太陽能相變蓄熱地面輻射供暖系統性能仿真

1 概述

現階段，大量學者采用TRNSYS軟件對太陽能供暖系統進行了仿真模擬。李雙雙等人

采用TRNSYS軟件采取分區控制室溫的運行策略，對太陽能熱水地面輻射供暖系統進行了模擬。鄧杰等人

采用TRNSYS軟件建立蘭州地區某建筑的太陽能熱水地面輻射供暖系統，通過對建筑圍護結構的節能設計和對地板層及房間溫度的舒適性研究，探討了太陽能與熱水地面輻射供暖系統的互補優勢，并驗證了系統的可行性。曹振國等人

針對麗江地區某建筑，采用TRNSYS軟件對太陽能供暖系統進行模擬并對系統進行優化。

我國武術文化研究發文量呈現該趨勢的原因主要體現在：一是武術文化是以武術技擊技術為核心，以中國文化哲學為基礎的產物，關于該主題的研究在武術研究和文化研究之后，因此2007年以前的發文量相對較少。二是2007年是北京奧運會前夕，武術項目申奧呼聲較高，武術文化的相關理論與實踐研究受到學者們的關注，發文量急劇上升。三是發文量整體呈現波浪趨勢，說明了我國武術文化研究道路坎坷，學者們的學術熱情起起伏伏，但近些年隨著一帶一路、體育深化改革政策的推進，武術文化交流、傳播與傳承問題再次備受關注。

目前，對于太陽能相變蓄熱地面輻射供暖系統的研究比較少，且缺少相關的仿真研究。本文以北京某建筑為研究對象，建立太陽能相變蓄熱地面輻射供暖系統，對系統熱負荷、相變蓄熱地板模塊、集熱器、電輔助加熱器進行設計計算。以TRNSYS軟件中的典型年1月為模擬時間，在相同運行策略下，對太陽能相變蓄熱地面輻射供暖系統、太陽能地面輻射供暖系統(未設置相變材料層)的室內溫度進行仿真模擬。

改革薪酬分配方法，是提高薪酬分配合理性、滿足新醫改要求的主要途徑。以科室的薪酬分配為例，當醫院向科室分配薪酬時，應采用平衡計分卡，對其關鍵業務指標進行計分。與此同時，根據醫護人員的成長情況、患者的反饋情況，確定醫護人員的薪酬。核算薪酬時，應根據科室的類別，確定科室支出的負責人，確定科室的最終收入。例如：某醫院包括A、B三大科室，A科室基礎較強，效益良好，B科室為新建科室。當分配薪酬時，A科室所產生的支出，需由科室自行承擔。科室所創造的收益，也需根據每位醫護人員的貢獻按勞分配。B科室所產生的支出，應由醫院分攤50%。科室薪酬的分配方法，同樣應以按勞分配為主，以激發B科室醫護人員的工作積極性。

2 建筑概況與系統流程

① 建筑概況

研究對象位于北京地區，供暖室外計算溫度為-7.5 ℃

。該建筑為單層建筑，建筑高度為3.5 m，建筑面積為28 m

。建筑平面圖見圖1。窗高為1.5 m。北京地區典型年的逐時太陽輻照度、逐時室外空氣溫度來自TRNSYS軟件。

The traditional way of treating the disease of...is...

——太陽能保證率，本文取0.7

當太陽能集熱器出水溫度大于等于30 ℃時，開啟集熱水泵對蓄熱水箱進行加熱。當太陽能集熱器出水溫度小于30 ℃時，關閉集熱水泵，啟動電輔助加熱器對蓄熱水箱進行加熱。當蓄熱水箱出水溫度大于40 ℃或房間室內溫度大于18 ℃時，關閉集熱水泵、電輔助加熱器。熱源側水泵、用戶側水泵始終開啟。

3 系統設計計算

① 熱負荷計算

——典型月集熱面平均日太陽曝輻量，kJ/m

② 相變蓄熱地板

相變蓄熱地板的結構見圖3。相變蓄熱地板的表面綜合傳熱系數(含對流傳熱與輻射傳熱)設定為9.0 W/(m

·K)。地板表面層為大理石，厚度為20 mm，熱導率為2.91 W/(m·K)。相變材料層厚度為10 mm，相變材料采用石蠟，物性參數見表2。埋管層回填混凝土厚度為25 mm，熱導率為1.74 W/(m·K)。埋管外直徑為20 mm，壁厚為2 mm，管中心距為100 mm。保溫層厚度為90 mm，熱導率為0.023 W/(m·K)。

對相變蓄熱地板進行以下設定：液態、固態下的石蠟比熱容不隨溫度變化。凝固、熔化過程石蠟溫度恒定。忽略各相鄰層的接觸熱阻。忽略埋管壁熱阻。

——輸送管道及蓄熱水箱熱損失率，取0.25

那天帶你去看《海洋》，電影里有只海獅，在一片臟兮兮的海域穿梭游弋，彷徨而好奇地注視著身邊的垃圾和超市里的手推車，我不禁難過起來。我想起了家鄉的那片海。曾經，那里天藍藍，水盈盈，各色貝殼沿著波浪的弧線，點綴著潔白的沙灘。我的童年，都與那片海有關聯。海邊是連綿的椰子林，大片的馬鞍藤盛開著美麗的紫色小花，一直由椰林蔓延到海邊。小螃蟹橫行沙灘，剛被發現，就會迅速消失在某個隱形的洞穴里。

③ 集熱器

這9臺乙烯裂解爐是浙江石化4 000萬t/a煉油化工一體化項目乙烯裝置的核心設備，該套裝置是國內單線乙烯生產能力最大的石腦油裂解裝置，單臺乙烯產能為20萬t/a。而惠生工程承建的乙烯裂解爐開創了世界范圍內最大單臺模塊化的制造先例。

根據供暖期典型月(1月)太陽輻照度和供暖熱負荷確定集熱器參數。集熱器集熱面積

的計算式為：

(1)

式中

——集熱器集熱面積，m

——典型日(出現最大負荷日)平均熱負荷，kW

太陽能相變蓄熱地面輻射供暖系統流程見圖2。太陽能集熱器將太陽輻射熱量儲存到蓄熱水箱中，相變蓄熱地面輻射供暖系統循環水通過換熱器與蓄熱水箱中的熱水換熱。

采用TRNSYS軟件的負荷計算功能進行建筑熱負荷計算。建筑耗熱量考慮圍護結構基礎耗熱量、通風耗熱量，室內得熱量考慮照明裝置發熱量、設備發熱量、太陽輻射得熱量。供暖室內設計溫度為18 ℃，通風換氣次數取0.5 h

，照明裝置發熱量取5 W/m

，設備發熱量取3.8 W/m

，照明裝置及設備全天運行，不考慮室內人體發熱量。建筑圍護結構傳熱系數見表1。地面視為絕熱。

——平均集熱效率，取0.42

推薦理由:開啟孩子的藝術啟蒙之旅，溫情故事與藝術啟蒙相互融合，集想象力、聯想力、遷移力和創造力于一體，和作家、插畫師克拉斯·菲爾普朗克探索超現實的藝術王國。讓孩子在閱讀中碰撞出藝術的小火花。

采用TRNSYS軟件進行相變蓄熱地板模塊的設置時，將相變蓄熱地板分為3部分：部分1為地板表面層，部分2為相變材料層，部分3為埋管層。將地板表面層下表面、埋管層上表面的熱流量施加在相變材料層上。基于以上思路，在TRN-Build(用于創建和編輯TRNSYS建筑模型所需的所有非幾何信息的界面)中由上至下設置3個模塊：最上面的為建筑模塊type56，中間為相變材料層模塊type1270(由外部引用)，最下面為埋管層模塊。地板表面層設置在建筑模塊內，埋管層由Trnbuild建立模型。從而建立相變蓄熱地板模塊。

——供暖期最大熱負荷，kW

典型日平均熱負荷為0.847 kW，典型月集熱面平均日太陽曝輻量為2.04×10

kJ/m

。將已知參數代入式(1)，可計算得到集熱器集熱面積為7.972 m

，向上圓整為8 m

。

以集熱面太陽輻照度最大為目標，利用TRNSYS軟件中的TRNOPT部件調用Genopt對集熱面傾角、方位角進行優化。優化結果為：最佳傾角為60°，最佳方位角為南偏西3.06°。

④ 電輔助加熱器

電輔助加熱器輸入電功率

的計算式為：

② 系統流程與運行策略

(2)

其中

——電輔助加熱器輸入電功率，kW

在已坍塌的土體上初噴厚10～15cm的混凝土，先控制被滲漏水軟化的土體，再于初噴面上掛網繼續噴漿，噴混凝土厚度達25～30cm，鋼筋網片采用φ8mm圓盤制成15cm×15cm的網格狀，焊接在拱部前次已打設好的錨管上，并沿坍塌斜面從拱部向下滿鋪，在滿鋪的鋼筋網片面上按間距1.2m×1.2m梅花型打設2.0m長φ22mm錨桿進行錨固，最后噴混凝土成為封閉體。

“我？我是個無所為的人，崇尚自由，怎么快樂怎么過。要說喜不喜歡這邊的生活，確實這邊太無聊了，有時候無聊得讓人難受，一成不變的生活從我的青春開始，真讓人無法接受。”無意間我說出了我四年來最真實的感受。

——電輔助加熱器熱效率，取0.9

——電輔助加熱器日最大工作時間，h

供暖期最大熱負荷為1.7 kW，電輔助加熱器日最大工作時間取20 h。將已知參數代入式(2)，可計算得到電輔助加熱器輸入電功率3.02 kW，向上圓整為3.5 kW。

種質資源是玉米育種的重要物質基礎，但是自從推廣雜交種以來，生產用種質正在快速減少，在現代技術的沖擊下，部分資源正在快速消失；同時因為少數優良種質的利用率過高，導致玉米種質基礎變得狹窄，嚴重制約玉米育種研究以及生產，很難取得突破性的進展。特別是近年來，國內玉米育種在應用基礎研究上和國外發達國家的差距沒有得到縮小，材料與技術儲備上都存在嚴重不足，玉米種質基礎狹窄的問題最為突出。當前在世界范圍內，玉米有250多個種族，但是國內在生產之中運用的卻只有3-4個，大量使用的只有2個，這種情況嚴重的阻礙了玉米育種的發展。

4 系統模型

太陽能相變蓄熱地面輻射供暖系統仿真模型見圖4。仿真模型主要分為天氣條件、建筑模型、太陽能集熱系統、控制信號系統等4個部分。

天氣條件部分通過type15模塊可以輸出室外空氣溫度、風速、太陽輻照度等氣象參數。

建筑模型部分采用type56模塊，通過TRN-Build對建筑進行參數設置。

政府相關部門應加強對高職院校的宏觀指導，建立完善的就業服務市場，為高職院校旅游管理畢業生提供更有效的就業服務，為學生提供更多短期實習和勤工儉學的機會，鼓勵學生參與到企業單位的發展和社會實踐當中。與此同時，政府相關部門還可通過大學生志愿者之類的就業措施，有效緩解就業壓力，促進高職院校旅游管理專業學生的就業創新發展。

對于太陽能集熱系統部分，太陽能集熱器(type1模塊)輸送熱水到蓄熱水箱(type158模塊)，蓄熱水箱供水與建筑回水通過換熱器(type5b模塊)進行換熱。集熱水泵、電輔助加熱器的啟閉通過控制信號進行控制。

5 模擬結果與討論

以TRNSYS軟件中的典型年1月為模擬時間，在相同運行策略下，對太陽能相變蓄熱地面輻射供暖系統、太陽能地面輻射供暖系統(未設置相變材料層)的室內溫度進行仿真模擬。

1月2種系統的室內溫度隨時間的變化見圖5。由圖5可知，最冷月1月兩種系統均在大部分時間保證室內溫度大于等于18 ℃。采用太陽能相變蓄熱地面輻射供暖系統時，室內平均溫度為19.13 ℃。采用太陽能地面輻射供暖系統時，室內平均溫度為18.53 ℃。太陽能相變蓄熱地面輻射供暖系統的熱舒適性略高。

6 結論

最冷月1月兩種系統均在大部分時間保證室內溫度大于等于18 ℃。采用太陽能相變蓄熱地面輻射供暖系統時，室內平均溫度為19.13 ℃。采用太陽能地面輻射供暖系統時，室內平均溫度為18.53 ℃。太陽能相變蓄熱地面輻射供暖系統的熱舒適性略高。

[1] 李雙雙，端木琳，舒海文，等. 基于分層室溫控制的太陽能熱水低溫地板輻射供暖系統模擬研究[J]. 建筑科學，2011(8)：61-65.

[2] 鄧杰，王瑛，王成琳，等. 太陽能低溫地板輻射采暖的TRNSYS模擬研究[J]. 制冷與空調，2013(5)：499-503.

[3] 曹振國，羅會龍. 麗江地區太陽能地板輻射供暖模擬分析[J]. 建筑節能，2018(10)：45-47，54.

[4] 黃翔. 空調工程[M]. 3版. 北京：機械工業出版社，2017：441.