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文档简介
1、瞬态系统模拟计算机程序a TRaNsient SYstem Simulation program说明书使用指南: 本书仅对trnsys 16入门学习做初步指导,并没有提供关于TRNSYS模拟软件和实用程序的详细介绍。详细介绍在会以后章节中一一列出。注册过的用户可在TRNSYS网站上下载最新的版本。修正记录: 2004-09 TRNSYS 16.00.0000 2005-02 TRNSYS 16.00.0037 2009-11 TRNSYS 17.00.0000如何获取更多的信息:关于程序和程序应用的详细资料,用户可以在TRNSYS网站或是太阳能实验室的TRNSYS联系人那里获取。TRNSYS
2、联系人麦迪逊大学太阳能实验室1500 工程院, 1303工程研究所Madison, WI 53706 U.S.A.Email: Phone: +1 (608) 263 1586Fax: +1 (608) 262 8464TRNSYS 网址: /trnsys绪论绪论针对TRNSYS本身及其套件做了简单介绍。从中您可以学会如何安装、打开例子、在模拟演示窗口创建系统以及如何使用多维建筑界面。(TRNBuild)TRNSYS简单介绍 TRNSYS是一个完整的、仿真环境具有可扩展性的瞬态仿真系统,包括多区的建筑物。来自世界各
3、地的工程师和研究人员借此验证新能源的概念,从简单的家庭热水系统的设计到模拟建筑物及其设备,包括控制策略、居住者的行为,、替代能源系统(如风能,太阳能,光伏发电,氢能系统)等。在过去的25年里,TRNSYS成功的一个关键因素在于系统的开放及其模块化结构。末端用户可以获取软件的源代码内核,以及部件模型。 这有助于简化现有的大模式,以使其更适应用户的特殊需要。基于DLL内核的结构化设计,用户或第三开发商可以使用一些常见的编程语言(C, C + + ,PASCAL, FORTRAN, 等等),便可轻松地添加用户设定的部件 。此外, TRNSYS可以很容易地连接到许多其它应用软件,比如模拟的前处理或是后
4、处理以及模拟过程中通过through interactive calls(例如Microsoft Excel, Matlab, COMIS ,等等) 。 TRNSYS应用包括:太阳能系统(集热和光伏) 低能耗建筑和新型空调系统(自然通风, 平板加热/冷却,double faade,等等可再生能源系统热电联产,燃料电池任何动态仿真系统TRNSYS术语: 通常在模拟演示窗口中以图形的方式组建TRNSYSY模拟方案。每种类型的部件都会在模拟引擎里有一对应的数学模型,在模拟演示窗口有一系列配套的图形,同时附加部件的描述:输入、输出、部件参数、等等。TRNSYSYS部件是以“Types“来命名,(比如T
5、ype1是指太阳能集热器),Type56则是代表3维建筑模型。演示窗口会自动生成一个文本输入文件,供TRNSYS模拟引擎使用。此类输入文件被称为deck file.。 本说明书中, TRNSYS16 ,是指TRNSYS 16安装目录。如果您选择保持默认位置,那么安装位置即为 : Program Files文件 Trnsys161.1 TRNSYS组成 TRNSYS由以下界面组成: TRNSYS模拟演示窗口,模拟引擎( TRNDll.dll )及其执行文件( TRNExe.exe ) ,可视化建筑数据输入界面( TRNBuild.exe ) ,以及TRNSED应用过程中,用于创建独立、可重新发布
6、的程序的编辑器窗口( TRNEdit.exe ) 。TRNSYS演示窗口TRNSYS演示窗口是主要的可视化界面(以前称为IISiBat ) 。在演示窗口界面,您可以执行以下操作:拖拽部件到工作室、连接部件、设置模拟系统的参数。在演示窗口操作结束后,系统以Trnsys方案文件的格式(*.tpf)保存方案资料。当您运行模拟时,演示窗口还会创建了一个TRNSYS输入文件(包含除图形外所有资料的文本文件) 。图1-1 :TRNSYS演示窗口模拟演示窗口包括输出管理器,可以控制变量参数的完整性、打印、绘图,以及错误分析窗口,从而详细分析模拟过程。演示窗口还可以执行的操作:使用 “新项目向导” 生成项目,
7、使用Fortran生成一个新部件框架, 查看和编辑部件特性 (即部件的输入/输出/参数说明) ,查看输出文件等。使用FortranTRNSYS模拟引擎模拟引擎采用Fotran语言编辑,the source is distributed(见 源代码目录),并汇编成一个Windows动态链接库( DLL ) , TRNDll 。The TRNSYS kernel 读入TRNSYS的所有模拟信息(包括用到的部件及其连接情况)到TRNSYS输入文件,且命名为deck文件( *.dck) 。模拟引擎同样可以读取其它输入文件(如气象数据) ,并创建输出文件。 仿真引擎因包含可执行程序而得名。同时 TRNE
8、xe 具有在线绘图功能。这是个很有用的工具。由此,在模拟过程中,您可以查看几十个输出变量的变化规律。图1-2 : TRNExe 中的在线绘图仪图1-2所示,在线绘图仪提供了一些先进的功能,如显示任意时间点的变量值;缩放某个区域,并在缩放窗口显示被缩放时间段的变量数值。可视化建筑模拟界面TRNBuild (以前称为Prebid )是用来输入数据到多区域建筑物。设定所有的建筑结构细节,以及分析建筑热性能时所需的每个参数,比如窗户对光的选择性吸收特性,供暖和制冷参数等。图1-3 : TRNBuildTRNBuild创建一个建筑物描述文件( *.bui) 其中包括建筑模拟时所需的所有资料。需要注意的是
9、,和 TRNSYS 15不同的是:运行模拟时,窗户数据库文件(w4-lib.dat)是必需的。 TRNEdit和TRNSED应用 TRNEdit是一个专门编辑器,可用于创建或修改TRNSYS输入文件(decks) 。 一般用户不推荐使用TRNEdit修改deck文件,熟练的用户可以尝试。大多数用户应当使用演示窗口生成和修改deck文件。 另一方面, TRNEdit可用于创建可再分发应用程序(称为 TRNSED应用软件) 。即使没有TRNSYS许可证,终端用户也可以得到这些应用程序,从而可生成一个简单的模拟工具。其中包括一个通过添加特殊命令到TRNSYS输入文件后获取的可视化界面。一些新功能,如
10、多个窗口(标签) ,可点击的图片,已添加到TRNSYS 16 。图1-4 : TRNEdit -Tabbed view to design TRNSED applications想了解更多有关TRNSED的申请许可证,请检查安装文件夹下的license.txt文件。 TRNSYS附件TRNSYS提供了各种各样的标准部件,和其他许多附加图书馆亦可以扩充其功能: TRNLIB : / trnsys / trnlib (免费部件数据库) TRANSSOLAR图书馆: TESS图书馆: www.tess - 1.2
11、安装 1.2.1系统要求软件:操作系统需要:Windows 95/98 , NT 4.0中, 2000, ME或Windows XP中。 Windows 2000或XP意见:已知的问题在以前的Windows版本的资源管理中(这些问题不涉及TRNSYS或其实用程序) 。 编译在DLL技术的帮助下,当添加部件到TRNSYS中时,如果已获得了预编译的DLL文件,则不需要编辑部件程序。 如果你想调试TRNSYS或添加已获取Fortran的代码的部件,那么您将需要一个Fortran编译程序(请参阅程序员指南的编译器支持) 。如果您要创建自己的部件,你需要一个编译程序能够创造一个DLL文件 。包括任何Wi
12、ndows兼容的现有编译器,比如C + + ,Delphi,Fortran或其他语言。 其他阅读程序说明书要求装有the free Acrobat readerAcrobat Reader (建议使用6.0版或更高版本,可受益于其更强大的搜索能力) 。 硬件: TRNSYS对硬件的要求主要取决于您想运行的模拟。规格这里列出是基本要求和建议配置。后者可以允许以0.1秒的时间步长的全年模拟,同时使用全部功能的在线绘图仪,而基本配置将允许您运行更为典型的模拟。 最低配置 Pentium III处理器或同等配置 128 MB的内存 200 MB的可用磁盘空间(如果您安装了所有可选的气象资料档案,则需要
13、2.0G)推荐配置奔腾4处理器2.0 GHz或等同配置 512 MB内存 1 GB的可用磁盘空间(如果您安装了所有可选的气象资料档案,则需要3.0G)1.2.2 安装TRNSYS 16 运行安装程序( trnsys16-setup- 16 XX- xxxx.exe ) 。这里xx.xxxx是确切的release number。安装程序将引导您通过一系列的对话框,做出一些简单的选择。最后提示您接受许可协议,然后继续安装。图1-5 :安装TRNSYS 16日-第1部分您可以使用上一步和下一步按钮浏览相邻的对话框。您需要做出一些基本的选择。图1-6 :安装TRNSYS 16日-第2部分您将被要求选择
14、一个默认设置的图书馆建筑物数据(材料和玻璃) 。如果您有许多TRNSYS 15的项目,你需要更新,选择你在TRNSYS 15中使用的数据库 。如果您的国家在列表中,请选择这些图书馆(这些是当地的软件发行人创建的,往往是英语以外的其他语言) 。如果您不知道该如何选择,保持默认的选择(基本) 。请注意,您可以随时在TRNBuild中更改默认的图书馆。接下来,会提醒您是否要创建快捷方式和associate file extensionswith TRNSYS准文件扩展名与TRNSYS 。您应该选择该选项,除非您已经安装了TRNSYS 16 并且已有快捷方式或associations.协会。 当你做出
15、了几种选择,如安装目录,然后安装程序将提醒您确认开始安装。图1-7 :安装TRNSYS 16-第3部分安装完成后,安装程序将尝试复制您的用户注册码(以下简称“ user16.id ”文件)到目标文件夹。如果您采用CD安装,程序应该能够找到该文件。相反(例如,如果您安装的是下载的版本) ,您应该按照屏幕显示的要求将 “ user16.id ”文件复制到安装目录。 当您点击“完成” 按钮,安装程序将退出并启动默认浏览器,显示刚才安装的版本说明。当然你可以在安装的最后不选择“Display Release Notes“,这样就可以跳过这一操作。(不推荐这样做,因为发行号对你刚刚安装的软件来说有很重要
16、的作用)。1.2.3 安装扩展的气象数据安装TRNSYS 16 后,安装程序将尝试复制您的用户注册码到目标文件夹。载于里面有一个小文本的注册资料文件, user16.id 。如果您采用CD安装,安装程序应该找得到user16.id文件,并安装它。 如果您是从网络下载,安装程序将通知你,它无法找到user16.id 文件。在这种情况下你只需要复制该文件到安装目录( C : ProgramFiles Trnsys16默认安装目录) 。如果您无法找到您的注册资料,请联系您的经销商。该TRNSYS安装程序将保存一些气象数据资料,that will show you an example of thea
17、vailable data sources and data formats然而, TRNSYS 16配备了一套全面的气象资料数据,包括140多个国家内1000多个地方。如果想查看更多已有的气象数据和地点,请参阅第6章的文件(气象资料)。如果您想进行安装扩展气象数据软件,运行气象数据安装程序, trnsys16-weather-16-xx-xxxx.exe(其中xx - xxxx是发行号) 。安装程序和TRNSYS 16安装程序很相似,同样是几个对话框和一些简单操作。图1-8 :安装扩展的气象数据您可以对其中的数据进行选择性安装(因为版本不同,所以下面截图不一定相同) 。请注意,安装所有的数据
18、文件将需要占用超过1.5 GB的可用磁盘空间。 当气象数据安装完成,您便可以使用TRNSYS 。1.3 使用TRNSYS的例子本节讲述了如何快速地打开和运行已有的TRNSYS例子。然后,您就可以针对项目项目需求修改现有的例子,创建自己的设计方案。 1.3.1 打开和运行一个简单的例子运行演示窗口的方法有:1、使用已创建的快捷方式浏览,2、找到%TRNSYS16%StudioExe文件,运行TrnsysStudio.exe。在菜单中选择File/Open并选择%TRNSYS16%ExamplesBeginBegin.tpf.。打开iade是一个TRNSYS设计方案,包括太阳能集热器,数据读取器,
19、一台打印机等。图1-9 :在“开始”的例子部件结构检查的某个部件的结构时,双击它的图标。这时打开一个窗口多个标签。当你打开窗户,最重要的标签列出一些参数和其值(太阳能集热器的参数如图1-9 ) 。通过点击“More”按钮,你可以看到更多的有关参数。 你可以尝试不同的标签,以查看部件的输入,输出及衍生参数(前提是衍生参数可代表部件的性能参数,例如:节点代表水箱中水量) 。注:输入表格里显示的数值和单位是对应输入的初始值。如果这些输入和别的部件连接的话,模拟过程中会被覆盖。连接如果您双击部件间的连线,您将打开一个新的窗口,列出所有此链接中所有的输入输出连接。图1-10显示Type109 (气象数据
20、读取和处理)和Type1b(太阳能集热器)之间的连接。图1-10 :连接窗口范例如果输入输出连接太多,以至于窗口无法完全显示。您可以调整窗口大小或使用滚动条。注意:演示桌面可设置自动滚动的连接窗口(以及项目窗口) 。如果你想启用/禁用该模式,转到File/Settings/Project 下 check/uncheck auto-scroll对话框。对准已有的输入输出连接,这样建立新的连接会更容易些。要做到这一点,点击左边最下方的按钮(见图1-11)。图1-11 :直线化连接窗口您也可以设置限定条件“单位”,选择单位对应的输入输出参量。当然单位为“任意”或是“不确定”的也会被显示出来。图1-1
21、2 :选择性连接窗口或者,您可以使用表格窗口,显示和管理连接:只要转换“Classic”标签的“Table”按钮。如图1-13所示 。图1-13 :直线化连接窗口 运行仿真和查看结果您可以按下“Calculate/RunSimulation”快捷方式“F8 ”键运行模拟。 在线绘图仪模拟桌面上至少有一个在线绘图仪。其中有一个在模拟过程中起作用。在线绘图仪提供了多种功能,将帮助您在模拟过程中及结束后分析模拟结果。 通过右键点击图表任何地方,您可以中断/继续模拟运行, 当然也可以通过使用“F7 ”和“F8 ”键,或使用“Calculation/Stop”和“Calculation/Resume”菜
22、单工具。当你想分析某个时间段内的模拟情况时,可是使用“Pause at”命令。当模拟停止时,您可以使用“Plot options”菜单更改的绘图背景或线宽。也可以通过点击坐标轴,打开对话框,改变左侧及右侧的Y轴坐标轴范围(见图1-14注意:重新模拟运行时,这些改变就随之失效。要想修改可以被记录,可以双击online plotter 按钮,修改online plotter内参数。图1-14 :在线绘图仪 模拟暂停 Y轴控制箱点击图标,可以隐藏或显示对应变量。例如在按下图1-14中红色圆圈,则隐藏/显示QAux的图表。 模拟分析:缩放和显示数值您可以放大模拟绘图仪中的一部分,从而观察短时间间隔内的
23、更详细的参数变化。采用拖放功能,从左上角到右下角,选择进行缩放的部分。在放大窗口中,您可以通过点击坐标轴本身调整Y轴变化区间和X轴(时间)范围,。当你需要观察的时间范围非常小,很难在直接缩放来实现时,这会非常有用。在“正常”或在“缩放”窗口中,均可以显示任何变量在任何时候的数值。方法:按住SHIFT键,移动鼠标左键。如图1-15所示图1-15 :在线绘图仪:显示数值注:按住shift拖动鼠标,在线绘图仪可以显示参数的数值,而时间则是由trnsys时间步长差值计算而得。如果您想看到的只是实际的时间步长点的结果, 同时按住ctrl和shift,并移动鼠标。比如,只研究0和1两个步长点,若采用前者,
24、在线绘图仪会绘出一条变化曲线,其值只是这两点模拟结果的差值解,而不是真正的模拟结果。关闭在线绘图仪和分析结果结束模拟时,系统提示您是否要退出在线绘图仪。如果您选择“NO” ,你将能继续使用上述的功能。如果您按“YES” ,你会回到演示窗口,从那里可以查看打印结果。通过“Calculate/Open/External Files”,或者双击部件(有外部文件),打开External Files对话框,选择编辑按钮,这样您可以打开外部文件(包括输入和输出文件)。如图1-16所示。这两种做法均会打开该文件的编辑使用规定Both actions will open the file using the
25、editor set inFile/Settings/Directories/Text Editor (记事本默认) 。注意:文件名*意味着TRNSYS将使用输入文件( 。dck) 的文件名重新创建新文件。例如:如果您的项目的输入文件名是“ MyProject.dck ”,输出时你选择 “*”作为输出文件的名称, TRNSYS将自动创建一个名为“ MyProject.dat ”的文件 。 警告:输入(deck)文件名称并不总和TRNSYS 演示窗口项目名称相同。Deck文件名是建立在该项目的Control Cards, 这可以通过“Assembly/Control Cards”或适当的工具栏按
26、钮。图1-16 :打开的外部文件标准TRNSYS部件常常会建立文本文档,但对于一个项目,您可以使用任何文件扩展名。特别是,一些用户觉得用常用的电子数据表软件扩展名更方便,例如: “ .xls ” 。用表格软件打开这些文件时,只需在Windows资源管理器中双击该文件的图标即可。但是,请注意,创建的文件只能有纯文字信息。其它特征,如颜色, 不能和标准部件一同创建。 模拟故障分析(错误管理器) 在模拟, TRNSYS输出一特殊文档,称为日志文件。该文件和deck文件有相同的文件名,扩展名为.log。同时生成另一个文件,列表文件,(包含所有的信息,除了一份相同的输入文件,还有一些额外的打印结果,比如
27、每次迭代计算时的输入输出的“追踪”结果。在演示窗口中,点击LST工具条,打开Error Manager,便可看到LOG和列表文件。图1-17显示了一个错误信息的例子,方程中含有不存在的变量。模拟结束时出现一个“ TRNSYS错误”对话框。然后,您就可以返回到演示窗口,点击确定,。您可以打开错误管理器,分析模拟期间生成的提示、警告和错误讯息。图1-17 :错误管理器在错误管理器界面中,通过“Units stats”和“Types stats”可以看到每个部件消耗的时间和被引用的次数。最后,点击“Lst File”选项卡,将以文本编辑器的方式打开列表文件。 1.3.2 打开并运行一个多维建筑模型例
28、子(类型56 ) “ Sunspace ”是BESTEST Case 960中的一个简单例子。 BESTEST (建筑节能模拟程序测试)是国际能源机构用来测试和诊断建筑能耗模拟程序中围护结构部分仿真能力很成熟的理论。打开窗口和运行例子在演示窗口,打开 TRNSYS16 Example SunSpace SunSpace.tpf 。部件选取和部件连接同上述。图1-18 :SunSpace 例子当您运行例子时(按F8 ) , TRNSYS启动TRNBuild以处理建筑输入数据。这可以确保TRNSYS中使用的数据和最新版本.Bui文件相匹配以及Type56会找到用来模拟所需的所有文件((.bld,
29、.trn and .inf) 。自动开启TRNBuild 后,弹出在线绘图仪窗口,模拟开始运行。图1-19 : SunSpace例子:在线绘图仪窗口通风和最适宜温度的变化图1-19显示的是在线绘图仪窗口,二月一号最适宜的通风和温度建筑编辑说明建筑模型涉及太多的参数,很难使用一个标准的形式上的演示窗口。建筑模型采用一个特殊文件描述,.dui文件。右击building图,选择“Edit building”,进行建筑参数的修改,如图1-20所示 。这将启动TRNBuild,并打开相应的.bui文件。图1-20 : SunSpace例子:启动建筑编辑器, TRNBuild你可以探索建立参数高层(热区)
30、的底部水平(热性能一层大规模墙) 。举例来说,在“ SunZone ”中,你可以修改窗口面积从12到1,如图1-21 所示。要做到这一点,请在TRNBuild Manager点击区域的名称( SUNZONE ),然后在对话框中选择3维 墙体( 朝向南面的BST_H_EXT类型)。右边工作窗口将显示该窗户的特性。图1-21 : SunSpace例子:改变窗户面积对比图1-19,可以看出,面积减少后,夏季的温度有了大幅度的降低。1.4 创建一个TRNSYS项目在这一节中,我们将介绍创建“Begin”的详细步骤。首先是必须选择的系统的物理描述。 1.4.1 系统描述图1-22展示的便是模拟系统 。这
31、是一个简单的太阳热能的应用,这里太阳能集热器用来预热工作流体水。图1-22 :一个简单的太阳能预热应用水泵每天从上午8时至下午6时运行。泵的最大流量50L/h。水泵进口水温恒定,20C,水泵的功率为16.7KW,假设5%的电能转化成热能,加热流体。 该太阳能阵列由两个1米的平板集热器并联而成。1平方米是指孔径面积(平板集热器就是指玻璃面积) ,这和下面给出的有效参数是一致的。这两个平板是一样的。性能已经测试过,方程也是一样的,并在流量为40L/h.m2时得到验证,得出的有效参数为,0 = 0.8, a1 = 3.61 W m-2 K-1, a2 = 0.014 W m-2 K-229页公式没编
32、辑此外,根据制冷与空调工程师协会的测试方法,零阶和一阶入射角修正系数被认为是本B0 = 0.2和B1 = 0.0 。该太阳能集热器倾角为45 ,面朝南(注:这不是为了提供一个指定地点的最佳的太阳能集热器方向) 。 在欧洲,太阳能集热器测试报告常常给的效率公式和上述有所不同 :平均(或板中间)温度替代入口温度。请务必注意,在Type 1的效率模式(参数4 ) ,如果是这种情况(参数值应设为2) 辅助加热器,最大功率1400瓦, 不考虑损失。在设定的60摄氏度下,该系统是设在布基纳法索首都瓦加杜古。模拟的时间步长是一小时,模拟结果是有关系统的温度和热流密度,以及复合能量传递Qaux和Qcoll (
33、辅助能源率和有效的太阳能利用率) 。关注的时间是1月和2月。 1.4.2 建模方法开始在演示窗口中创建该项目前,我们需要研究被模拟的系统,决定什么因素是起作用的,并确定用于在模拟的组成部分。 该太阳能系统包括太阳能集热器,水泵,以及一个辅助加热器。我们还需要读取并处理瓦加杜古的天气数据,以及输出一些结果(包括在线绘图和打印文件)。 需要用到的部件如下 Type109气象数据读取器和处理器:此部件用于读取天气参数,并进行处理,用来计算任意表面的太阳辐射能。 Type 3 水泵:简单水泵模型(机械循环) Type 1太阳能集热器:适用于二阶能量方程的平板集热器Type 24整合:将用于整合能源利用
34、率Type 25 :打印机 Type 65 :在线绘图仪1.5.3 。创建项目的详细说明 。创建一个空项目在演示窗口,File/New目录下选择Empty Project,然后点击“Creat” 。默认情况下,该项目将建立在 TRNSYS16 MyProjects下的一个新的文件夹里,名为Projectn ,其中n是数字(创建的第一个项目,n省略,即为Project.tpf ) 。 这将创建一个空项目。首先通过 “Assembly/Control Cards”设置一些全球模拟参数,或通过点击图1-23所示的文件图标。您只需要改变仿真停止时间,默认值改为1416(二月底)。在Con
35、trol Cards窗口中,拖动滚动条,您会发现,deck文件和空文件同名,后缀为.deck。如果需要,可以改变文件名。 。添加并配置各部件现在可以添加部件到空项目中。气象数据读取和处理 从数据读取和太阳辐射处理器开始介绍,Type 109。可以在Direct Access Tool(屏幕右边的结构目录)中找到,位于Weather data reading and processing目录下。我们需要读取瓦加杜古(布基纳法索,非洲)的气象数据 ,它可作为气象数据库生成 Meteonorm (指第9章介绍的更详细的气象资料) 。 Meteonorm使用TMY2数据格式,所以我们选择
36、Standard FormatTMY2中的Type109。您可以通过拖拽的办法将结构目录中的部件添加到项目窗口。(见图1-23 ) 。 部件配置 双击部件,可以获得其参数,输入,输出和其他结构设置,如外部文件。本例中,我们打开“External Files”,并选择瓦加杜古的文件,即%TRNSYS16%WeatherMeteonormAfricaBF-Ouagadougou-.tm2 109型也可以用来计算平板集热器的入射辐射,所以我们需要设置倾斜表面合适的倾斜角和方位角。在“Input”中,设置表面倾斜角45度和方位角0 ( 0表示面向赤道,比如,北半球时面朝南) 。这将设置一些输入参数的初
37、始值,并且这些值在模拟过程中不改变。缺省的条件下,可以默认地面反射系数为0.2. 图1-23 :控制窗口及Type 109 (天气数据读取器/处理器) 太阳能利用系统现在我们将新增3个物理系统模型所需的三个组成部件:水泵,太阳能集热器和辅助加热器。选定的部件如下: HydronicsPumpSingle speedType3b更改的设置:设置最大流量(参数1 )为 50kg/hHVACAuxiliary HeatersType6 更改的设置:设置最大功率(参数1 ) 为5040kj/h= 1400 W Solar Thermal CollectorsQuadratic Efficiency C
38、ollector2nd-Order Incidence AngleModifiersType1b更改设置:设置集热面积(参数2 )为2 m.。请注意,给出的集热面积是总面积,而不是单个集热器的面积。如果一些效率参数的误差在允许范围内(比如准确值为12.996 kJ/h-m-K 和0.0504 kJ/h-m-K)。倾斜角(参数9)的初始值不需要修改,因为受到Type109的输出的制约(之后改变集热器倾斜角会容易些,因为只有一个值需要修改) 。公用部件:我们需要输送时间变化控制信号来固定水泵的流量,还需要积分,绘图和印刷模拟结果。故需添加4个部件: UtilityForcing Functions
39、GeneralType14h 参数:需要定义的配置文件是一阶梯功能函数,0 代表0点至08:00 点, 1是从08:00至18:00 , 第二个0表示18:00至24:00 (配置文件24h后再) 。为了形象的描述,我们将时间分成6个点: ( 0 ; 0 ) , ( 8 ; 0 ) , ( 8 ; 1 ) , ( 18 ; 1 ) , ( 18 ; 0 ) , ( 24 0 ) 。 因此,除了初始值还需要5点,输入值如下: 0 ; 0 ; 8 ; 0 ; 8 ; 1 ; 18 ; 1 ; 18 ; 0 ; 24 ; 0 。 演示窗口提供了一个定义阶梯时间的便捷方式,即使用Type14的图形插件
40、。具体请参考节。For step-like forcing functions, it is recommended to define the profile byrepeating the time values with two different function values, as it is done hereabove, and to use the average value of function output of Type 14. This willensure consistent results for any chosen time step 步样迫
41、使职能,建议,确定个人资料重复的时间价值是两个不同的函数值,因为它是在这里完成上述情况,并利用吨 UtilityIntegratorsQuantity IntegratorType24默认配置将模拟的所有结果叠加起来。设置输入栏的参数为2(2是指需要叠加的输入的数目)输出中对应的参数也会自动更新。 OutputOnline PlotterOnline Plotter Without FileType65d参数:左边轴有3个变量,右侧2个。设定左侧温度变化范围为-100;100,右侧传热速率变化范围为0;10000,尽量减少图形的重叠部分。 OutputPrinterNo UnitsType25
42、c无需对默认设置做任何改变。打印机会将模拟的全部结果以*.out格式输出一个文件,其中*是deck文件的名称(比如没有重新命名的话,文件名是Projectn)。修改打印机输出参数的个数为2(在输入栏中点击 How many variables are to be printed by this component?) 。连接部件使用连接工具连接部件,点击link按钮激活此功能(见图1-24 ) 。当您移动鼠标到一个部件图标时,可连接8个点显示出来。点击一个点作为起点,然后点击需要连接的部件,选择一个点做为终点。新建立的链接是空的,即它没有连接任何(输出;输入)。连接采用不同颜色表
43、示(默认情况下蓝色,已建立连接的是黑色) 。图1-24 :添加链接内部的输入输出关系,您必须先返回到选择工具条(点击白色的箭头图标或按ESC键)。然后,您可以双击链接来编辑内部连接,如图1-24所示 使用过滤器,直线化工具或使用“table view” ,可以使连接更加容易,详细说明见 。本例中所需的链接如下: 系统连接 Type109 (气象资料Weather)到Type1 (太阳能集热器Solar collecter) Total radiation on horizontal Total horizontal radiation Sky diffuse radiation
44、on horizontal Horizontal diffuse radiation Total radiation on tilted surface Incident radiation Angle of incidence for tilted surface Incidence angle Slope of tilted surface Collector slope总水平辐射总水平辐射水平天空散射水平散射倾斜表面的总辐射入射辐射倾斜表面的入射角入射角倾斜表面的倾斜角集热器的倾斜角Type14 (控制部件Forcing Function ) ,到Type3(泵 Pump) Averag
45、e value of function Control signal 部件的平均值控制信号 Type3型(泵 Pump) ,到Type1(太阳能集热器) Outlet fluid temperature Inlet temperature Outlet flowrate Inlet flowrate出口温度进口流体温度出口流量进口流量输出部件的连接连接到Type24(Integrator积分) Type 1 (Solar collector), Useful energy gain Input to be integrated-1 Type 6 (Auxiliary heater), Requ
46、ired heating rate Input to be integrated-2Type1(太阳能集热器Solar collector),有效太阳辐射积分1的输入Type6(辅助加热器Auxiliary heater),必须的热流量积分2的输入连接到Type65(Online plotter 在线绘图仪) Type 3 (Pump), Outlet fluid temperature Left axis variable-1 Type 1 (Solar collector), Outlet temperature Left axis variable-2 Type 1 (Solar col
47、lector), Useful energy gain Right axis variable-1 Type 6 (Auxiliary heater), Outlet fluid temperature Left axis variable-3 Type 6 (Auxiliary heater), Required heating rate Right axis variable-2Type3(泵Pump),出口流体温度左侧变量1Type1(太阳能集热器Solar collector),出口温度左侧变量2Type1(太阳能集热器Solar collector),有效太阳辐射右侧变量1Type6
48、(辅助加热器Auxiliary heater),出口流体温度左侧变量3Type6(辅助加热器Auxiliary heater),必须的热流量右侧变量2连接到Type25(Printer 打印机) Type 24 (Integrator), Result of integration-1 Input to be printed-1 Type 24 (Integrator), Result of integration-2 Input to be printed-2Type24(Integrator积分),积分1的结果打印变量1的输入Type24(Integrator积分),积分2的结果打印变量2
49、的输入 设定标签一些输出部件允许定义标签、描述符或者输出变量。在演示窗口中,这些可变参数在输入栏中,代替输入参数的初始值。 本例中,我们需要确定Type25 (打印机Printer)和Type65 (在线绘图仪 Online plotter)的描述符。 图1-25显示可以打印和绘图的参数名。图1-25 :定义输出部件的变量描述符 。运行该项目,并分析结果点击Calculate/Run Simulation或按F8运行模拟。模拟过程中,在线绘图仪会显示模拟结果,同时生成输出文件。在文件输入或是模拟过程中发生错误,您可以在错误管理器中查看详细的错误信息(见1.4.1.
50、3节“Troubleshooting a simulation”) 。演示窗口的一些备选操作部件TYPE14(Forcing Function)使用其图形插件 Type14是一个标准部件,其插件技术已经非常成熟。在演示窗口中,任何部件可以与一个单独的可执行程序连接,帮助用户修改其结构。如Type14 ,插件提供了图形化的方式定义强迫功能的时间表。可以启动插件通过点击部件描述窗口中特定的图标。这将启动外部程序,如图1-26所示 。可以使用插件定义所需的资料。完成后,单击OK,插件会自动修改Type14的参数并退出窗口。图1-26 :使用Type14 插件(Forcing Funti
51、on)使用外部管理器定义需绘图和打印的参数变量按上述的指示,我们添加了一个在线绘图仪和打印机,操作和添加其它部件一样。演示窗口提供另一种绘图和打印参数的方法:输出管理器(Output Manager)。在“Assembly”菜单下打开输出管理器。图1-27显示了如何定义一个在线绘图仪(连接和上例子的相同)新增一个在线绘图仪(在线绘图仪上的图标在右侧) 点击右侧树状结构上已创建的在线绘图仪,设定参数,使其具有有3个左侧轴变量和2个右侧轴变数。您还可以更改轴的变化范围,等。 展开右侧的在线绘图仪目录以及左侧的需要的部件目录(比如,泵),选择需要绘图的第一个变量(出口流体温度) ,选择在线绘图仪的“
52、left-axis variable-1”,然后按一下右侧箭头使其连接。重复连接其它需要绘图的变量。 完成后,关闭输出管理器。项目中,一个新的在线绘图仪命名为“ System -Plotter被创建。在项目窗口或输出管理器,您可以修改绘图仪参数和连接方式。特别是,您可以在proforma 的“input”栏中变更变数标签( “name” )。图1-27 :输出管理器对于输出文件,有一快捷方式传送到一个新的打印机:任何组成部件, 双击它的图标,然后转到“output”栏。每个输出都有一个选择窗口。如果您选中一个变量,它会被自动传送到系统的打印机(第一次输出变量被选中时使用的打印机)。图1-28就
53、太阳能集热器举例说明了这一点(第一输出变量将被送到默认的打印机) 。此时,您可以在输出管理器或系统打印机图标改变一些参数,比如启动打印和停止打印的时间,文件名等图1-28 :结构界面的输出栏及打印的选择窗口 1.6 。建立一个建筑项目本节介绍如何使用TRNSYS Studio Building Wizard一步一步的创建一个简单的建筑项目。关于使用TRNBuild导入建筑数据的详细说明,请参阅说明书的第6章。 1.6.1 。使用建筑向导第二章有建筑向导的详细说明(使用演示窗口) 。请参阅第二章获取更多的信息。下一节只会提供创造一个简单建筑项目的步骤。 启动建筑向导,选择File/New,然后选
54、择“Building Project( Multizone ) ”图1-29:建筑向导 第1步:启动建筑向导第一步是创建热区,并说明每个区域和哪些区域相邻(采用网格布置的方法)。点击网格的一格会在此位置创建一个区域。在这个例子中,我们分别在E5,E6和F6各创建一个区域。图1-30 :建筑向导第2步:区域布局这种方法使用独立的正方形来代表建筑的实际形状。本例中,建筑原型和简化的“suare grid”不同。第三步是设定每个房间的尺寸: Zone E5: Width = 6, Depth = 9, Height = 3 Zone E6: Width = 6, Depth = 6, Height
55、= 3 Zone F6: Width = 12, Depth = 6, Height = 3区E5:宽度= 6 ,深度= 9 ,高度= 3 区E6 :宽度= 6 ,深度= 6 ,高度= 3 区F6 :宽度= 12 ,深度= 6 ,高度= 3图1-31 :建筑向导第3步:房间尺寸此时,可以设定建筑的每个朝向的玻璃比例(所有建筑区域的平均值)和建筑的方位角(和北极的夹角)。天气数据文件随之也被选定。项目创建后,所有这些参数还可以进行改变。 在这个例子中北面的玻璃面积比是10%,东、西共面25 ,南面50 。 “北面”实际上是东北方向25。图1-32 :建筑向导第4步:建筑方向和玻璃比例然户,设定渗
56、透和通风。在这个例子中,任意时刻的渗透比为0.2 vol/h,房间使用时通风量为1 vol/h( 否则为0) 。 注:建筑的使用采用缺省的时刻表。 所有时刻表可以在TRNBuild里面更改。图1-33 :建筑向导第5步:渗透和通风此建筑有加热和冷却过程。第6步定义设定点,最大功率及其他特点。除了制冷的设定点(恒定26C),其它参数保持默认值。图1-34 :建筑向导步骤6 :加热和冷却内热源使用默认值。图1-35 :建筑向导步骤7 :内热源最后两步是定义遮阳部件。第8步是用来确定固定的遮阳设备(overhangs窗帘和wingwalls ) 。我们只在南面安装一个窗帘。该窗口的尺寸(高= 2米,宽度= 13.5米) 近似实际尺寸(一个很大的窗户)。We assume that equivalent window is shadedby a 0.5-m overhang that is attached 0.1 m above the window.我们认为,相当于窗口的阴影由一个0.5米的悬是重视
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