[发明专利]一种地源热泵的高效的逐时数值模拟方法

摘要

本发明公开了一种地源热泵的高效的逐时数值模拟方法，包括如下内容一、建立单孔和孔群地下换热器统一的数值传热模型；二、建立热泵与地下换热器的耦合模拟计算。与现有技术相比，本发明的积极效果是统一数值模型既可模拟单孔地下换热器也可模拟孔群，不必采用空间叠加技术来考虑孔群效应；直接采用数值模型进行模拟，既可以方便利用建筑逐时负荷进行逐时模拟计算，准确性高，又能保证计算效率高，节约计算时间。系统模拟步长取3600s，土壤导热计算中时间子步长取60s，空间步长取0.03m，计算准确性和计算效率都可保证。

主权项

一种地源热泵的高效的逐时数值模拟方法，其特征在于：包括如下内容：一、建立单孔和孔群地下换热器统一的数值传热模型：地下换热器采用统一的柱坐标下的一维数值模型：模型中换热孔壁设置为变热流边界；换热孔远边界设置为绝热边界；从孔壁到远边界均匀划分计算网格，对节点应用能量守恒原理建立离散方程，离散节点之间的连接关系用热网络表示，每个节点具有热容，节点之间用热阻连接；二、热泵与地下换热器的耦合模拟计算：步骤一、读取当前时步的建筑负荷；步骤二、判断建筑负荷是否为零：若是，则采用数值模型计算土壤温度，然后进入步骤十；若否，则进入步骤三；步骤三、假设热泵机组性能系数EER/COP；步骤四、计算地下换热器热量；步骤五、采用数值模型计算土壤温度；步骤六、计算进出口水温；步骤七、根据进出口水温重新计算EER/COP；步骤八、判断步骤七与步骤三的EER/COP的误差是否在设定精度内：若否，则用步骤七计算出的EER/COP代替步骤三假设的EER/COP，然后返回步骤四；若是，则进入步骤九；步骤九、计算水泵、风机、热泵能耗；步骤十、利用计算出的土壤温度更新土壤初始温度，为下一时步的计算做准备。