筑負(fù)荷確定；控制室溫 根據(jù)仿真需求確定；
[0073] 步驟S4,設(shè)定水栗部分；其中水栗的流量和功率根據(jù)建筑負(fù)荷確定；
[0074] 步驟S5,設(shè)定變流量控制部分；其中變流量控制部分采取溫差多級(jí)控制的方式控 制流量的檔位；利用多級(jí)控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)水栗流量控制表述如下：
[0075] 控制器可以輸出多個(gè)控制信號(hào)，分別用S1, S2, S3......3"表不；對(duì)于每一個(gè)控制信號(hào) Sn，都相當(dāng)于一個(gè)啟?？刂?，存在如下關(guān)系：
[0076] 若SJI先為1，則：
[0078] 若SJI先為0,則：
[0080] 其中：T為控制參數(shù)，在本模型中為空氣源熱栗的供回水溫差；Tn為控制信號(hào)S "所 對(duì)應(yīng)的溫度控制點(diǎn)；A T為死區(qū)溫度。
[0081] 如果設(shè)置控制信號(hào)數(shù)量為4個(gè)，同時(shí)設(shè)置T1ST2ST 3< T4，且Tn-Tn > ΔΤ，則隨 著溫度的升高，S1, S2, S3, S4將會(huì)依次置1，即四個(gè)控制信號(hào)共有5個(gè)狀態(tài)：(0,0,0,0)，（1， 0,0,0)，（1，1，0,0)，（1，1，1，0)，（1，1，1，1)。這可以對(duì)應(yīng)于流量的 5 個(gè)檔位。
[0082] 步驟S6,設(shè)定空氣源熱栗部分；其中空氣源熱栗的額定制冷量根據(jù)建筑負(fù)荷確 定；
[0083] 步驟S7,設(shè)定模擬結(jié)果輸出部分；其中數(shù)據(jù)輸出的表征量為室內(nèi)外的溫度變化曲 線、空氣源熱栗的功率和制冷量、水栗的功率及流量、空氣源熱栗和空調(diào)系統(tǒng)的C0P。其中：
[0084] 數(shù)據(jù)輸出的表征量空氣源熱栗的制冷量的表達(dá)式為：
[0085] Qheat= C P Q w (tln-t〇ut)
[0086] 式中：
[0087] c--水的比熱容，取為4. 2kX/(kg · °C );
[0088] p--水的密度，取1000kg/m3;
[0089] Qw--水栗流量，m3/h ;
[0090] tout--空氣源熱栗的供水溫度，。C ;
[0091] tin--空氣源熱栗的回水溫度，°C ;
[0092] 數(shù)據(jù)輸出的表征量空氣源熱栗的COP的表達(dá)式為：
[0093] COPashp - Q heat/PASHP
[0094] 式中：
[0095] Pashp--空氣源熱栗機(jī)組的功率，kW ;
[0096] 數(shù)據(jù)輸出的表征量空調(diào)系統(tǒng)的COP的表達(dá)式為：
[0097] Copsysteni= q heay(pASHP+p,p)
[0098] 式中：
[0099] Ppunp--水栗的功率，kW ;
[0100] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明：
[0101] 圖1為依照上海某空氣源熱栗空調(diào)系統(tǒng)所建立的系統(tǒng)仿真模型。建立該空氣源熱 栗空調(diào)系統(tǒng)需要設(shè)定氣象參數(shù)輸入部分、建筑參數(shù)輸入部分、風(fēng)機(jī)盤(pán)管部分、水栗部分、變 流量控制部分、空氣源熱栗部分以及模擬結(jié)果輸出部分這7個(gè)部分。具體的建模過(guò)程也按 照以下7個(gè)步驟進(jìn)行：
[0102] 第一步，設(shè)定氣象參數(shù)輸入部分。系統(tǒng)所在地處于上海，因此調(diào)用上海當(dāng)?shù)氐腡MY2 氣象參數(shù)文件；實(shí)際建筑正門(mén)方向?yàn)槟掀珫|12°，因此建筑4個(gè)表面的太陽(yáng)福射方位角設(shè) 為-12。 、78。 、168。 、-102。；
[0103] 第二步，設(shè)定建筑參數(shù)輸入部分。建筑共分為19個(gè)區(qū)域；建筑總面積為520m2,總 體積為1647m 3,照明總負(fù)荷為4520W，設(shè)備總負(fù)荷為6027W，人員總負(fù)荷為53人。設(shè)置時(shí)間 表使得建筑只在工作日的8 :00-18 :00存在負(fù)荷；
[0104] 第三步，設(shè)定風(fēng)機(jī)盤(pán)管部分；每個(gè)建筑區(qū)域設(shè)置一個(gè)或多個(gè)風(fēng)機(jī)盤(pán)管；每個(gè)風(fēng)機(jī) 盤(pán)管的風(fēng)量取850m 3;控制室溫為26°C
[0105] 第四步，設(shè)定水栗部分；根據(jù)建筑負(fù)荷情況，取水栗流量的5個(gè)檔位為7m3/h、 8. 25m3/h、9. 5m3/h、10. 75m3/h、12m3/h ;對(duì)應(yīng)的功率為 0· 9kW、l. 2kW、l. 5kw、l. 8kW、2. IkW ;
[0106] 第五步，設(shè)定變流量控制部分；設(shè)置供回水溫差控制點(diǎn)T1, T2, T3, 1\為4°C、5°C、 6°C、7°C，死區(qū)溫度ΔΤ為1°C ;控制策略為：空氣源熱栗的供回水溫差越大，水栗的流量也 越大；
[0107] 第六步，設(shè)定空氣源熱栗部分；根據(jù)建筑負(fù)荷，選用的空氣源熱栗的額定制冷量為 78. 4kW，名義 COP 為 3. 21 ;
[0108] 第七步，設(shè)定模擬結(jié)果輸出部分；其中包括室內(nèi)外的溫度變化曲線、空氣源熱栗的 功率和制冷量、水栗的功率及流量、空氣源熱栗和空調(diào)系統(tǒng)的COP。
[0109] 模擬仿真結(jié)果如圖2至圖6所示，其中圖2為室內(nèi)外的溫度變化曲線，圖3為空氣 源熱栗的制冷量，圖4為空氣源熱栗的功率，圖5為水栗的流量，圖6為空氣源熱栗和空調(diào) 系統(tǒng)的C0P。
[0110] 本實(shí)施例提供的基于TRNSYS的空氣源熱栗空調(diào)系統(tǒng)模型，包括以下幾個(gè)部分：氣 象參數(shù)輸入部分，設(shè)置氣象參數(shù)；建筑參數(shù)輸入部分，設(shè)定建筑參數(shù)，包括建筑面積、建筑負(fù) 荷等；風(fēng)機(jī)盤(pán)管部分，設(shè)定風(fēng)機(jī)盤(pán)管的風(fēng)量和功率；水栗部分，設(shè)定水栗的流量和功率；變 流量控制部分，控制水栗的流量變化；空氣源熱栗部分，設(shè)定空氣源熱栗的額定制冷量、名 義COP ;模擬結(jié)果輸出部分，用于輸出模擬結(jié)果。本實(shí)施例利用TRNSYS軟件，設(shè)計(jì)了空氣源 熱栗空調(diào)系統(tǒng)模型。模型的模擬結(jié)果與系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況吻合良好，充分展示了系統(tǒng)運(yùn) 行的具體情況，為空氣源熱栗空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、優(yōu)化以及評(píng)估提供了依據(jù)。
[0111] 以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述 特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影 響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于TRNSYS的空氣源熱栗空調(diào)系統(tǒng)模型，其特征在于，基于TRNSYS平臺(tái)設(shè)計(jì)， 包括：氣象參數(shù)輸入部分、建筑參數(shù)輸入部分、風(fēng)機(jī)盤(pán)管部分、水栗部分、變流量控制部分、 空氣源熱栗部分以及模擬結(jié)果輸出部分；其中： 所述氣象參數(shù)輸入部分用于設(shè)置氣象參數(shù)； 所述建筑參數(shù)輸入部分用于設(shè)置建筑參數(shù)； 所述風(fēng)機(jī)盤(pán)管部分用于設(shè)定風(fēng)機(jī)盤(pán)管的風(fēng)量以及控制室溫； 所述水栗部分用于設(shè)定水栗的流量和功率； 所述變流量控制部分用于控制水栗的流量變化； 所述空氣源熱栗部分用于設(shè)定空氣源熱栗的額定制冷量、名義COP; 所述模擬結(jié)果輸出部分，用于輸出空氣源熱栗部分的空氣源熱栗的額定制冷量和名義COP模擬結(jié)果。2. -種權(quán)利要求1所述的基于TRNSYS的空氣源熱栗空調(diào)系統(tǒng)模型的建模方法，其特征 在于，包括如下步驟： 步驟S1，設(shè)定氣象參數(shù)輸入部分；其中根據(jù)仿真需求選用不同的氣象參數(shù)文件； 步驟S2,設(shè)定建筑參數(shù)輸入部分；其中建筑可以分為多個(gè)區(qū)域；所有建筑參數(shù)根據(jù)仿 真需求進(jìn)行輸入；工作時(shí)間和非工作時(shí)間的建筑負(fù)荷用時(shí)間表區(qū)分； 步驟S3,設(shè)定風(fēng)機(jī)盤(pán)管部分；其中風(fēng)機(jī)盤(pán)管的風(fēng)量根據(jù)建筑負(fù)荷確定；控制室溫根據(jù) 仿真需求確定； 步驟S4,設(shè)定水栗部分；其中水栗的流量和功率根據(jù)建筑負(fù)荷確定； 步驟S5,設(shè)定變流量控制部分；其中變流量控制部分采取溫差多級(jí)控制的方式控制流 量的檔位； 步驟S6,設(shè)定空氣源熱栗部分；其中空氣源熱栗的額定制冷量根據(jù)建筑負(fù)荷確定； 步驟S7,設(shè)定模擬結(jié)果輸出部分；其中數(shù)據(jù)輸出的表征量為室內(nèi)外的溫度變化曲線、 空氣源熱栗的功率和制冷量、水栗的功率及流量、空氣源熱栗的COP和空調(diào)系統(tǒng)的COP。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于TRNSYS的空氣源熱栗空調(diào)系統(tǒng)模型的建模方法，其特征 在于，所述步驟S5中，利用多級(jí)控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)水栗流量控制，表述如下： 控制器輸出多個(gè)控制信號(hào)Sn，η為自然數(shù)；對(duì)于每一個(gè)控制信號(hào)Sn，都相當(dāng)于一個(gè)啟停 控制，存在如下關(guān)系： 若SJI先為1，則：若SJI先為〇，則：其中：τ為控制參數(shù)，采用空氣源熱栗的供回水溫差；τη為控制信號(hào)對(duì)應(yīng)的溫度控 制點(diǎn)；ΔΤ為死區(qū)溫度。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于TRNSYS的空氣源熱栗空調(diào)系統(tǒng)模型的建模方法，其特征 在于，設(shè)置控制信號(hào)數(shù)量為4個(gè)，分別記為SpS2、S3、S4，同時(shí)設(shè)置4個(gè)控制信號(hào)所對(duì)應(yīng)的溫 度控制點(diǎn)為?\、Τ2、Τ3、Τ4，?\ <T2<T3 <T4，且Tn-Tni彡ΔT，其中，η取2、3、4，則隨著溫度 的升高，SpS2、S3、S4將會(huì)依次置1，即四個(gè)控制信號(hào)共有5個(gè)狀態(tài)：(0,0,0,0)、（1，0,0,0)、 (1，1，0,0)、（1，1，1，0)、（1，1，1，1)，這5個(gè)狀態(tài)對(duì)應(yīng)于流量的5個(gè)檔位。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于TRNSYS的空氣源熱栗空調(diào)系統(tǒng)模型的建模方法，其特征 在于，所述步驟S7中： 數(shù)據(jù)輸出的表征量中，空氣源熱栗的制冷量的表達(dá)式Qhf3at為： Qheat-C PQw(tin_t〇ut) 式中： C--水的比熱容，取為4. 2kX/(kg·°C); P--水的密度，取l〇〇〇kg/m3; Qw--水栗流量，m3/h; tout一一空氣源熱栗的供水溫度，°C;tin一一空氣源熱栗的回水溫度，°C; 數(shù)據(jù)輸出的表征量中，空氣源熱栗的COP的表達(dá)式C0PASHPS: COPaSHP - Q heat/PASHP 式中： Pashp一一空氣源熱栗機(jī)組的功率，kw; 數(shù)據(jù)輸出的表征量中，空調(diào)系統(tǒng)的COP的表達(dá)式c〇psysteniS: COPsystem -Q heat/ (PASHP+Ppump) 式中： Ppump--水泵的功率，kW。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種基于TRNSYS的空氣源熱泵空調(diào)系統(tǒng)模型，包括以下幾個(gè)部分：氣象參數(shù)輸入部分，設(shè)置氣象參數(shù)；建筑參數(shù)輸入部分，設(shè)定建筑參數(shù)，包括建筑面積、建筑負(fù)荷等；風(fēng)機(jī)盤(pán)管部分，設(shè)定風(fēng)機(jī)盤(pán)管的風(fēng)量和功率；水泵部分，設(shè)定水泵的流量和功率；變流量控制部分，控制水泵的流量變化；空氣源熱泵部分，設(shè)定空氣源熱泵的額定制冷量、名義COP；模擬結(jié)果輸出部分，用于輸出模擬結(jié)果。本發(fā)明利用TRNSYS軟件，設(shè)計(jì)了空氣源熱泵空調(diào)系統(tǒng)模型。模型的模擬結(jié)果與系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況吻合良好，充分展示了系統(tǒng)運(yùn)行的具體情況，為空氣源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、優(yōu)化以及評(píng)估提供了依據(jù)。
【IPC分類(lèi)】G06F17/50
【公開(kāi)號(hào)】CN105260512
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510612922
【發(fā)明人】翟曉強(qiáng), 張曉林, 徐鵬飛
【申請(qǐng)人】上海交通大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年1月20日
【申請(qǐng)日】2015年9月23日