一种能源桩换热性能预测方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种能源桩换热性能预测方法。获取能源桩在当前时刻的进水口温度、所述当前时刻的出水口温度、所述当前时刻的桩周土体温度场以及在目标时刻的进水温度，所述目标时刻为所述当前时刻的下一时刻；将所述当前时刻的进水口温度、所述当前时刻的出水口温度和所述当前时刻的桩周土体温度场输入至所述温度预测网络模型中，得到所述能源桩在目标时刻的出水口温度；基于所述目标时刻的进水口温度和所述目标时刻的出水口温度，得到所述能源桩的换热性能数据。本发明专利技术实施例的技术方案，解决了现有技术无法准确预测能源桩换热性能数据的技术问题，降低了能源桩运行能耗并缩短了投资回收时长。缩短了投资回收时长。缩短了投资回收时长。

【技术实现步骤摘要】
一种能源桩换热性能预测方法


[0001]本专利技术涉及能源桩换热
，尤其涉及一种能源桩换热性能预测方法。

技术介绍

[0002]近年来，建筑的碳排放量占全球碳排放总量的很大一部分。从可再生能源中获取所需要的能源是减少建筑碳排放量的重要方式之一。地热能作为可再生能源，可通过能源桩地源热泵系统提取能源，并提供给建筑，从而降低建筑的碳排放量。
[0003]由于能源桩存在前期投入成本较高以及后期运维效率较低的问题。因此，在能源桩实际运行阶段，需要预测能源桩的换热性能，以辅助制定更加精准动态的控制策略，从而降低能源桩运行能耗以及缩短投资回收时长。
[0004]目前，对能源桩的换热性能进行预测的方式通常是，基于实时监测数据，利用线性回归等方式对能源桩的换热性能进行拟合预测。然而，这种预测方式存在无法准确地预测能源桩换热性能的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种能源桩换热性能预测方法，以实现更加准确地对能源住桩的换热性能数据进行预测，从而降低能源桩运行能耗以及缩短投资回收时长。
[0006]根据本专利技术的一方面，提供了一种能源桩换热性能预测方法，该方法包括以下步骤：
[0007]S1：获取能源桩在当前时刻的进水口温度、所述当前时刻的出水口温度、所述当前时刻的桩周土体温度场以及在目标时刻的进水温度，所述目标时刻为所述当前时刻的下一时刻；
[0008]S2：将所述当前时刻的进水口温度、所述当前时刻的出水口温度和所述当前时刻的桩周土体温度场输入至所述温度预测网络模型中，得到所述能源桩在目标时刻的出水口温度，其中，所述目标时刻为所述当前时刻的下一时刻；
[0009]S3：基于所述目标时刻的进水口温度和所述目标时刻的出水口温度，得到所述能源桩的换热性能数据。
[0010]根据本专利技术的另一方面，提供了一种能源桩换热性能预测装置。该装置包括：
[0011]当前温度获取模块，用于获取能源桩在当前时刻的进水口温度、所述当前时刻的出水口温度、所述当前时刻的桩周土体温度场以及在目标时刻的进水温度，所述目标时刻为所述当前时刻的下一时刻；
[0012]下一温度获取模块，用于将所述当前时刻的进水口温度、所述当前时刻的出水口温度和所述当前时刻的桩周土体温度场输入至所述温度预测网络模型中，得到所述能源桩在目标时刻的出水口温度；
[0013]性能数据得到模块，用于基于所述目标时刻的进水口温度和所述目标时刻的出水口温度，得到所述能源桩的换热性能数据。
[0014]本专利技术实施例的技术方案，通过获取能源桩在当前时刻的进水口温度、所述当前时刻的出水口温度、所述当前时刻的桩周土体温度场以及在目标时刻的进水温度，所述目标时刻为所述当前时刻的下一时刻。将所述当前时刻的进水口温度、所述当前时刻的出水口温度和所述当前时刻的桩周土体温度场输入至所述温度预测网络模型中，得到所述能源桩在目标时刻的出水口温度。本专利技术实施例的技术方案通过预先训练完成的温度预测网络模型可以更加准确地预测出当前时刻的下一时刻能源桩出水口的温度。进而可以基于所述目标时刻的进水口温度和所述目标时刻的出水口温度，得到所述能源桩的换热性能数据，解决了现有技术无法准确的预测能源桩的换热性能数据的技术问题，实现了更加准确的预测出能源桩的换热性能，从而达到降低能源桩运行能耗以及缩短投资回收时长的技术效果。
[0015]应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本专利技术的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本专利技术的范围。本专利技术的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本专利技术实施例一提供了一种能源桩换热性能预测方法的流程示意图；
[0018]图2为本专利技术实施例一提供的能源桩周围的温度传感器分布示例图；
[0019]图3为本专利技术实施例二提供的一种能源桩换热性能预测方法的流程示意图；
[0020]图4为本专利技术实施例二提供了基于能源桩换热性能预测方法预测能源桩换热性能数据的示意图；
[0021]图5为本专利技术实施例三提供的一种能源桩换热性能预测方法的流程示意图；
[0022]图6为本专利技术实施例三提供的基于能源桩换热性能预测方法构建模型的框架示意图；
[0023]图7为本专利技术实施例四提供的一种能源桩换热性能预测装置的结构示意图。
具体实施方式
[0024]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0025]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0026]实施例一
[0027]图1为本专利技术实施例一提供了一种能源桩换热性能预测方法的流程示意图，本实施例可适用于对能源桩换热性能进行预测的场景，尤其适用于对处于运行状态的能源桩换热性能进行预测的情况，该方法可以由能源桩换热性能预测装置来执行，该能源桩换热性能预测装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该能源桩换热性能预测装置可配置于诸如计算机或者服务器等的电子设备中。如图1所示，本实施例的方法包括：
[0028]S110、获取能源桩在当前时刻的进水口温度、当前时刻的出水口温度、当前时刻的桩周土体温度场以及在目标时刻的进水温度，所述目标时刻为所述当前时刻的下一时刻。
[0029]其中，当前时刻的进水口温度指在当前时刻能源桩进水口的温度。当前时刻的进水口温度可以通过能源桩进水口的温度传感器采集并获取。当前时刻的出水口温度指在当前时刻能源桩出水口的温度。当前时刻的出水口温度可以通过能源桩出水口的温度传感器采集并获取。当前时刻的桩周土体温度场指在当前时刻能源桩周围土体温度的集合，可以通过设置在能源桩周围的至少两个温度传感器采集并获取能源桩周围土体的温度。目标时刻为当前时刻的下一时刻。当前时刻的下一时刻和当前时刻之间间隔时长可以根据实际需求设置，也就是说，目标时刻和当前时刻之间的间隔时长可以根据实际需求设置，如，20min、30min或1h等。在本专利技术实施例中，当前时刻的下一时刻与当前时刻之间的间隔时长为30min。目标时刻的进水温度可以采用现有已训练完成用于预测能源桩在目标时刻进水温度的模型得本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种能源桩换热性能预测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：获取能源桩在当前时刻的进水口温度、所述当前时刻的出水口温度、所述当前时刻的桩周土体温度场以及在目标时刻的进水温度，所述目标时刻为所述当前时刻的下一时刻；S2：将所述当前时刻的进水口温度、所述当前时刻的出水口温度和所述当前时刻的桩周土体温度场输入至温度预测网络模型中，得到所述能源桩在目标时刻的出水口温度；S3：基于所述目标时刻的进水口温度和所述目标时刻的出水口温度，得到所述能源桩的换热性能数据。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标时刻的进水口温度和所述目标时刻的出水口温度，得到所述能源桩的换热性能数据，包括：按照下述公式得到所述能源桩的换热性能数据：其中，Q表示能源桩的换热性能数据，m
w
表示循环液体的质量流量，c
w
表示循环液体的比热容，t0表示当前时刻，t0+Δt表示当前时刻的下一时刻，表示能源桩在当前时刻的下一时刻的进水口温度，表示能源桩在当前时刻的下一时刻的出水口温度。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述温度预测网络模型包括卷积神经网络和长短期记忆网络；所述将所述当前时刻的进水口温度、所述当前时刻的出水口温度和所述当前时刻的桩周土体温度场输入至温度预测网络模型中，得到所述能源桩在目标时刻的出水口温度，包括：将所述当前时刻的桩周土体温度场输入到所述卷积神经网络的卷积层，得到所述当前时刻的桩周土体温度场的空间特征数据；将所述空间特征数据输入到所述卷积神经网络的池化层，得到所述空间特征数据的特征降维数据，将所述特征降维数据输入到所述卷积神经网络的展平层，得到展平后的数据；将所述展平后的数据、所述当前时刻的进水口温度和所述当前时刻的出水口温度输入到所述长短期记忆网络中，得到所述能源桩在目标时刻的出水口温度。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将所述展平后的数据、所述当前时刻的进水口温度和所述当前时刻的出水口温度输入到所述长短期记忆网络中，得到所述能源桩在目标时刻的出水口温度，包括：将所述当前时刻的进水口温度和所述当前时刻的出水口温度输入到所述长短期记忆网络的长短期...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔宏志，张唯一，周海洋，包小华，陈湘生，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：