随着经济的快速增长,人们对美好生活的质量诉求越来越高,大多数人关注的焦点已经转移到生活环境舒适性,营造舒适的环境势必要以能耗为代价。我国北方地区太阳能源丰富,供暖期长且能源消耗巨大。太阳能供暖系统可满足供暖需求,节约能源,逐渐引起人们关注,成为当下重要的科研领域。当前太阳能供暖运行中存在以下瓶颈问题:其一,供暖系统中各回路流量耦合关系复杂,流量关系不明确,导致热利用率低;其二,系统水力失调,造成室内供热效果差,热舒适性较低,不能达到节能。为了解决上述问题,本论文的研究工作如下:第一,基于太阳能供暖系统实验平台,对系统各部分设备构造、原理、参数等进行说明;第二,建立仿真模型。结合实验平台及热力学原理,分别对集热器、储热水箱、供暖管道、循环水泵、室内外温度、流量调节阀、风机盘管、集热侧与负荷侧控制、PMV等数学建模,为供暖系统的TRNSYS模型提供理论支撑;第三,结果分析。对储热水箱及集热器出口温度及室内外温度、系统集/供热流量进行模拟值与实验值的分析,验证TRNSYS模型的合理性,为第五章流量及系统热性能动态分析奠定基础;最后,对系统热性能流量影响研究。通过实验与仿真对比分析,证明了TRNSYS模型的正确性,可作为太阳能供暖系统流量性能研究分析。具体研究内容如下:(1)利用TRNSYS模型确定了占地面积约70 m~2建筑物的集热器的最佳倾角范围和最佳面积的选取;(2)对系统集热与供热流量值优化,相比与系统初始运行集热流量与供热流量值,优化流量值后可提高储热水箱的热性能,提高集热器的热利用率,研究结果表明,系统日集热效率提高了19.72%;集热器日有效热收益增加了31.7 kWh;(3)通过TRNSYS模型分析了水力失调对室内热性能及辅助加热设备能耗的影响,研究表明,合理的供热流量值选取可满足用户室内需求并减少能耗,集热器日有效热量利用率提高了5%,辅助设备日耗电量减少56 kWh;(4)以室内热舒适性(PMV-PPD)为评价指标,分析了集热与供热流量值对其的影响,得出供热侧流量对PMV及PPD值影响显著,选取合理的集热与供热流量既符合ISO7730室内热舒适要求又满足用户需求。本文的研究结果对完善太阳能供暖技术在我国民用建筑的实际应用有借鉴作用。