太阳能与辅助热源互补供暖仿真研究

作者：张宇; 宋力; 李达; 王志敏^*; 田瑞

来源：工程热物理学报, 2021, 42(08): 2048-2059.

• 太阳能
• 多目标优化设计
• 响应曲面法
• TRNSYS仿真

针对太阳能供暖系统占地面积大、高寒地区供暖效果不稳定情况,本文利用TRNSYS搭建实验系统仿真模型,以空气源热泵或电加热作为辅助热源进行对比分析与优化。系统能耗、辅热量与房间热舒适性设定为目标值,通过响应曲面法分析集热器面积、集热器倾角及供暖循环泵流量等对目标值的影响,从而对工况进行优化。太阳能与空气源热泵互补供暖系统最优工况为:集热倾角43.71°、空气源热泵功率6.47 kW、供暖泵流量4.08 m3/h;对应目标值能耗4799.11 kWh、热泵辅助加热量16953.3 kWh、PPD19.84%、PPD2 9.62%。太阳能与电加热互补供暖系统最优工况为:集热倾角50°、电加热功率25.77kW、供暖泵流量6 m3/h;对应目标值能耗18075.6 kWh、电加热辅助加热量17698.75 kWh、PPD1 9.62%、PPD2 9.35%。经对比分析可知太阳能与空气源热泵互补供暖在高寒地区更具优势。

• 单位
  内蒙古工业大学