TRNSYS培训案例讲解课件

1、TRNSYS第1页，共57页。物理模型辐射过程吸热过程散热损失热量输出第2页，共57页。日地关系距离约1.5*108km，太阳直径1.39*106km，地球直径12700km。平行光，但存在32视角。第3页，共57页。黄道与赤道自转轴与公转轴存在偏转23.5度角。第4页，共57页。辐射光谱太阳光谱中的X射线及其他一些超短波辐射在电离层被氮、氧及其他大气成分强烈地吸收。大部分紫外线被臭氧所吸收。至于那些波长超过2.5微米的辐射，他在大气层外的辐射就相当低，再加上H2O和CO2对他强烈的吸收，能达到地面上的能量已是微乎其微了。因此，从地球上利用能的观点来讲，仅需考虑波长为0.29至2.5微米的辐射

2、。第5页，共57页。辐射光谱的标准曲线第6页，共57页。太阳常数太阳常数是指在平均日地距离时，在地球大气层外，垂直于太阳辐射的表面上，单位面积单位时间内所接受到的太阳辐射能。世界气象组织 (WMO)1981年公布的太阳常数值是1368w/m2。第7页，共57页。直射辐射的衰减地球表面上接受的太阳辐射是在变化的，这是因为：日-地距离的变化；辐射被大气中的空气分子、水蒸汽和灰尘所散射；大气中的O2、O3、H2O和CO2对辐射的吸收的变化。第8页，共57页。散射散射大气中的空气分子、水蒸汽和灰尘引起的直射辐射的衰减。在太阳能光谱中，大气对辐射的吸收，大部分是由于臭氧对紫外区辐射的吸收，以及水蒸气对红

3、外区辐射的吸收引起的。事实上，相当一部分的大气资料都不能用作计算地面上的太阳辐射强度、光谱分布或慢射辐射的方向性分布的依据。第9页，共57页。第10页，共57页。集热平面拦截辐射在任何时刻，地球上任一特定方位上的一个平面与投射的太阳直射辐射之间的几何关系，即太阳相对于该平面的位置。第11页，共57页。集热平面拦截辐射第12页，共57页。太阳的位置太阳直射辐射的投射角(theta)，即直射辐射与平面法线间的夹角。纬度(phi)（北为正），赤纬(delta)，即正午时的太阳光与赤道平面间的夹角（北为正）表面的方位角(gamma)，也就是表面的法线与当地子午线间的偏角，法线朝正南为0，偏东为正。子午

4、线也叫经线,是在地面上连接两极的线,表示南北方向。太阳方位角时角(omega)，太阳在正午时为0，每走经度15为1小时，上午为正，下午为负。第13页，共57页。太阳高度角(alpha)，太阳直射辐射与水平面之间的夹角太阳方位角(gamma)第14页，共57页。太阳时在所有太阳角度计算公式中所指的时间都是太阳时，他与当地时钟所指的时间是不一致的。因此有必要将标准时间做两项修正化为太阳时。第一项是当地的经度与当地标准时间所对应的子午线间的经度差的常数修正。第二项是考虑由于地球轨道的各种摄动和转速对太阳经过观察者所在的子午线的时间的影响，这叫做时差修正。第15页，共57页。太阳时E时差，分钟，Lst

5、当地时区的标准子午线Lcol当地经度合肥地区经度为Lcol=117.23，Lst=120第16页，共57页。热水器第17页，共57页。热水器数学模型辐射模型直射全辐射第18页，共57页。热水器吸热板拦截的辐射第19页，共57页。透明盖板与集热面之间的辐射换热第20页，共57页。集热面和透明盖板的表面为灰色漫射表面第21页，共57页。玻璃盖板为灰色表面，处在黑体环境中玻璃与天空之间的辐射第22页，共57页。换热器通过换热器将集热器获得的太阳能辐射热转化为传热介质的内能。第23页，共57页。水平管换热对流换热第24页，共57页。集热板与盖板之间的换热第25页，共57页。有效的热能第26页，共57页

6、。热损第27页，共57页。热水器获得的热量第28页，共57页。热效率太阳能集热器热效率由Hottel-Whillier式表示 上式中的温差，有三种计算方式，（1）真空管集热器流体进口温度与环境温度之差；（2）真空管集热器内流体平均口温度与环境温度之差；（3）真空管集热器流体出口温度与环境温度之差。第29页，共57页。TRNSYS模拟系统Solar water heater集热器系统控制系统供水系统输出系统评估系统第30页，共57页。集热器系统第31页，共57页。平板集热器参数朝向面积效率第32页，共57页。控制系统第33页，共57页。供水系统客户用水计划第34页，共57页。供水系统第35页，共57页。显示系统第36页，共57页。评估系统第37页，共57页。Solar water heater 第38页，共57页。构件参数第39页，共57页。数据传递第40页，共57页。气象数据第41页，共57页。输出文件第42页，共57页。数据传递第43页，共57页。运行调试第44页，共57页。list文件第45页，共57页。修改参数第46页，共57页。运行结果第47页，共57页。修改显示第48页，共57页。结果第49页，