1地婢期聚模徹.七d白丁山"4 7JJl3ICommentFarame terInput I Output Deri-atiire Special Cards | External Files圖7電機(jī)效率為圖中Input的第4個(gè)參數(shù)5變頻水泵如下圖所示，變頻泵的工作點(diǎn)是由系統(tǒng)的性能曲線和泵的性能曲線的交點(diǎn)確定的volumetric flow rate Ksl|泵的性能曲線為不同轉(zhuǎn)速下的性能曲線，其實(shí)這個(gè)曲線是一個(gè)區(qū)域，即變頻泵的工作區(qū)域。 系統(tǒng)的性能曲線一般為二次曲線一 一 2H a bQ cQ其中H為水頭，Q為流量。式中a、b、c三個(gè)數(shù)值的不同，對(duì)于水泵的工作點(diǎn)的確定

17、是至關(guān)重要的。卜圖為實(shí)際變頻供工作狀態(tài)舉例25%50%75%100%分別是指額定轉(zhuǎn)速的百分比以下是trnsys中關(guān)于變頻水泵的一些總結(jié)Trnsys中通過(guò)外部文件來(lái)確定泵的性能曲線的變頻泵的種類1Type748輸入流量2Type749輸入功率3Type750輸入轉(zhuǎn)速Type748是根據(jù)需要的出口流量來(lái)確定其他參數(shù)的，下面以 type748為例如下圖一所示，這個(gè)需要的出口流量指的是Input中的3Desired outlet flow rate,這個(gè)值在Input中就是說(shuō)，這個(gè)值是根據(jù)自己的需要變化的，可以自己定義的，即可以通過(guò)外部文件 的方式輸入，也可以通過(guò)模擬系統(tǒng)中的其他參數(shù)利用計(jì)算器計(jì)算出來(lái)

18、。Faranfeet4r ,mpqt Output D«rivttive Spacial Cards EKtaiTLal Fil*%圖一圖二如圖二所示，parameter中的IDesign flow rate 是指rated flow rate即額定流量，這個(gè)額定流 量就是變速泵的名牌上標(biāo)的額定流量，Design head是指rated head即額定流量下的水頭，在選擇變速泵時(shí)往往是根據(jù)這個(gè)兩個(gè)值來(lái)選的。Far ：sjh et er Input Output | Derivative | Specif Cards ExUmal Fi Comneint5Motor heat 1 r5

19、5 fractionQ 0il&SLqeIunit fot Dumr gt* f11g30=Hore, , BT團(tuán)fhunber of pww data points12-S9守修Nwnber of jywftiD speedsCotfe for sjMt 電曲 eutve73=More .Mora：.11011囪晝Syst curve coefficient-lSyst emi cxirire coef f i ci ent"22Q0. 0Kot2Itore .12盤(pán)Sy st «m> cur v « cetf f ici0. 0-Mora.圖四如

20、圖四所示，對(duì)于系統(tǒng)的性能曲線，type748是通過(guò)在parameter中定義實(shí)現(xiàn)的定義的參數(shù)從9到12,所定義的公式如下其中參數(shù)h ai + ay + a2 + ayyy + 7O.J Normalized mass flow rate (desired flow ra忙 rated flov rate)是指標(biāo)準(zhǔn)化的水頭其值等于需要的流量/額定流量h是指標(biāo)準(zhǔn)化的水頭，其值等于實(shí)際水頭/額定水頭而ao ai S2就是指圖四中的參數(shù) 10到12,注意這個(gè)值和實(shí)際系統(tǒng)的性能曲線中的參數(shù)是不一樣的，前面已經(jīng)提到，實(shí)際系統(tǒng)的性能曲線為 H a bQ cQ2其中H為水頭，Q為流量。參數(shù)9Coefficie

21、nts for system curve就是定義 a的個(gè)數(shù)，如果這個(gè)數(shù)變大，參數(shù) 9 一下的參數(shù)數(shù)量也會(huì)相應(yīng)的增加，由于系統(tǒng)性能曲線一般為二次曲線，所以這個(gè)數(shù)一般為3B用 pB.25F.11.477九17UJ7V?5 .舞8.71750*5S .工UJ1d.JZ5*丁n.i凱川14.71露打n7i九/i.1Sfl .717?肌9IL聒1日口72IUn.m的/1Ifa 11 fa圖五如圖五所示，變速泵的性能曲線由于比較復(fù)雜，所以是通過(guò)外部文件的方式輸入的第一行是速度比，是指 當(dāng)先水泵轉(zhuǎn)速/額定轉(zhuǎn)速，這個(gè)在選擇變速泵時(shí)，廠家會(huì)給出每一個(gè)8number of pump speed速度比下對(duì)應(yīng)的一條性

22、能曲線。這個(gè)參數(shù)的個(gè)數(shù)要在圖二中的參數(shù) 中定義。第二行是指體積流量，單位是升/秒，也就是Kg/s, 一般trnsys的流量單位是kg/h ,后者是前者的3600倍。這個(gè)參數(shù)的個(gè)數(shù)要在圖二中的參數(shù)7number of pump data points中定義。下面的各行是在相應(yīng)的體積流量和速度比下的泵所能提供的水頭和泵的總效率水頭的單位是m泵的總效率=水泵的效率x電機(jī)效率即叮 pumpingoverallV motor電機(jī)效率為圖一種Input的第4個(gè)參數(shù)Type748根據(jù)所需要的流量來(lái)讀取泵的性能曲線的外部文件并和系統(tǒng)的性能曲線來(lái)組合計(jì) 算，這是一個(gè)迭代計(jì)算，知道兩個(gè)曲線的交點(diǎn)的流量和所需要的流

23、量一致時(shí)迭代停止。這個(gè)迭代是從所需要的流量和0速度比時(shí)開(kāi)始的，要保證所需要的流量在外部文件的最大值最小值之間 選泵時(shí)要注意1泵一定要留有一定的余量，或者要根據(jù)最大負(fù)荷時(shí)的流量來(lái)選，不然的話水泵在運(yùn)行外部 文件時(shí)如果流量較大時(shí)，找不到外部文件中的對(duì)應(yīng)數(shù)值，迭代就會(huì)溢出。2如果使用變頻泵要盡量使水泵在25%以上的轉(zhuǎn)速運(yùn)行，因?yàn)檫@一般是實(shí)際水泵的性能曲線的下限。3如果所需流量有部分小流量時(shí)，那就要在開(kāi)始設(shè)置，0%轉(zhuǎn)速和0流量的情況，這樣水泵在運(yùn)行時(shí)會(huì)自動(dòng)通過(guò)差值計(jì)算小流量參數(shù)， 從而不會(huì)超過(guò)外部文件中的最小值 （外部文件已經(jīng)是0,不會(huì)比這個(gè)更小了）。6熱泵由電地源熱泵兩個(gè)換熱器多為殼管式換熱器，即地

24、源熱泵為水系統(tǒng)形式的熱泵，在 trnsys中選擇type668水水熱泵。Type668的模型依據(jù)是建立在熱泵本身不能變頻的基礎(chǔ)之上的，即熱泵自身沒(méi)有調(diào)節(jié)能力，熱泵是全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的，而熱泵的制冷能力則是根據(jù)源側(cè)和負(fù)荷側(cè)水的 入口溫度來(lái)決定的，不同負(fù)荷側(cè)和源側(cè)入口溫度對(duì)應(yīng)的制冷能力和能耗可以從產(chǎn) 品的樣本中查出。在不同源側(cè)和負(fù)荷側(cè)水的入口溫度對(duì)應(yīng)的制冷能力和能耗是 type從外部文件中 調(diào)用的，需要用戶根據(jù)自己的需要，在選擇了適當(dāng)?shù)臒岜弥?，自己建立外部?件。熱泵的外部文件包括兩個(gè)：1）制冷運(yùn)行數(shù)據(jù)2）制熱運(yùn)行數(shù)據(jù)如圖8所示faramattr Input Output D«riSpaci

25、 Ctrdx Extern近 Filas Corwianti 11Which fila g0t«,in5 Stmp_C. Dttthe CMlincDraws* Edil.U>erfonriance data?12ffltich file 8H，ins3*dat©the htatineSrowse Edit.performaiiice data? 1圖8對(duì)于外部文件的編寫(xiě)7.22 I2.» 1».»f IIjLuw or iilrlng Ld4 T*¥r4ilur£ In 0agCelblui712212+7S 11.

26、33 ”£9 m* 33 7 R to>F 曰11"£才 ItMrte Teflfjerature 和 Mgree箏 Celi<J5>fTD tdl CDolJjigf kV) jmd Pewer(kU) dt -3 j05/7*22V.«41 -TMU C»llng(fcV)4li4 PWHFf-t 7.W1M.M3,19114Tflt.ilC kF-時(shí)rtwi Jt T 49/1觴“CdI2.U» Tot al Pooling fkV)P*wr(k*i ) at -3 Jti9/23.iS9MM13./4f lu

27、l Jl CllHilliRl|CtVjM« r«N¥r(fett) dt了，？VM J曲TTftTl g«lln(|皿)* Fwr(kw)4 7*9箱7 押了6a1一仙tTnidl QD«ilinitkV)AH4 P«wr|kif> jt 7-M/?_32*luldl CMlinijt kV)»id -«>*看 / /-22/12.ZB*7-W13.MffTntfll Di» tny(klf)«R4/廠儲(chǔ)看：jt 孔笛flILM通麻缶力向tTntjl C：D4ilini|kU)&#

28、187;< P«wr(kifji jtSi.fMg .Vtttlotjl ODHDlini|t kU)Jin4l P«wr(» ni: /-22/9Q.39flMlJBfTdI JlFewr(lEtt)i jt 71窖，立了占/修 H-青7融，Tnhl.rjkwj at1Z-8*natal CoolingEkV)JH4 r*wrWJi -at H2,78/12-F« 20tlij-tJl GMllmit皿“ Mwtr(ls*r> 4t 忸F41/15 力 nTTnitdil Oumiinq.( k¥ijh« r»

29、Hrr(kWi 3T 1.7H/7S.flV田V41A $&?Tdtal Cooling<kV)4H« p»mrCfcWJi at HNFg/N9.44Mgi? .yrtlatal他rMO :tmn.ru17.1Brrntiil CMilinijf kVjaRtf r«wr(kW) at HHB133/T.77W-W13E? Total CHlinig<kW)«H4 rewr(fcV) at 18 .33/12 . ra兒理IS .?*Hrtal CMllngCJIi;V)4H4 r*wr(kw> jt IM 33/1M ：31

30、A，fTf>rai ni>0itni(iku)iM r»ki*r(iiwji «t 巾囚19.7T1H.7*fTtal CDOling<kM)Ah4at33/79 .岫圖9制冷時(shí)的外部文件Rz.23 3/./B 43.3寺 *iV,uy !+ Lntorlnq L»d Fenpor'aturcs In 口eqrPE阜 Cellu?-3.us? 4.4*1 12./« 21.11 zu.”* 1 uaiuec 屯 Lntoplng source ronfjoFJtu尸。二 In Dpgrocs ceiIuc56.gIS. 02tT

31、uldlCuullilllJ|<(kU)dlllJPuuwr<kW)dt 32.22Z-3 897(k9R?0,12fTDtU'rnolin|(kV)riiirlPiPwr(kH)"冷.22/LlUi97 H?.32fTnMlCooling(kV>andPnwrr(kW)於 32.22/12.THllfi.04?4.A?TntalIRnnl ing(kV)iinrlPnwr(kU)at13部.622ARG!TQtalCo'alingi(kV)n<jPowr(kH)at 92.22/29.岫54.MU19.52TotalCoglinqlkMJan

32、dPowr(kW)at 37.7B/-3.9974. V621.92tTntaiLoalinqul kUJandPowr(kU)at 37./8/4.4h舉 5.3UZ4.18riDtalCoallnq(kU)anclFowier(kW)at 3J.J8/12./H115.582A.5AfTutdlCuLjllnyi(ky)diiiJPuvMfr(kbf)dt 37-78/21.1113S Bli28.SfTutdilCuullniji(kU)liiiiiJiPuuwr(kW)dt 37.J8/29MI53.7520 . 92tTuldlC uol in y(kV MudPtilMT(kW)d

33、t 43,33/-9Bft?73,8523.0tTotalCooling! kV) andPomr(kbf)at 0.33/41193.602Sb«0tTotQlCoolimg(kV)andiPDiKr(kV)at 33/12,78113.M28. *7fTatalCoolingikMjnndPowcr(kw)t 43.33/21.11120,3731.18TTotalcooling(KV)anclPowK?r(kW)at 4f3，33Zfl JH5Z.63Z2.32TTQtaiCQQlEnq( w)miinpoujer(icbf)猶，禹浦m .8。71 ,9725.1fitjat4

34、lCnnliingi(kU) AndPowr(kU)at .9/4.42191.4327.7«TTatalCucal i ing( kU) andPDUM>r(kbl)己七 1|41 .E9/12.781 科.5&38.52tTotalCunlh«g(kV)diiJPowr(kW)dt1眄.5。33.22fTntalCoalingfkViandPowr(kW)at M.B9/29.44圖10制熱時(shí)的外部文件 外部文件說(shuō)明：第一行為負(fù)荷側(cè)換熱器水的入口（相對(duì)于熱泵負(fù)荷側(cè)換熱器而言）溫度第二行為源側(cè)換熱器水的入口溫度以下各行為對(duì)應(yīng)各負(fù)荷側(cè)入口溫度和源側(cè)入口溫度下的

35、制冷（制熱）量和相應(yīng)的熱泵功率Paramet" Input Output D erivati ve Speci al Cards External Files I Comment1盤(pán)Source speci fic heat4. 190kj/kc. I2工Load specific healkJ/kE.TIMbre.3Sgi匚華 1 git number foi caoline： data file一4Jhimber of scarce t empe-ratures 一 cooling&Itors.5后Wurnber of load temperatures 一 roolin

36、E4.一6Loeicftl unit for heatinE data99More：7Humber of source t emps, 1 heat inE5_Aftumber of load t emps. - Ineat incra-"wr- . _圖11用戶根據(jù)廠家所提供的產(chǎn)品樣本確定好了外部文件后，需要對(duì)type668的parameter 進(jìn)行修改：參數(shù)4為制冷外部文件中第二行源側(cè)換熱器水的入口溫度的個(gè)數(shù)參數(shù)5為制冷外部文件中第一行負(fù)荷側(cè)換熱器水的入口溫度的個(gè)數(shù)參數(shù)7為制熱外部文件中第二行源側(cè)換熱器水的入口溫度的個(gè)數(shù)參數(shù)8為制熱外部文件中第一行負(fù)荷側(cè)換熱器的水的入口溫度個(gè)數(shù)對(duì)

37、于以上參數(shù)要保證所模擬的各溫度處于相應(yīng)的區(qū)間之內(nèi)，不能超過(guò)外部文件中各參數(shù)的最大值和最小值。參數(shù)9為熱泵的個(gè)數(shù)，如此型號(hào)的熱泵只有一臺(tái)則此參數(shù)為1Parameter Input Output Derivative Speci al Cards I External Files I Commenti8Inlet source temperature40 QcMore.2臺(tái)Souter flow 上0t屯S4121.23ke/ht*More .，3Inlet loid 1eniper4tmt20. DC4Lead flow rate818T5.1k c/hr5臺(tái)CisoliftE contiol

38、sIemI1Mdre.&Heating control 寫(xiě)ig琥 10Mor«.圖12如圖所示個(gè)參數(shù)為type668的input ,參數(shù)5為熱泵制冷啟停的控制信號(hào)，若這 個(gè)參數(shù)大于等于0.5則熱泵制冷開(kāi)啟，若小于0.5則制冷關(guān)閉。參數(shù)6為熱泵制 熱啟停的控制信號(hào)，若這個(gè)參數(shù)大于等于0.5則熱泵制熱開(kāi)啟，若小于0.5則制熱關(guān)閉。如果這兩個(gè)信號(hào)同時(shí)為開(kāi)啟狀態(tài)，那么 trnsys會(huì)默認(rèn)為熱泵處于制熱狀態(tài)而忽 視制冷信號(hào)。7時(shí)間控制對(duì)于各設(shè)備的啟停是通過(guò)信號(hào)的輸入來(lái)控制的，有的時(shí)候我們需要以時(shí)間為 控制依據(jù)，在以時(shí)間為控制依據(jù)的時(shí)候，這個(gè)控制信號(hào)就是時(shí)間的函數(shù)，一般的 設(shè)備當(dāng)其運(yùn)行時(shí)

39、，輸入信號(hào)為1,當(dāng)其關(guān)閉時(shí)，輸入信號(hào)為0.若我們以這兩個(gè)數(shù) 作為啟停的控制信號(hào)，那么控制信號(hào)就是時(shí)間的階躍函數(shù)。一般情況下可以選用type14h下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的例子，假設(shè)設(shè)備在一年當(dāng)中的前4000小時(shí)是不工作的，在4000 到8760這段時(shí)間是工作的。也就是一共有三個(gè)時(shí)間點(diǎn)，起始時(shí)間為0,這個(gè)點(diǎn)時(shí)不工作的，所以其值為0;最后的時(shí)間點(diǎn)是8760,設(shè)備在這個(gè)點(diǎn)時(shí)工作的，所 以其值為1;中間的點(diǎn)是4000,它的值該怎么設(shè)定呢？我們做如下設(shè)置：1曲Tni t ifllvlue oftineDhr旭r明w立Ini t l a.1Vdlu看 offnnut l&xl0Here.3臺(tái)Tiae utj

40、polnt-40UDnrMert,. rq晝Vtlu* itpoint -10anyKer15色Tin at©oint24«0»hrMere：. .&11-a.lu nlpaint _21Hcrt.7Tine itX i n<-90 3G»lu.Here.8兇Va lue： ipoint TIanjKc.TtPu*即。上4r Input Output £pici J| EhCtmucnlJIbest its im ma titlnw Dcmt s maKe the：fQlCLTIG fUMtion?I圖13Function edi

41、tor10gLIQquunJ0/alue oftirne圖14最終出現(xiàn)一個(gè)階躍的函數(shù)，所以我們可以看出，在 4000這個(gè)點(diǎn)需要設(shè)置兩個(gè)值才能出現(xiàn)階躍的效果，即在變化的點(diǎn)要定義其變化前后的值。Average value of function就是其輸出的函數(shù)值。這是一個(gè)比較通用的方程，可以根據(jù)用戶自己的需要來(lái)進(jìn)行設(shè)置。對(duì)于制冷季節(jié)和制熱季節(jié)的設(shè)置也可以采用以下的模塊1制冷季節(jié)type14l2制熱季節(jié)type14k其階躍函數(shù)的設(shè)置原理和type14h是相同的，但是這兩個(gè)模塊中的時(shí)間點(diǎn)的個(gè)數(shù)和control signal 的值是不能更改的，用戶只能設(shè)置制冷（熱）的起止時(shí)間。8地源換熱器Type557

42、aParameter中各參數(shù)的設(shè)置Pirwi«t»r 工碰口七 口utpnt Dariv&iiY« £p«ci il Cards ExtamaJ Flits Ccw（n«nt1©Storage voluneiin4ii at<75Huie.Qi s之Dd>i eluul c def I hIDOmMbfC. . e3Header d/th1mKoi耙一4總luiriber of bcreholeEG9Mpf4.,e5才gsholQ rftdius<1.1mJtoi*.&wKo. of bor

43、ebolts in seiies1More.7盤(pán)Kurnter of raditl reciorisi-.g4 1" of Ufl T j cal FC E ioncin一Itore.4-1q*門(mén)fh g| ma 7pt 4 ir-ti t *v> 、十nUh， - vsi圖15Bore SpacingHeaderDepth 'Stora日口曰11口后后圖16Borehole Radius圖17GroundStorageLayersVolume圖18如圖15所示參數(shù)1 storage volume 蓄熱體體積這個(gè)參數(shù)是用戶自己計(jì)算得出的蓄熱體體積井?dāng)?shù) 井的深度0.525

44、 井中心距參數(shù)2borehole depth 井的深度參數(shù) 3 header depth U 型管的頂部到地面的距離，可以參見(jiàn)圖11參數(shù)4number of boreholes井的個(gè)數(shù)參數(shù)5borehole radius 井的直徑參數(shù) 6 number of boreholes in series 一個(gè)串聯(lián)管路中井的個(gè)數(shù)在 U 型管的布置上，可以是每個(gè)井中的U 型管做為一個(gè)獨(dú)立的回路，由分集水器來(lái)連接各井，即各個(gè)井之間是并聯(lián)的關(guān)系；也可以把其中部分井中的U型管串聯(lián)，然后通過(guò)分集水器連接到這些串聯(lián)的U 型管上， 這些串聯(lián)的管路中水的流量是相同的，即這種連接形式同時(shí)存在串聯(lián)和并聯(lián)的關(guān)系。這個(gè)參數(shù)就

45、是用來(lái)設(shè)置每個(gè)串聯(lián)管路中井的個(gè)數(shù)的。一般的情況下各井之間都是并聯(lián)的關(guān)系，故此值多為1參數(shù)7 此參數(shù)為計(jì)算蓄熱體內(nèi)的局部換熱情況的，徑向的分區(qū)數(shù)量，他的數(shù)值一定要等于或小于參數(shù)6參數(shù)8 此參數(shù)也是計(jì)算蓄熱體內(nèi)的局部換熱情況，是埋管的豎直方向的分區(qū)，參數(shù)8 和參數(shù)7 的乘積必須小于121。參數(shù)9 土壤的導(dǎo)熱率參數(shù)10土壤的熱容參數(shù)11每口井中埋管的數(shù)量，但是這個(gè)值是負(fù)值，比如，埋管的數(shù)量一般為1，這個(gè)值就是-1參數(shù)12U型管的外徑，如圖17，outer radius參數(shù)13U型管的內(nèi)徑，如圖17，inner radius參數(shù)14U型管兩管間的中心距如圖17center-to-center half

46、 distance參數(shù)15井的回填材料的導(dǎo)熱率參數(shù)16U型管壁的導(dǎo)熱率參數(shù)17間隙材料的導(dǎo)熱率，間隙即為回填時(shí)，會(huì)造成埋管和回填材料不能完全接觸，形成一定的間隙，這些間隙中間多充斥著水或者空氣參數(shù)18 間隙的厚度參數(shù)19 參考流速，此參數(shù)為的是計(jì)算U 型管內(nèi)和水的對(duì)流換熱熱阻，第一個(gè)作用是帶入計(jì)算雷諾數(shù)，判斷流態(tài)，選擇關(guān)聯(lián)式，然后計(jì)算努賽爾數(shù)，最后求出對(duì)流換熱系數(shù)。對(duì)于此參數(shù)的選取，應(yīng)根據(jù)冬季和夏季地埋管的不同流量適宜選取，注意此流量為每根U 型管的流量。參數(shù) 20 參考溫度此參數(shù)是計(jì)算U 型管對(duì)流換熱熱阻的參數(shù)，主要作用是選取計(jì)算無(wú)量綱數(shù)的特征溫度，在這個(gè)模塊中自帶水在不同溫度下的物性參數(shù)，

47、程序會(huì)自動(dòng)采用差值法得到對(duì)應(yīng)溫度下的物性參數(shù)，帶入到關(guān)聯(lián)式中計(jì)算熱阻。此參參數(shù)可采用默認(rèn)值，也可以根據(jù)用戶自己的情況來(lái)選取。參數(shù) 21 對(duì)同一根U 型管進(jìn)水管和出水管兩管之間的傳熱進(jìn)行設(shè)置的參數(shù)，0 表示不考慮兩管間的傳熱，-1 表示考慮兩管間的傳熱。參數(shù)22U 型管中水的比熱容參數(shù)23U 型管中水的密度參數(shù) 24 對(duì)于蓄熱體絕熱的設(shè)置，一般設(shè)置為0參數(shù)25-27均為絕熱設(shè)置，若參數(shù)24設(shè)為0，此處不用考慮參數(shù) 28 要模擬的年限，和實(shí)際相符，這個(gè)參數(shù)是為了程序決定其畫(huà)網(wǎng)格的范圍，模擬的年限短，網(wǎng)格就畫(huà)的比較少，年限長(zhǎng)，網(wǎng)格就往外延伸。參數(shù) 29 水進(jìn)入地埋管的最高溫度，默認(rèn)值為水的沸點(diǎn)100

48、參數(shù)30 蓄熱體頂部的地溫初值（未受擾動(dòng)前的）參數(shù)31 模擬前蓄熱體外部的溫度梯度，一般情況下設(shè)為0， 即周圍溫度場(chǎng)均勻。參數(shù)32-38 為預(yù)加熱問(wèn)題，保持默認(rèn)即可。參數(shù)39 設(shè)置土壤層的層數(shù)，和地質(zhì)情況有關(guān)，如圖18 所示，不同的地質(zhì)，熱物性參數(shù)不同，應(yīng)根據(jù)不同的實(shí)際情況來(lái)設(shè)定。參數(shù) 40-42 為這一層的相應(yīng)參數(shù)（若土壤層設(shè)置為1 層）數(shù)學(xué)模型1. 主要傳熱過(guò)程地埋管換熱器與其周圍土壤的傳熱分析建立在對(duì)蓄熱區(qū)域內(nèi)主要傳熱過(guò)程精確描述的基礎(chǔ)上。蓄熱區(qū)域內(nèi)部管群間大范圍的熱量流動(dòng)決定了蓄熱器的熱損失，而管群間的熱量交換是通過(guò)蓄熱區(qū)內(nèi)的土壤進(jìn)行的，這些熱量來(lái)自換熱介質(zhì)，其大小取決于埋管內(nèi)部的換熱

49、特性。蓄熱區(qū)域內(nèi)部的熱量流動(dòng)具有三維特性，在土壤物性不均勻的情況下更加明顯。埋管外圍的局部傳熱過(guò)程在很大程度取決于蓄熱區(qū)域內(nèi)換熱器的布置形式。總之，管群間的熱量交換、蓄熱區(qū)土壤的熱容量和埋管內(nèi)部的換熱特性是在分析地埋管換熱器與其周圍土壤的傳熱過(guò)程時(shí)最需要考慮的問(wèn)題。2. 次要傳熱過(guò)程次要傳熱問(wèn)題的影響很小或者較容易解決。其中有些問(wèn)題是由于選址不當(dāng)造成的，例如地下水的流動(dòng)明顯增加了熱量流失，此時(shí)可考慮另外選址。地下水的自然對(duì)流、蓄熱區(qū)域表層土壤條件的短期變化、土壤內(nèi)部小范圍不均勻的熱力性質(zhì)等問(wèn)題的影響很小，常?？梢圆蛔骺紤]。例如， 在進(jìn)行數(shù)值模擬時(shí)，可以將蓄熱區(qū)內(nèi)土壤的原始溫度取為定值，忽略其在

50、豎直方向上的溫度變化。（ 3）數(shù)值計(jì)算過(guò)程1總體問(wèn)題總體換熱實(shí)質(zhì)上是蓄熱區(qū)域內(nèi)兩個(gè)熱源之間的導(dǎo)熱問(wèn)題，涉及到的是大規(guī)模的傳熱過(guò)程。假定土壤的物性均勻，換熱器對(duì)稱布置于圓柱形區(qū)域內(nèi)， 作為內(nèi)邊界的圓柱中心線上沒(méi)有熱流通過(guò)，外邊界的確定以不影響蓄熱區(qū)域內(nèi)部換熱過(guò)程為準(zhǔn)。采用顯示有限差分法，將蓄熱區(qū)域按徑向坐標(biāo)i 和豎向坐標(biāo) j 劃分為二維網(wǎng)格，如圖2-3 。通過(guò)節(jié)點(diǎn)的凈熱量將改變節(jié)點(diǎn)溫度，從而保證其能量守恒。半徑方向上相鄰節(jié)點(diǎn)（i-1 ， j） 和 （i ， j） 之間的熱通量以差分方程2-12)的形式表示為：Fr(i, j) Kr(i,j) T(i 1,j) T(i,j)同理，垂直方向上相鄰節(jié)點(diǎn)

51、(i,j 1)和節(jié)點(diǎn)(i,j)之間的熱通量表示為:Fz(i,j)Kz(i,j) T(i, j 1) T(i,j)(2-13)其中Kr和Kz分別表示徑向、豎向節(jié)點(diǎn)間的導(dǎo)熱系數(shù)。節(jié)點(diǎn)(i,j)的兩個(gè)內(nèi)熱源來(lái) 自于局部換熱和介質(zhì)循環(huán)引起的蓄熱體內(nèi)的換熱，分別用Qsf (i, j)和Qi (i, j)表示。已知t時(shí)刻的熱源值、節(jié)點(diǎn)及地表溫度，就可以按下式計(jì)算得到t t時(shí)刻節(jié) 點(diǎn)(i,j)的溫度值：T(i,j)t t T(i.j)t Fr(i,j) Fr(i 1, j) Fz(i,j) Fz(i,j 1) 二(2-14)Qsf(i,j) Qi(i,j) t/C(i,j)圖2-3蓄熱區(qū)域網(wǎng)格劃分2 .傳熱

52、介質(zhì)的熱平衡傳熱介質(zhì)與周圍土壤的溫度差引起兩者之間的熱量交換，熱量交換的強(qiáng)度取決于介質(zhì)流量等因素。在傳熱介質(zhì)溫度沿流動(dòng)方向逐漸 變化的過(guò)程中，如果忽略介質(zhì)中的瞬變因素，傳熱介質(zhì)單位管長(zhǎng)和單位體積的熱 平衡方程式分別為：Cfqfp 二p(Tf T ) 0(2-15)sCfqfv-v(Tf T ) 0(2-16)s其中，Cf載熱流體的體積比熱，kJ/(kg K);qf流體的流量，kg/h;Tf (s, t)流體的溫度，C；流體與周圍土壤節(jié)點(diǎn)的換熱系數(shù),W/(m K)；Ta 周圍土壤節(jié)點(diǎn)的溫度，。定義衰減因子 ，則通過(guò)蓄熱區(qū)域的傳熱介質(zhì)的出口溫度為:TfoutTfinvvC7Q7e其中，V蓄熱體積,m3 ；Qf流體的總流量，kg/h ;Lp 蓄熱體內(nèi)管