[发明专利]一种地源热泵长期性能预测方法

权利要求书

1.一种地源热泵长期性能预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

选择地源热泵的模型，其模型包括依次连接的热泵机组、循环泵、分流器、水平地面回路、混合器，增加一与水平地面回路并联的干式冷却器；

由温度恒温器控制分流器的转换，所述温度恒温器包括冷却水恒温器和加热恒温器；

选择天气数据类型模拟所述模型的运行环境；

参考笛卡尔坐标体系选取水平地面回路的各节点和节点层，设定各节点的初始温度和时间，构成混合地源热泵的数值模型；

确定待测建筑物的制冷或制热需求作为数值模型的输入，记录数值模型运行过程中生成的各节点的温度时间变化；

对温度时间变化进行数学统计并可视化处理，预测混合地源热泵的性能。

2.根据权利要求1所述的地源热泵长期性能预测方法，其特征在于，所述待测建筑物的制冷或制热需求具体由建筑物的三维模型、内部热增益、冷却或加热设定温度确定，其中，内部热增益为建筑物内各物体每天的辐射对流能量总和。

3.根据权利要求2所述的地源热泵长期性能预测方法，其特征在于，建筑物的三维模型通过建模软件创建，将三维模型导入仿真软件关联数值模型，再重构和修改三维模型优化三维模型，降低三维模型的失真度。

4.根据权利要求1所述的地源热泵长期性能预测方法，其特征在于，在选择模型步骤中，采用FORTRAN对水平地面回路进行编码，并编译到一个可被仿真软件TRNSYS加载的动态链接库中。

5.根据权利要求1所述的地源热泵长期性能预测方法，其特征在于，热泵机组在加热模式或冷却模式时，分流器具体设置为：根据水平地面循环回路或干式冷却器入口、出口端工作流体的温度，通过加热恒温器或冷却水恒温器控制分流器的转换，以控制工作流体在水平地面循环回路和干式冷却器之间的流向。

6.根据权利要求1或5所述的地源热泵长期性能预测方法，其特征在于，所述温度恒温器控制分流器包括以下步骤：

通过季节性时间表序列控制加热季节、冷却季节的周期性变化，通过信号控制处理器将周期性变化的信号转换发送给混合地源热泵系统的数值模型，将热泵机组的状态调节为加热模式或冷却模式；

在加热模式，由加热恒温器根据水平地面循环回路或干式冷却器入口或出口端的工作流体的温度，控制分流器的切换；

在冷却模式，由冷却水恒温器根据水平地面循环回路或干式冷却器入口或出口端的工作流体的温度，控制分流器的切换；

其中，通过所述加热恒温器、冷却水恒温器还产生热泵机组的启动或关闭信号。

7.根据权利要求6所述的地源热泵长期性能预测方法，其特征在于，所述信号控制处理器的加热信号表示为：

γ_H＝eql(γ_AH+γ_SH，2)

冷却信号表示为：

γ_C＝eql(γ_AC+γ_SC，2)

其中，γ_AH表示加热恒温器的信号，γ_SH表示季节性时间表序列处于加热季节时的信号，γ_AC表示冷却水恒温器的信号，γ_SC表示季节性时间表序列处于冷却季节时的信号；函数eql的结果由括号中的两个值决定：如果两个值相等，则函数eql输出为1，否则，此函数eql的结果为0。

8.根据权利要求7所述的地源热泵长期性能预测方法，其特征在于，所述干式冷却器的信号表达式如下：

γ_LDC＝min[Q_LDC，max(γ_H，γ_C)]

其中，Q_LDC为工作流体流向干式冷却器的信号。

9.根据权利要求1所述的地源热泵长期性能预测方法，其特征在于，水平地面循环回路采用卧式埋管换热器，卧式埋管换热器由埋入各土壤层的多个节点层构成，节点层由笛卡尔坐标确定的若干节点构成。