TRNSYS - 瞬时系统模拟程序-北京睿驰科技

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模拟瞬态系统过程，优化能源性能

软件定位

TRNSYS 是 flexible、component-based 的仿真软件包，面向能源模拟领域的研究人员与工程实践人员。系统模型通过组件搭建，用户可修改已有组件，也可编写自定义组件，从而扩展仿真环境。

软件包组成

TRNSYS 软件包包含 Simulation Studio、TRNBuild、TypeStudio、TRNEdit 和 TRNSYS3D 等组成部分，分别服务于图形化前端、建筑模型接口、新内容开发、编辑与三维相关工作。

内核与组件库

Kernel 仿真内核

内核读取并处理输入文件，迭代求解系统，判断收敛，并绘制系统变量。内核还提供热物性计算、矩阵求逆、线性回归和外部数据文件插值等实用工具。

Component Library 组件库

组件库中的每个组件用于模拟系统中的某一部分。标准库包含约 150 个模型，覆盖泵、多区建筑、风力涡轮机、电解槽、天气数据处理器、经济计算、HVAC 设备和新兴技术等类型。

图形化建模与输出

TRNSYS Simulation Studio 是仿真的图形化前端。用户可通过图形方式组装详细系统，把一个组件的输出连接到另一个组件的输入，工作方式类似于在实际系统中连接管路与线路。Simulation Studio 自 1990 年代中期开始使用后，减少了手动编辑文本输入文件的需要。

仿真进行过程中，用户可以在在线图中查看系统变量，例如温度、流量、传热量等。输出设备也可用于组件输出值的集成、打印和报告。

应用方向

Central Plant Modeling

用于中央能源站及相关系统建模。

Building Simulation

用于建筑模拟，包括 LEED Energy Modeling。

Solar Thermal Processes

用于太阳能热过程相关系统分析。

Ground Coupled Heat Transfer

用于地面耦合传热问题建模。

Geothermal Heat Pump Systems

用于地热热泵系统模拟。

Thermal/Airflow Modeling

用于耦合多区域热/气流建模。

Optimization

用于仿真模型的优化与校准相关流程。

Energy System Research

用于能源系统研究和新兴技术评估。

Power & Hydrogen Systems

用于生物质、热电联产、氢燃料电池、风能和光伏系统等方向。

TESS 扩展组件库

TESS 扩展组件库用于补充 TRNSYS 的标准组件，面向建筑、暖通空调、太阳能、地源热泵、储能、水力管路、电气系统、控制、优化和公用组件等工程场景。TESS Libraries version 18 包含以下 14 个可用组件库；每个组件库通常包含可在 Simulation Studio 中使用的模型文件、源代码、文档，以及用于演示典型用途的项目示例。

14 个 TESS 组件库方向

Applications Library：用于日、周、月计划、占用率、照明或设备时间表，以及恒温器设定点等调度与设定点应用。
Cogeneration / CHP Library：包含蒸汽系统组件，例如泵、阀门、过热器、减温器和汽轮机等，可用于不同规模的 cogeneration 或 trigeneration 系统模拟。
Controllers Library：包含多类控制器组件，从简单恒温器控制器到多阶段差分控制器，也包括混水阀控制和室外空气 reset controller 等。
Electrical Library：包含太阳能光伏（PV）和太阳能热光伏（PVT）建模组件，以及 PV 阵列遮挡、设备停机、照明控制和锂离子电池模型。
GHP Library：包含地埋管换热器、水平多层地源换热器、垂直换热器，以及埋地单管和双管等组件。
Ground Coupling Library：用于计算建筑板、地下室、埋地蓄热罐等对象与周围地面之间的能量传递。
High Temperature Solar Library：面向高温太阳能集热器和相关传热工质，包含抛物槽集热器、阀门、泵、膨胀罐和管道等组件。
HVAC Library：包含面向建筑供暖、通风和空调建模的组件，覆盖住宅、商业和工业 HVAC 场景。
Hydronics Library：包含风机、泵、阀门、静压箱、风管和管道等组件，用于 TRNSYS 仿真中的流体回路建模。
Loads and Structures Library：包含标准 TRNSYS building model 的替代方案，例如合成建筑、简单多区建筑，以及把预先计算的建筑负荷加入系统或 plant simulation 的方法。
Optimization Library / TRNOPT：将 TRNSYS 仿真与 Lawrence Berkeley National Laboratory 的 GenOpt 程序耦合，用于成本或误差函数的 minimization，也可用于按实际系统数据校准仿真结果。
Solar Library：包含 18 个不同太阳能集热器组件，覆盖不同理论模型、测试模型和不同 glazing 类型的集热器。
Storage Tank Library：包含垂直圆柱储罐，以及球形、矩形、水平圆柱、倒锥形储罐等模型，并包含 tank-in-tank、换热器储罐、aquastats、热泵热水器等组件。
Utility Library：包含随机数生成器、水 draw profiles、event triggered printer、风速计算器、经济计算、建筑渗透模型等通用组件。

Individual Component Libraries

除 TESS Libraries 外，TRNSYS 还提供单独销售的复杂组件示例，适合特定系统或技术评估工具场景，涵盖 Green Roof、Wetland Cell、Exposed Basement or Parking Garage、Ventilated Air Cavity Facade、2-Pipe Variable Refrigerant Flow（VRF）、Tank-in-Tank、Ground Coupling、Phase Change Material（PCM）Wall 和 Event Data Reader 等方向。