随着畜禽养殖的领域不断发展和规模不断扩大,畜禽养殖业的品种、饲料和防疫等问题基本解决,但养殖环境质量仍是制约其生产养殖水平重要因素之一。鉴于畜禽舍室内存在大量氨气,不宜采用湿工况空调末端,故本文采用毛细管辐射网栅作为空调系统的末端设备。毛细管网栅辐射空调系统最突出的优点就是能够有效利用低品位能源来满足建筑供暖、供冷的需求,因而受到广泛应用。辐射空调系统进行设计时,需要确定辐射末端的供水温度及该温度下的制冷量,其供回水温度不仅直接影响着毛细管顶板表面的温度,当毛细管顶板表面温度低于室内空气的露点温度时,室内会出现结露现象。此外,供回水温度的大小也直接影响着毛细管顶板供冷和供暖能力的大小,因此辐射末端的供回水温度是影响毛细管辐射空调系统的关键因素。本文以采用地源热泵与毛细管网栅辐射空调系统的江西省新干县养殖场为研究对象。鉴于单独建立CFD模型,它往往只能对室内温度场和风速场的分布进行模拟,难以实现在线控制。而TRNSYS能够实现动态在线控制的模拟,但是在仿真运行的每个时间步长里,假设室内空气均匀混合,任意处的温度、风速、相对湿度等参数都分别相等,无法预测出空调房间的气流分布情况。基于此,本文首先利用FLUENT软件模拟出毛细管网不同供水温度下分娩猪舍内温度场分布并进行分析。基于FLUENT模拟结果,建立TRNSYS地源热泵+毛细管网栅辐射空调系统仿真模型,模拟供水温度对室内温度、毛细管网辐射空调制冷能力的影响,分析得出毛细管网最佳供水温度。同时,对比地源热泵系统埋管不同深度下夏季室内温度、机组性能系数以及系统能耗等参数变化,分析得出地源热泵系统最佳埋管深度,以此验证地源热泵+毛细管网栅辐射空调系统在此工况下运行符合分娩猪舍夏季室内设计参数,室内热环境效果较好。首先,本文在FLUENT模拟方案中选择20℃、18℃、16℃和14℃供水温度工况,分析不同供水温度对室内温度的影响。研究结果表明,毛细管末端夏季采用高温冷水供冷时基本符合分娩猪舍温度要求,且毛细管网的供水温度对室内热环境影响较大。降低供水温度,会提高毛细管网供冷能力,供水温度每升高2℃,室内温度大致升高0.6-1.2℃左右。但是,供水温度的降低也伴随着结露的可能。考虑到猪舍设计温度要求,本文供水温度设置应不低于16℃。基于此,通过TRNSYS建立地源热泵+毛细管网栅辐射空调系统仿真模型,分析不同供水温度对毛细管网单位面积制冷量的影响。研究结果表明,毛细管网供冷能力随供水温度的提高而降低,近似呈线性关系,供水温度每升高2℃,单位面积制冷量减少9.7W/m~2左右,而供水流量对毛细管网供冷能力的改善并不明显。综合考虑,供水温度设定为16℃。随后,对地源热泵系统水平埋管处于不同深度时相应的地埋管出口温度、机组性能和系统能耗等参数进行模拟分析对比,得出随着埋管深度的增加,水平埋管出口温度逐渐降低,冷能效比EER逐渐升高。在确定地源热泵系统最佳埋管深度和毛细管网最佳供水温度后,对地源热泵+毛细管网栅辐射空调系统仿真模型部件进行参数设置,模拟得到机组运行时室内温度在24.72-27.61℃之间,室内平均温度为25.62℃;室内作用温度在23.7-26.1℃之间,室内平均作用温度为24.68℃,满足夏季分娩猪舍相关参数要求,室内热环境效果较好。本研究证明,对于畜禽舍热环境模拟研究而言,CFD技术既为畜禽舍内热环境研究提供了一种经济实用的方法,又为畜禽舍的辐射制冷供暖节能性优化提供了解决方案,具有一定的理论意义和工程实用价值。