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编译 | 太阳能工业热利用(SHIP)模拟软件介绍
时间:2018-12-12 来源:IMSIA
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太阳能工业热利用(SHIP)模拟软件介绍
编译 陈讲运
 
 

由于太阳能在工业中应用(SHIP)还处于早期阶段,规划人员和工程师需要工具来建模和比较不同大小的系统和流程集成的思想。2015年8月,从事SHC任务49“工业过程中的太阳能热集成”的研究人员发布了一份适合的仿真软件清单(见附件报告)。从那时起,这些程序的开发人员增加了新的功能,以促进为工业过程(船舶)提供太阳能热的系统建模。

作为国际能源署太阳能加热和冷却计划支持项目的一部分,task 49名研究人员评估了四种商用工具——TRNSYS、T*SOL、POLYSUN和SOLTERM(见下表)。


 

如任务49报告中所列出的,其中一些特性被合并到四个商业可用的模拟工具中。该文件没有包含Solterm的详细描述,因为研究人员没有使用它。
资料来源:task 49


在task 49(2012年2月至2015年12月)中基于案例研究使用了几个工具来计算。反馈总结如下:

TRNSYS比较灵活,它允许用户从各种模型中选择集热器、储罐、控制器等,所以,同一案例研究选择另一种模型可能导致不同的结果,因此TRNSYS对于相当普通的研究来说不太实用。只要对系统的描述非常详细,并且组件看起来很明确,就应该选择该程序。

T*SOL非常直观,使用起来花费的时间很少。为对提供工业太阳能热的系统进行建模,它提供了许多标准配置,例如预热补给水和加热封闭过程回路,以便快速开始计算各种工业应用的能量产量和系统经济性。这得益于预先设置系统,其复杂水力系统和相应的控制策略(特别是在过程侧)是限定的。

Polysun直观而快速,因其图形界面和基于组件的架构。该程序提供了适合于基本太阳能过程热应用的一些预配置模型,如预热补给水、加热封闭过程回路以及将太阳能热装置集成到蒸汽管道系统中。过程侧包括简化的散热器设计,并且可以由用户扩展和更详细的规定。但该过程的温度不能超过250℃。

研究人员发现不同工具存在若干限制:
l 时间增量对于快速变化来说太大(例如在操作中)。
l 用于SHIP的水压方案数量有限。
l 模拟过程热应用的选项有限(预设置文件和散热器数量少)。

程序开发人员已发布更新,以消除相关限制并扩展SHIP模型的范围。 Valentin国际营销经理Denise Dawes说:“T * SOL 2018现在已有两个水压SHIP建模,最多6个太阳能循环和多达6个散热片系统,其中一个用于过程加热”。 Polysun项目管理员Andreas Wolf表示,Polysun最近的更新增加了一个功能,通过CSV文件指定过程加热应用的入口和返回温度。

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