Python联动TRNSYS——实现不同温度下的风机风速调控

1、引言

在建筑能耗仿真领域，TRNSYS凭借成熟的模块化架构，一直是建筑负荷计算、暖通系统动态模拟的核心工具，能精准还原建筑能源系统的运行特性。但在研究向精细化智能调控、复杂算法集成迈进时，单一使用TRNSYS的短板逐渐凸显：其内置控制模块多为固定的PID、时序控制，难以实现自定义的分级调控逻辑；且缺乏算法开发生态，无法直接嵌入机器学习、动态行为模型等先进研究方法，二次开发还需依赖Fortran/C++，学习和应用成本居高不下。

而Python作为通用编程语言，不仅能通过简单的条件判断、函数定义快速编写灵活的控制策略，还拥有NumPy、Scikit-learn等丰富的第三方库，可无缝集成负荷预测、强化学习等复杂算法。将TRNSYS与Python耦合，既能保留TRNSYS对建筑能源系统的专业仿真能力，又能借助Python打破TRNSYS在控制逻辑、算法集成上的限制，让仿真从“被动的数值计算”转变为“主动的智能决策”。此外，Python还能实时处理TRNSYS的仿真数据，完成清洗、分析与可视化，实现“仿真-分析-优化”的一站式闭环，相比单一使用TRNSYS，大幅提升了研究的效率与创新性。

本文通过以实现不同温度下的风机风速调控为目标，尝试性的构建了一个Python耦合TRNSYS的模型，该模型的运行，成果的实现了python联动路径的探索，本模型的成功运行，为今后更加深层次的系统研究建立了基础。

2、仿真模型

本模型模拟参数和目标如下：

模拟目标：以福州地区的某建筑为对象，预通过判断室内温度的大小调控风机转速以实现室内温度越高，风机转速越高，达到平衡房间温度的目的。

模拟时间：6月1日~8月31日

所用模块：Type15(天气文件)、Type56(建筑模块)、Type3157(Python数据接口)、Type65c(数据输出)、equation(计算器)。

假定条件：出风温度16℃，当室内温度低于23℃的时候不开空调，24~26的时候风速为1挡，26~28风速为2挡，大于28风速为3挡。分别对应风速为200kg/h、600kg/h、800kg/h。

图1 TRNSYS仿真模型

3、运行展示

无风速控制下的自然室温模拟图：

 图2 无温控调节下的室温

有python风速调节下的室温：

 图3 有温控调节下的室温

空调信号开启判断：

图4 空调开启判断

空调挡位信号：

图5 空调挡位判断

有需要各类TRNSYS模拟建模及节能评估的请欢迎与我随时联系。

作者简介：王泽轩、硕士、能源动力中级工程师，哔哩哔哩up主，擅长TRNSYS、DesT能源系统仿真，主攻多热源系统耦合、供热制冷、多效蒸发、新能源利用开发等方向。

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