基于TRNSYS模拟的粮仓太阳能-土壤源热泵系统㶲分析

陈雁; 闫喜龙; 戴诗渝; 杜潇; 肖昭然; 崔伟华

doi:doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-0982

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基于TRNSYS模拟的粮仓太阳能-土壤源热泵系统㶲分析

更新时间：2025-12-17

- 基于TRNSYS模拟的粮仓太阳能-土壤源热泵系统㶲分析
- 基于TRNSYS模拟的粮仓太阳能-土壤源热泵系统㶲分析
- 太阳能学报 2025年第10期页码：434-443
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- DOI：doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-0982
  中图分类号： K519
- 网络出版：2025-10-31，
  
  纸质出版：2025-10-31
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陈雁, 闫喜龙, 戴诗渝, 等. 基于TRNSYS模拟的粮仓太阳能-土壤源热泵系统㶲分析[J]. 太阳能学报, 2025,(10):434-443.

陈雁, 闫喜龙, 戴诗渝, et al. 基于TRNSYS模拟的粮仓太阳能-土壤源热泵系统㶲分析[J]. 2025, (10): 434-443.
陈雁, 闫喜龙, 戴诗渝, 等. 基于TRNSYS模拟的粮仓太阳能-土壤源热泵系统㶲分析[J]. 太阳能学报, 2025,(10):434-443. DOI： doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-0982.

陈雁, 闫喜龙, 戴诗渝, et al. 基于TRNSYS模拟的粮仓太阳能-土壤源热泵系统㶲分析[J]. 2025, (10): 434-443. DOI： doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-0982.

摘要

针对粮食仓储建筑的能源消耗与安全问题

以中储粮赣州储备库为例

通过TRNSYS建立太阳能-土壤源热泵系统模型

并根据实际仓房运行数据对其准确性进行验证。基于太阳能-土壤源热泵系统制冷季运行工况的模拟数据

对系统进行电、热以及㶲分析。结果表明：在最不利状态工况下

系统各部件中光伏组件和制冷机组的㶲损失值较高

分别占总㶲损失的54%与36%;风机盘管的㶲效率最高

达到69.64%

制冷机组的㶲效率最低

为26.37%;风机盘管的热力学完善度最高

为0.96

光伏组件的热力学完善度最低

为0.47。光伏组件与制冷机组有较大优化空间。整个系统的㶲效率受室外空气温度变化影响;制冷运行中

太阳能-土壤源热泵系统能够使粮食仓房实现近零能耗运行。

Abstract

To address the challenges of energy consumption and operational safety in grain storage buildings

a solar energy-ground source heat pump system model was developed using TRNSYS

with the China Grain Reserves Ganzhou Depot selected as a case study. The accuracy of the model was validated against actual operational data from the storage facility. Based on the simulated performance of the solar energy-ground source heat pump system during the cooling season

comprehensive analyses of the system’s electrical

thermal

and exergy characteristics were conducted. The results show that

under the most unfavorable operating conditions

the photovoltaic panels and the refrigeration unit exhibit the highest exergy losses among all system components

accounting for 54% and 36% of the total exergy loss

respectively. The fan coil units demonstrate the highest exergy efficiency at 69.64%

while the refrigeration unit shows the lowest efficiency at 26.37%. The thermodynamic perfection of the fan coil units reached a maximum of 0.96

whereas the photovoltaic panels exhibit the lowest value of 0.47. These findings indicate that the photovoltaic panels and the refrigeration unit have substantial potential for performance optimization. The overall exergy efficiency of the system is affected to be influenced by variations in outdoor air temperature. During cooling operation

the solar energy-ground source heat pump system enables the grain storage warehouse to achieve near-zero energy consumption.

关键词

Keywords

references

郭苏, 何意, 阿依努尔·库尔班, 等. 基于多储能技术经济性比较的可再生能源发电系统多目标容量优化[J]. 太阳能学报, 2022, 43(10): 424-431.

李炳阳, 李新利, 杨国田, 等. 风光火储联合供应火电厂厂用电系统优化调度[J]. 热力发电, 2024, 53(2): 142-152.

胡学东, 吴来群, 袁玉, 等. 抽水蓄能与风电、光伏联合发电系统容量配置研究[J]. 人民长江, 2024(4): 244-251.

许伟滨, 陈秋宇, 刘佳坤, 等. 光伏发电效率影响因素研究进展及前景展望[J]. 电器工业, 2023(11): 48-50, 55.

彭冬根, 李寅蒂, 张振涛. 太阳能-地热能复合利用的溶液除湿空调系统研究[J]. 太阳能学报, 2023, 44(3): 360-367.

闫素英, 潘文丽, 高世杰, 等. 太阳能-热泵互补供暖系统负荷-运行协同调控与优化[J]. 可再生能源, 2022, 40(5): 611-618.

GAO Y Z, WU D X, DAI Z F, et al.A comprehensive review of the current status, developments, and outlooks of heat pipe photovoltaic and photovoltaic/thermal systems[J]. Renewable energy, 2023, 207: 539-574.

ZHANG T, ZHANG Y F, SHI Z R, et al.Experimental study of a photovoltaic solar-assisted heat pump/gravity-assisted heat pipe hybrid system[J]. Renewable energy, 2023, 207: 147-161.

石天庆, 商永强, 刘媛媛, 等. 低倍聚光光伏/光热与地源热泵集成系统综合分析及优化[J]. 热力发电, 2024, 53(7): 45-52.

ALSAGRI A S.Photovoltaic and photovoltaic thermal technologies for refrigeration purposes: an overview[J]. Arabian journal for science and engineering, 2022, 47(7): 7911-7944.

张红建, 邹易, 赵阔, 等. 太阳能光伏发电技术在海南地区低温储粮中的应用研究[J]. 粮食与食品工业, 2017, 24(5): 73-76.

王欣红, 毕月虹, 张华. 土壤源热泵系统的?分析[J]. 太阳能学报, 2009, 30(6): 732-737.

陈雁, 戴传山, 赵军. 地埋管地源热泵系统源侧?分析[J]. 天津大学学报, 2009, 42(7): 567-573.

吴智泉, 王际辉, 白宁. 闭式布雷顿循环热泵储电系统的?分析[J]. 太阳能学报, 2023, 44(3): 336-343.

ABU-RUMMAN M, HAMDAN M, AYADI O.Performance enhancement of a photovoltaic thermal (PVT) and ground-source heat pump system[J]. Geothermics, 2020, 85: 101809.

石惠娴, 徐得天, 朱洪光, 等. 太阳能-地源热泵式沼气工程加温系统TRNSYS模拟[J]. 农业机械学报, 2017, 48(8): 288-295.

李雪淳. 粮食平房仓太阳能-土壤源热泵复合系统仿真研究[D]. 郑州: 河南工业大学, 2023.

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