北京
具有大规模蓄热的太阳能区供暖系统有助于可持续的未来。目前，成熟的系统很少，也缺乏合适的工具，阻碍了大规模的应用。高精度的系统模型和高效的控制策略是设计最优电厂的必要条件。本研究开发了一个大型太阳能加热装置的TRNSYS模型，其组件包括太阳能集热器场、矿坑储热器、热泵、锅炉、管道、泵和MATLAB控制系统。该模型使用丹麦德罗宁隆德的太阳能区供暖系统进行了验证，与测量结果吻合良好，太阳能热产量差异仅为0.3%，坑藏平均温差为1K。吸收冷水器的模型被改进，用于宽热泵模拟，产生约为。与测量的性能系数相比，系数为5%。预测的太阳分数为0.51，与测量值相差1.5%。本研究还提出了两种新的控制策略：自适应低温运行策略和全职热泵运行策略。
并将这些优化后的控制策略与原有的控制策略进行了比较。结果表明，低温和全职优化策略使热泵效率提高了20%，集热器效率提高了10%，太阳能利用率提高了15%。与原始系统相比，太阳能加热装置的经济和环境性能也将得到提高，最多可降低27%的热成本，降低32公斤/兆瓦时的碳排放。相比之下，没有吸收热泵，太阳热量产量减少了10%。以天然气作为辅助热源，系统不符合碳中和。本研究旨在提供新的仿真模型和控制策略，可用于设计最优的大规模太阳能热应用。
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