太阳能地板辐射供暖制冷系统模型仿真
太阳能光伏发电系统的建模与仿真
太阳能光伏发电系统的建模与仿真随着全球环境保护意识不断增强，可再生能源的开发和应用变得越来越重要。
光伏发电作为一种利用太阳能直接转化为电能的方式，自然也备受关注。
在建设光伏发电场之前，我们可以使用建模与仿真技术，来帮助我们设计和优化光伏发电系统。
本文将会探讨太阳能光伏发电系统的建模与仿真方法。
一、建模方法建模是建立光伏发电系统物理模型的过程。
通过物理模型，我们可以了解系统内部的运作原理，优化系统的结构和技术参数以提高光伏发电效率。
在建模的过程中，可以采用两种方法：自顶向下和自下向上。
1.1 自顶向下自顶向下的建模法是由顶层向底层逐步分解，形成一整个系统的过程。
这种方法首先从整个光伏发电系统的总体设计出发，接着将系统分成不同的模块，最后分解到每个模块的细节设计。
在自顶向下的建模中，主要包括以下步骤：1) 确定建模目标和范围；2) 建立系统层次结构，确定系统的模块划分；3) 定义每个模块的详细参数，建立物理模型；4) 分析系统的总体性能，进行优化。
1.2 自下向上自下向上的建模法是由底层向顶层逐步合并，形成一整个系统的过程。
这种方法首先从每个部件的设计出发，接着将每个部件合并到模块，最后合并到整个系统。
在自下向上的建模中，主要包括以下步骤：1) 确定每个部件的设计参数；2) 将每个部件的设计合并到对应的模块中；3) 将所有模块合并，建立完整的系统模型；4) 分析系统的总体性能，进行优化。
二、仿真方法仿真是利用计算机模拟物理过程的一种方法。
通过仿真，我们可以模拟光伏发电系统在不同条件下的运行状态，优化光伏组件和逆变器的参数，评估发电量和电网接口的稳定性。
2.1 光伏组件的仿真光伏组件是光伏发电系统的核心部件。
在光伏组件的设计和仿真中，主要考虑以下因素：1) 光照强度和角度对光伏输出电能的影响；2) 温度对光伏输出电能的影响；3) 光伏单元的组合方式和布局对系统性能的影响。
对于光伏组件的仿真，可以采用软件模拟和硬件实验相结合的方式。
太阳能地面供暖系统
太阳能地面供暖系统研究桂正虎桂正茂毕雷一、前言随着经济的快速发展，能源消耗的激增，传统能源的蕴藏量已经不能满足发展的需要。
世界正面临着前所未有的能源危机。
人们迫切的希望找到新的能源来代替传统化石类能源，太阳能、风能、生物质能、海洋能、地热能和氢能等新能源和可再生能源的开发利用得到了很大的重视。
传统能源的开发和利用，是造成大气和其他类型环境污染与生态破坏的主要原因之一。
目前全球气候变暖主要是由燃烧化石类能源排放的CO2等温室气体所造成，因此，限制和减少温室气体的排放成为国际社会减缓全球气候变化的重要组成部分。
作为清洁干净，只有很少的污染物排放的新能源和可再生能源将成为人类社会未来能源的基石。
太阳能以其清洁、用之不尽、取之不竭、安全等显著优势，在可再生能源中占有举足轻重的地位。
虽然人们在太阳能利用的道路上经历了很多波折，但是太阳能利用的脚步始终没有停止。
湖北省太阳辐射资源较丰富，年太阳辐射能力4339MJ/㎡,年实照时数在1990小时。
武汉城市圈作为“两型社会”试验区，开发和利用太阳能势在必行。
太阳能供暖系统包括以空气为介质的系统和以水为介质的系统。
太阳能空气供暖系统由空气集热器、蓄热装置、风机、辅助热源以及风道等组成，它可以避免集热器的冻结以及腐蚀等问题，其缺点是风机电耗较高、蓄热装置的体积较大、空气渗漏较严重、集热效率较低。
以水为介质的太阳能供暖系统是太阳能热水系统的进一步发展，它的集热效率比太阳能空气供暖系统高，通过适当增加太阳能集热器的采光面积，太阳能供暖系统可以和太阳能热水系统以及太阳能空调系统联合使用。
目前，在十分重视环境保护的欧美国家，已经建成大批集太阳能热水和供暖于一体的复合系统。
近年来，在国家的大力支持下，直接为建筑节能服务的可再生能源建筑应用技术发展很快，其中，太阳能热利用技术已从单供热水逐渐转向供热采暖综合应用，并有相应的实验项目和工程项目出现。
二、太阳能地面供暖系统每年我国建筑能耗占全国总能耗的27.6%，且仍将继续增长，其中北方地区供暖能耗占全国建筑总能耗的36%，约合1.3亿吨标煤/年。
太阳能低温热水地板辐射采暖系统的仿真
图4—10 水箱温度的逐时变化曲线
图4—11 集热器有效能量的逐时变化曲线
下面对以上图表做一些分析：
图4—12 平面肋片模型
低温热水地板辐射的仿真 1——地面层； 2——找平层； 3——加热盘管； 4——豆石混凝土填充层； 5——聚苯乙烯保温层； 6——预制钢筋混凝土结构
图4—15 地板表面温度随管间距和供回水温度的变化图
在供回水平均温度一定时，地板表面的热流通量随管间距的增大而减小；而地板表面温度则是先减小在M=300mm以后缓慢增大。
01
在管间距一定时，地板表面的热流通量和地板表面温度均随着供回水温度的升高而增大。
02
比较供回水平均温度温度和管间距对热流通量和地板表面温度的影响效果，可以看到，供回水平均温度的影响更大。事实上，供回水平均温度过低（<30℃）或过高（>60℃）时，都会使人感到不舒适。
3 课题研究方法及内容 本文利用系统仿真工具matlab/simulink对太阳能低温地板辐射采暖系统进行仿真分析，主要研究内容如下： （1）建立太阳能辐射强度逐时值的simulink仿真模型，模拟太阳辐射量的逐时变化规律，并用matlab语言编写了太阳辐射量的逐时计算程序； （2）建立太阳能集热器在非稳态条件下的微分方程，并以此建立了太阳能集热器的simulink动态仿真模型，分析集热器在进口工质温度一定时，出口工质温度的逐时变化规律；
图4—16 太阳能集热器子系统模型
图4—17 蓄热水箱子系统模型
仿真结果： 图4—18 太阳能低温热水地板辐射采暖系统模型
图4—19 集热器进出口温度变化曲线
图4—20 集热器有效输出Qu和建筑热负荷Ql变化曲线
图4—21 辅助集热器的输出状态和集热器控制函数F变化曲线
低温地板辐射采暖系统的传热分析与仿真
低温与超导 第３ ６卷 第 ９期
制冷技 术
Ｒｅｒ ｅ ａｉｎ ｆ ｇ ｒｔ ｉ ｏ
Ｃ ｙ ． Ｓ ｐ ｒ ｏ ｄ ｒ ｏ ＆ ｕ ｅｃ ｎ ．
Ｖ０． ６ Ｎｏ ９ １３ ．
低 温地 板 辐 射 采 暖 系统 的传 热分 析 与 仿 真
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ａ ｅ ｔｔ ｎ ｅ ｄ ｌｏ ｅ ｒ ｄ ａ ｔ ｏ ｒｈ ａ ｎ ｙ ｔｍ ｓｅ ｔ ｈ ｈ ｄ ａ ｄ ｓ ｌ ｅ ｕ ｒ ａｌ ｔ ｅ ｆ ｉ ｌ－ ｈ ａ ｒ ｆｒｍｏ ｅ ｆｔ ａ ｉ ｎ ｏ ｅ ｔ ｇｓ ｓ ａ ｈ ｌ ｆ ｉ ｅ ｗａ ｓａ ｓ ｅ ｏｖ ｄ ｎ ｍｅ ｉ ｌｙｗｉ ｔ ｎｔ ｅ ｅ ｂ ｎ ｃ ｈｈ ｉ ｅ ｍｅ ｔ ｔ ｏ ．Ｔ ｅ ｖ ｌ ｅ ｆ ｘ ｍｕ ｆ ｏ ｕ ｆ ｃ ｅ ｅａ ｕ ｅ ｅ ｔ ｏ ｔ ｅ ｎｔ ｏ ｒａ ｅ ｒ ｂ ａｎ ｄｂ ｙ ａ ｃ ｓ ｎ ｈ ｄ ｍｅ ｈ ａｕ ｓｏ ｉ ｍ ｏ ｒｓ ｒ ｅｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ，ｈ ａｆ ｗ ｒ ｅ ｐ ｒ ｉ ｍａ ｌ ａ ｌ ｏ ｕ ｆ ｒ ａｗｅｅ ｏ ｔ ｉｅ ｙ ａｄ ｎ ｍｉ ｉ ｌ ｍ－
１ 前 言
低温 地板 辐射 采 暖是 一种 利用 建筑 物 内部 地
计算精确 ， 但计算较为复杂 ， 必须将方程离散化 ， 然后通过编写程序进行迭代计算 ， 给工程计算带 来不可避免的困扰。而平面肋片模型计算相对简 单， 为工程计算带来 巨大方便。本文主要以平面 肋片模型进行系统的动态仿真 。
ＹＪ ｌ
Ｔ ａ ｍｘ 、
面进行供暖的系统 ， 地板通过对流换热加热周围
空气 的 同时 ， 与 四周 的围护 结构 进行 辐射 换热 ， 还
从而使围护结构表面的温度升高 ， 其辐射换热量
太阳能空气能地板供暖系统的设计与仿真
太阳能空气能地板供暖系统的设计与仿真
曾玲;吴永明;梁春华
【期刊名称】《建筑节能》
【年(卷),期】2015(000)009
【摘要】前家庭供暖主要采用燃煤锅炉或者电加热方式，存在能耗高、成本高、
污染严重、安全性能低等问题。
针对这种现状，即提出一种采用平板太阳能和空气能热泵联合制取低温热水的地板供暖系统，计算确定了地板供暖系统所需平板太阳能的采光面积、蓄热水箱的体积，以及空气能热泵的功率和型号。
运用 Polysun
软件建立了该地板供暖系统仿真模型，并计算分析了供暖系统能量消耗情况和经济性，表明太阳能空气能地板供暖系统是一种环保、节能和具有经济实惠的供暖方式，适宜推广应用。
【总页数】5页(P34-37,41)
【作者】曾玲;吴永明;梁春华
【作者单位】广东工业大学机电工程学院，广州 510006;广东工业大学机电工程学院，广州 510006;广东工业大学机电工程学院，广州 510006
【正文语种】中文
【中图分类】TK513;TU832
【相关文献】
1.太阳能和空气能联合供热水、供暖系统方案设计 [J], 郭艺丹;陶欣
2.太阳能和空气能联合供热水、供暖系统方案设计 [J], 郭艺丹;陶欣;
3.基于直膨式太阳能热泵的相变储能地板联合供暖系统 [J], 刘净净;蒋绿林;傅杰;蔡佳霖;卢涛
4.天津地区太阳能与空气能互补供暖系统优化 [J], 王丽文;李营;龙垚
5.相变蓄热材料在太阳能地板辐射供暖系统中的应用分析 [J], 卢奇;孟宁
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27002350_太阳能相变蓄热地面辐射供暖系统性能仿真
ＧＡＮＧ Ｗｅｎｌｏｎｇ，ＣＨＥＮ Ｘｉｈｕｉ，ＸＩＡＯ Ｚｉｗｅｉ
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ａ ｒｅｖｅｒｓｅ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｃｏｏｌｉｎｇ ｌｏａｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｒａｎｄｏｍ ｆｏｒｅｓｔ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｉｓ ｐｒｏ－
大于４０ ℃或房间室内温度大于１８ ℃时，关闭集热
水泵、电辅助加热器。热源侧水泵、用户侧水泵始终
开启。
为９．０ Ｗ／（ｍ２·Ｋ）。地板表面层为大理石，厚度为
２０ ｍｍ，热导率为２．９１ Ｗ／（ｍ·Ｋ）。相变材料层厚
度为１０ ｍｍ，Байду номын сангаас变材料采用石蜡，物性参数见表２。 埋管层回填混凝土厚度为２５ ｍｍ，热导率为１．７４
度恒定。忽略各相邻层的接触热阻。忽略埋管壁热
阻。
采用ＴＲＮＳＹＳ软件进行相变蓄热地板模块的设
置时，将相变蓄热地板分为３部分∶部分１为地板表
面层，部分２为相变材料层，部分３为埋管层。将地
板表面层下表面、埋管层上表面的热流量施加在相 变材料层上。基于以上思路，在 ＴＲＮ－Ｂｕｉｌｄ（用于 创建和编辑 ＴＲＮＳＹＳ 建筑模型所需的所有非几何信 息的界面）中由上至下设置３个模块∶最上面的为
ｐｏｓｅｄ． Ｔｈｅ ｓｔｅｐｓ ｏｆ ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ
ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｖｅｒｉｆｉｅｄ ｃｏｍ－ ｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ａｎ ｅｘａｍｐｌｅ ｏｆ ａｎ ｏｆｆｉｃｅ ｂｕｉｌｄｉｎｇ． Ｔｈｅ ｄｅ－ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｆｏｒ ｃｏｏｌｉｎｇ ｌｏａｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｒａｎｄｏｍ
太阳能低温地板辐射采暖的TRNSYS模拟研究
文章编 号 ： １ ６ ７ １ ． ６ ６ １ ２（ ２ ０ １ ３ ）０ ５ ． ４ ９ ９ ． ０ ５
太 阳能低温地板辐射 采暖 的 Ｔ Ｒ ＮＳ ＹＳ模拟研 究
邓 杰 王 瑛 王成琳 赵 志 达
（ 兰州理 工大学土木工程 学院 兰州 ７ ３ ０ ０ ５ ０ ）
【 摘 要】 利用 Ｔ Ｒ ＮＳ ＹＳ对兰州地区的气象资料进行模拟 分析 ，通过对建筑外 围护 结构的节能设计和低温地 板辐射采暖 的热 舒适 性研究 以及兰州地 区太 阳辐射 的特 点探讨 了太 阳能与低温地板辐射采暖 的互 补优势 ，充分发挥建筑节 能的特 点。
第２ ７卷第 ５期 ２ ０ １ ３年 ｌ Ｏ月
制冷与空调
Ｒｅ ｆ ｒ ｉ ｇ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ａｉ ｒ Ｃｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｇ
、 ， ０ １ ． ２ ７ Ｎｏ ． ５ Ｏｃ ｔ ． ２ ０１ ３ ． ４ ９ ９ ￣５ ０ ３
Ｄｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｉ ｎ ｇ ｈｅ ｔ ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ ｓ ａ ｖ ｉ ｎ ｇ ．
［ Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ］
Ｌ ｏ ｗ－ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｌ ｆ ｏ ｏ ｒ ｈ ｅ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ； ｓ ｏ ｌ ｒ ａ ｅ ｎ ｅ ｒ ｙ； ｇ Ｔ Ｒ ＮＳ ＹＳ ； ｂ ｕ ｉ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ｙ ｇ ｓ ａ ｖ ｉ ｎ ｇ
间，与此 同 时，地 板 辐射 采暖 系 统 以其 供 水温 度低
媒 介 将 热 量 通 过 散热 部 件 送 至 室 内需 要 采 暖 的房
间房 间 的温 度 变化 ，用 热 负荷 的变化 ，以及 太 阳能
低 温 地 板 辐 射采 暖 系统 所 提 供 的 低温 热 水 随 太 阳
典型天气条件下辐射制冷换热模型分析康海宏董华李英青岛理工
典型天气条件下辐射制冷换热模型分析康海宏董华李英青岛理工大学山东省城市灾变预防与控制工程技术研究中心摘要：介绍了辐射制冷原理，对辐射制冷实现方法进行了分析，并设计辐射制冷实验，基于辐射制冷原理，建立了三种典型天气条件下辐射体的换热模型，并推导出辐射体在热平衡状态下所能达到的平衡温度。
关键词：辐射制冷换热模型辐射体1 引言降低夏季制冷能耗是提高建筑节能水平、解决能源危机的重要途径之一。
研究利用宇宙空间这一巨大的天然冷源，使地面上的物体透过8～13μm这一大气“窗口”，以红外辐射方式来实现自然冷却的辐射制冷方法，成为近年来国内外热能领域研究的重要课题。
辐射制冷应用于没有空调的建筑物上，可以起一定的降温作用。
对于已采用空调的建筑物则能减小供冷负荷，起节能作用。
据文献报道，目前单位面积的辐射制冷功率可达40~50W/m2，最大温差可达15℃左右[1]。
辐射制冷实现方法主要由两种组合形式：（1）“透明”盖板和选择性辐射体的组合；（2）具有选择透过特性的盖板和黑体辐射体的组合。
天气因素对辐射体与天空之间辐射换热过程的影响是至关重要的，本文选取“透明”盖板和选择性辐射体的组合设计辐射制冷实验，并针对实验装置，建立了不同天气条件下辐射体的传热模型。
2 辐射制冷概述辐射制冷，即通过辐射换热，把地面上的热能以8～13μm波长的电磁波形式，穿过大气层向外层空间的低温冷源放热，达到自身冷却的目的。
根据热力学原理，有温差的两个物体之间不需要任何媒介，就能以辐射的形式交换能量。
地球大气层外的宇宙空间的温度接近绝对零度，高层大气的温度与地面温度相比也远低得多，这是一个天然的巨大冷源。
如果把地面上不需要的热量以电磁波的形式向宇宙空间排放，就可以达到致冷的目的。
探索利用上述冷源使地面上的物体在不耗能或少耗能的情况下进行自然冷却的可能性，已从太阳能的热利用技术中引起广泛的注意。
近十年来的一些理论和实验研究表明，作为建筑物空调的一种手段，这种可能性有明显的实用意义[2]。
基于EnergyPlus的地板辐射供冷与置换通风系统模拟
基于EnergyPlus的地板辐射供冷与置换通风系统模拟基于EnergyPlus的地板辐射供冷与置换通风系统模拟湖南⼤学李准杨昌智余院⽣摘要：辐射供冷具有直接、⾼效舒适等优点，近年来得到了⼴泛关注。
地板辐射供冷加置换通风空调⽅式是⼀种很具应⽤前景的空调⽅式。
本⽂介绍了应⽤EnergyPlus软件模拟地板辐射供冷遇置换通风系统的过程，并⽐较了系统能耗和热舒适性的模拟结果，得出了系统设定值相关的结论。
关键字：地板辐射置换通风 EnergyPlus PMV1 EnergyPLus 软件介绍EnergyPlus 是美国能源部资助的、由劳伦斯·伯克利国家实验室等科研机构协作开发的⼀种功能齐全的建筑能耗分析软件。
作为已有的两个著名的能耗分析软件BLAST和DOE2的全新替代产物, EnergyPlus不但继承了BLAST和DOE2程序原有的特点和功能,同时在计算⽅法和程序结构等⽅⾯均有了很显著的进步[1]。
EnergyPlus最突出的特点体现在其整体的模拟思想,BLAST 和DOE2采⽤的都是顺序模拟的计算思路,即按照“建筑物负荷-空调系统设备负荷-中央冷/热站负荷”的顺序依次进⾏模拟,⽽EnergyPlus在上述3个环节中存在反馈,以校验每个时间步骤计算的准确性。
⾃1999年开始的测试版到2001年早期的正式投⼊使⽤版(第1版),再到以后陆续推出的更新版本，EnergyPlus通过了ASHRAE Standard 140P的⽐较性测试和BEPAC的热传导分析测试, 测试数据表明EnergyPlus所模拟的结果与其他能耗模拟程序具有很好的⼀致性[2]。
本⽂模拟采⽤的是2007年10⽉的最新版本EnergyPlus2.1。
图1 EnergyPlus 内部原理结构图2 模拟模型与参数辐射供冷具有直接、⾼效舒适等优点，近年来得到了⼴泛关注。
地板辐射供冷加置换通风空调⽅式是⼀种很具应⽤前景的空调⽅式。
据相关研究表明，置换通风的存在增强了地⾯与室内的对流换热效果，使⽤这⼀复合系统时，地⾯与室内空⽓的对流换热系数⾼出单独使⽤地板供冷时约45%，导致总换热系数⾼出约30%，也就是说，温差相同时，复合系统的供冷能⼒要⾼约30%。
太阳能、热泵与低温地板辐射采暖系统
节 能ｉｉ 技术 】 ｌ 保
太阳能 热泵与低温地板辐射
摘 要 ：从 节 能 和 环 保 的 角 度 出 发 ，探 讨 了 将 太 阳 能
和热泵联合运行作为低温 地板辐射采暖的热源的两
贺江波 ，边志美 ，吴喜平
（ 同济 大 学机 械 工 程 学 院 ，上 海 ２ ０ ９ ） ０ ０ ２
和用户侧地 板辐射 采暖循 环组成 。
注 意室 内空气露 点温 度的控制 ，以 防发生结 露现象 。
此 外 ，夏季可将 蓄热 水箱和 生活热水 系统相 连 ， 利 用太 阳能提 供夏 季用 户所需生 活热 水 ，提 高设备 的 利 用率 。另外 ，可将水源 热泵更换为地源 热泵 ， 组 成太 阳能 、地源 热泵 与地板 辐射采 暖 系统 联
器 、 玻璃 真空管集热器 、热管式 真空管集热器 、 全
Ｕ 型管 式真空管集 热器等 。
平板 型集 热器集热快 、价格低 、承 压高 ，耐
热 冲击性能好 ，但其热 损失大 ，所以集热效 率和 集热温 度都较 低 。
全玻璃真空 管集热 器的成 本 、耐冰 冻性 、夜 间保温 性能介于 热管和平 板集热 器之间 ，承压能
一
合运 行方式 。
Ｉ
１ １
１ ４ 经济性分析
以上 海某建筑 为例 ，分 析上述太 阳能 、水
朴 源热泵与地板辐射采 暖系统 的节能性和经济性 。 ４ １ 建筑的采暖季 日负荷 ．
１太阳能集热器； ． ． ２排气阀； ． ３循环水泵； ． ４辅助电加热； ． ５蓄热水箱；
ｌ． ０ 水冷式冷凝器 （ 季）／ 冬 水冷式蒸发器 （ 夏季） １压缩机； ；ｌ ．
１． ２四通换向阀；１ ． 节流阀 ３
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本 系统 采 用 电力辅 助 热 源 ， 合 家 庭 实 际 ， 用 贴 使
方便 。 １ ． 自动控 制 系统 ６
赘述。 建筑 物 耗热 量 Ｏ 一 ４ ．６Ｗ ， 水 日平均 耗 热 Ｈ ２１４５ 热 量 Ｑｗ ６ ５８ 。由 以上 Ｑ 及 Ｑｗ ＝ ０ ．８ Ｗ 两个 数据 可看 出， 供暖 热 负荷 比较 大 ， 故选 用需 求较 大者 作 为太 阳 能供
器面积 、 蓄热水箱体积、 吸收式制冷机组 的制冷量。 利用 Ｔ ＮＳ Ｓ Ｒ Ｙ 仿真平台建立 了系统仿真模型 ， 并对控制策略进行 了 验证 。 仿 真 结果表 明， 系统能有效地 利用太阳能保持冬季室温 １ ℃左右 、 该 ８ 夏季 ２ ６℃左右的舒 适温度 。
关键 词： 太阳能： 地板辐射供暖； 地板辐射供冷； 仿真 中图分类号 ： Ｔ ３ ． ７Ｔ ３ ． Ｕ８２１ ； Ｕ８ １ ＋ ７ 文献标 志码 ： Ａ 文章编 号： １７ —２７２ １）５０ ３ ．３ ６ ３７ ３（０ ２０ —０ ６０
Ｋｅｙｗ ｏｒ ： ｏａ ｎ ｒ ｙ ｆｏ ｒｍｄａ ｅ ｔ ｇ ｆｏ ｒ ａ ｉｎ ｏ ｌ ｇ ｓｍｕ ａｉｎ ｄｓ ｓ ｌｒｅ ｅｇ ； ｏ ｉｎｔ ａｉ ； ｏ ｄａ ｔ ｏｉ ； ｉ ｌｔｏ ｌ ｈ ｎ ｌ ｒ ｃ ｎ
Ｏ 引言
冬 季供 暖 系统 、 夏季 制冷 系统 是提 升居 住 环境 舒
（ ｄ ａｃ ｎｉｅｒ ｇ ｏｌｇ， ｈ ｉｚｕ ｇ００ ０ ， ｈｎ ） Ｏｒｎ ｎｅＥ ｇｎｅｉ ｌ ｅ Ｓ ｉａｈ ａ ５０ ３ Ｃ ｉａ ｎＣ ｅ ｊ ｎ
Ａｂ ｔａ ｔ ／ ｅｅ ｔ ｅｒ． ｏｔ ｒｓ ｅ ｔ ｌ ｅｔ ｇｓｓｅ ｉ ｏｔｅｎ Ｃ ｉａ ｅｒ ｉ ｔ ｏｒｈａｉｇｔ ｈｏｏｙ ｂ ｔ ｅｒ ｅａｉｎ ｓｒ ｃ：ｎｒｃｎ ａｓ ｍ ｓ ， ｅｉ ｎｉ ａｎ ｙｔｍ ｎ ｒ ｒ ｈｎ ａ ａ ｆ ｏ ｅｔ ｃ ｎｌｇ， ｕ ｆｉ ｒ ｏ ｙ ｄ ａｈ ｉ ｎ ｈ ｄ ｎｌ ｎ ｅ ｒ ｇｔ ｓｓ ｍ ｔｌ ａ ｒ ｉｏ ａ ａｒ ｏｄｔ ｎｎ ｄｒ ｒ ｒｔ ｎｔ ｈ ｌ ｉ ． ｔｓｎ ｃｓａｙｔ ｕｄ ｒ ｋ ｕｙｏ ｐ ｌ ａｉｎｏｆｏｒｒ ｉ ｉｎ ｙｔ ｓｓｌ ｕｅｔ ｔ ｎｌ ｉ ｎ ｉｏｉｇａ ｆｉ ａｉ ｃ ｎ ｏ ｅ Ｉ ｉ ｅｅｓｒ ｎｅｔ ｅａｓ ｄ ｎａｐｉ ｏ ｌ ｏ ａ ｏ ｅ ｉ ｄ ａ ｉ ｃ ｉ ｎ ｅ ｇ ｏ ｅ ｏ ｇ ｓ ｅ ｏ ａ ｔ ｃ ｔ ｆ ｄ ａ ｔ ｒ ｒ ｅａｉｎｔｃ ｎｌ ．Ｔ ｏｔｉ ｆｒ ｎｅｐ ｒ ｅ ｔ ｏａ ｏｓ， ｏａｆｏｒａ ｉ ｔ ｅ ｉ ｎ ｏｌ ｇｓｓ ｍ ｉ ｂ ｉ． ａ ｕａｉｎｔ ｅ ｅ ｉ ｒ ｏ ｈ ｏｏ ｆｇ ｔ ｅ ｙ ｇ ｏｄ ｓ ｏ ｘｅｉ ｎａ ｓｌ ｈ ｕｅ ｓｌｒ ｏ ａ ａ ｎ ｄｃｏｉ ｔ ｕｌ Ａ ｃｌ ｌ ｏ ｄ— ｈ， ａ ｍ ｌ ｒ ｌ ｒ ｎ ｈ ｔ ｇａ ｄ ｎ ｙｅ ｓ ｔ ｃ ｔ ｏ ｔｒ ｉｅｔｅｓｌｒ ｏｌ ｔ ｅ， ｔｒ ｅｗ ｅ ｋｖｌｍ ， ｂｏ ｔ ｎｃ ｉｅ ｏｌ ｇｃ ａｉ ｅ ｏｍ ｄ Ａ ｓｓ ｍ ｉ ｅｔ ｌｈ ｄｗｔ Ｒ — ｅｍ ｎ ｈ ｏａ ｌ ｃｏ ａ ａ ｓ ａ ａ ｒｔ ｏｕ ｅ ａｓｒ ｉ ｈｌ ｒ ｏｉ ａ ｃｔ ｉｐ ￣ ｒ ｅ ． ｙｔ ｓ ｉ ｅ ｉ Ｔ Ｎ ｃ ｅ ｒｒ ｏｇ ｔ ａ ｎ ｐｏ ｌ ｃ ｎ ｐ ｙｓ ｆ ｅ ｓ ａｓ ｂ ｈ Ｓ Ｓｓ ｌ ｉｎ ｌｆｒ ｏ ｉ ｌｔ ｎｍ ｄ ｌ ａｄｔｅｃｎｒｌ ｔ ｅ ｉｖ嘶 ｅ． ｅｕｓｓｏ ａ ｙｔｍ ｅｔ ｅ ｅ ｏａ ｎ ｒ ｔ Ｙ ｍｕａ ｏ ｐａ ｏｍｆｒ ｍｕａ ｏ ｓ ｎ ｏ ｔ ｒ ｇ ｓ ｅ ｄ Ｒ ｓｌ ｈ ｗｔｔ ｔ ｓｓ ｅ ｃｖ ｌ ｕ ｓｓｌ ｅｅｇ ｏ ｉ ｔ ｔ ｓ ｏ ｉ ｅ ， ｈ ｏｓａ ｙ ｔ ｔ ｈ ｈ ｅ ｅ ｆ ｉ ｙｓ ｒ ｙ ｍａｎａｎｒｏ ｅ ｐ ｒ ｕｅａｏｎ １ ｉｔ ｏｍｔｍ ｅａ ｒ ｒ ｕ ８℃ ｉ ｎｅ ｄａｏ ｎ ６℃ｆｒ ｕ ｅ ｒ ｉ ｔ ｄ ｎｗｉｔ ａ ｒ ｕ ｄ２ ｒｎ ｏ ｍｍ ． ｓ
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建 筑 节 能
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● 新 能 源 与 绿 色 建 筑
ＮＥＷ ＥＮＥＲＧＹ ＆ ＧＲＥ ＥＮ ＢＵＩ ＤＩ Ｌ ＮＧ
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１ 太 阳能地板 辐射供 暖 ／ 系统总体 结构 冷
整个 系统 可划 分为 如 图 １ 所示 子系 统 。
收稿 日期 ：０ ２０ —０ 修 回 日期 ：０ ２０ ．５ ２ １．１２ ； ２ １．２ １
组、 生活 热水和洗 浴 热水 。 １ 制 冷 系统 － ３ 采用 溴 化锂 吸 收式制 冷装 置 ， 以热 能 作为 补偿 来 实现 制冷 。 １ 低 温地 板辐射 盘 管 系统 ． ４ 采暖 系 统通 过 辐 射 导 热 ， 稳 定性 好 ， 间 歇供 热 在 暖 的情 况下 ， 度 变 化 缓慢 ， 温 安全 、 生 ， 卫 安静 、 适 ， 舒
内温 度宜 保持 在 １ ～ １ ５ ９℃的范 围 内 。夏 季 室 内温 度
不宜 过低 ， 适温 度在 （６－） ｔ。 舒 ２ － ￣ ２ １Ｃ １
使用寿 命长 。 该系统 主要在 集 中供暖 前后 气温偏 低 的 情 况 下对 室 内温度 进 行 调 节 ， 高 居 住舒 适 性 ； 中 提 集
供暖 期 间接入 集 中供 暖管道 。另外 ， 季该 盘管 兼 作 夏 降温 的供冷 设施 ， 优化 综合 系统 结构 。 １ 辅助 能源 系统 ． ５
３２ 蓄 热水 箱和 集热 器集热 面积 的确 定 ． 以下 结 果 是 依据 文 献 ［］ ［０中提 供 的 计 算 公 １～ １］
式及 相 关 系数 ， 经计 算 得 出， 体 计 算 过 程在 此 不 再 具
盘 管
适度 的必要 条件 。近 年 来 ， 国北 方地 区新 建 住宅 的 我 采 暖系统 多数 采用 地板 辐射供 暖技 术 。 而地 板辐射 供 冷 技 术 由于 其在 高湿 环 境 下辐 射 冷 却表 面容 易产 生
凝露 ， 限制 了这 种供 冷方 式在 工程 中的实 际应 用 。针 对于 此 ， 国外普 遍采 用顶 板辐 射供 冷 与置换 通 风或 下 送 风相 结合 的方式 ，并 通过 控制 供水 温度 的方 法 ， 使 冷 却表 面温 度 高于 室 内空气 露 点温度 ， 以控 制 凝露 现 象的发生； 内， 国 夏季 很 少 有 采用 低 温 地 板辐 射 供 冷
为此 搭 建 了一 套 太 阳能地 板 辐射 供 热 ／ 系统 ， 用 冷 利
要跟 踪 装置 ， 本身 结 构简 单 、 维护及 故 障少 ， 太 阳 能 是
热利 用 中用得 最 普遍 、数 量 也最 多 的一个 关键 部 件 。
Ｔ ＮＳ Ｒ ＹＳ仿真 平 台建立 了该系 统 的仿真模 型 ， 验证 了
太阳能地板辐射供 暖制冷系统模型仿 真
穆立茂， 王克印， 黄海英 ， 周兴旺， 王
（ 军械 工 程 学 院 ， 家 庄 石 ０ ００ ） ５０ ３
宏， 李元超
摘要 ： 近年来 ， 国北方地 区新建住 宅的采暖 系统 多数采用地板 辐射供 暖技 术， 我 而制冷 系统仍采用传统 的空调制冷技 术， 必要 对地 有 板 辐射制冷技术 的应用进行研 究。为此， 针对 一套 实验用 太阳房 ， 搭建了太阳能地板辐射供暖制冷 系统。通过计算确定 了集热
３ 太 阳能地板 辐射 供暖 ／ 系统 的设计计算 冷
３１ 设 计 指 标 的 确 定 ．
室 内热 环 境设 计 计算 温 度 指 标 要 求如 下【 冬 季 】 ： 采 暖 民用建 筑 宜采 用 １ ￣２ ６ ４℃；夏 季空 调 室 内设 计 温度 取 ２ ￣２ ２ ８℃。 季让 人感觉 室 内“ 暖如春 ” 室 冬 温 ，
暖 的设计 参数 。 直接 系统供 暖集 热器 总面 积 Ａ ＝ ． ３９ｍ２需 要 。 ８３ ； ７ 供 暖 蓄 热 水 箱 水 的质 量 ｍ＝ ７ ．９ｋ ， 即 需 要 容 积 ２ ６５ ｇ ２ ６５ ０４Ｌ的蓄热水 箱 。 ７ ． ９ 总制冷 负荷量 Ｑｏｌ １ ， ＝ Ｏ１２ 供冷集 热器 面积 Ａ ＝ Ｗ １． ｍ ， 要供 冷 蓄热 水 箱 水 的质 量 ｍ＝ ５ ．７ｋ ， ２５ 需 ４９ ２ ｇ ４
系统 的控 制策 略及 运行 效果 。
其 主要 部 件 包括 吸 热 部件 、 明 盖板 、 热 保 温材 料 透 隔 和外 壳等 几部 分 。 １ 太 阳能蓄热 系统 ． ２
集 热器采 集 的热 量 以水 为载体 ， 过循 环 管 路储 通 存 于储 热水箱 中。主 要用 于供 暖 、 驱动 吸 收式 制 冷机
主 要 是温 度 控 制 ，包 括 定 温控 制 、温 差 控 制 及
ＰＤ温度 模糊 控制 。太 阳能集 热系 统采用 温差 循环 运 Ｉ 行控 制 ， 阳能集 热 系统及 辅 助热源 设 备工 作切 换 采 太
用 定温控 制 ， 板辐 射 盘管进 出 口流 量采 用 ＰＤ 温度 地 Ｉ
模 糊控制 。
即需 要容 积 ４９ ２ ７Ｌ的蓄 热水箱 。 ５． ４