【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及地源热泵系统仿真的，尤其是涉及一种基于浅层土壤源g-dtm模型的地源热泵系统仿真方法和装置。
技术介绍
1、地源热泵系统通过地埋管换热器将地热能转移到建筑物内部，实现供暖或制冷。在供暖模式下，地源热泵系统通过地埋管换热器吸取地热能，然后通过地源热泵升温到一定温度，最终向建筑物内部输送热能，岩土温度降低。在制冷模式下，建筑物内部的热能通过地源热泵系统排入岩土中，冷却水通过地埋管换热器换热实现降温，岩土温度升高。
2、地源热泵系统具有多个优势。首先，它可以高效利用地热资源，不受季节和天气的影响。其次，地源热泵系统可以实现供暖和制冷的双重功能，提供全年舒适的室内环境。此外，地源热泵系统还可以降低能源消耗和碳排放，有利于减少对传统能源的依赖并减少环境污染。
3、地源热泵系统建模过程中可能会遇到一些障碍，主要包括以下几个方面：1、地质条件的复杂性：地源热泵系统的建模需要考虑地下的地质条件，包括地下水渗流、岩土的热物性参数等因素。然而，地下地质条件的复杂性使得准确地模拟和预测地源热泵系统的性能变得困难。同时，通过地质勘探和数据获取可能需要大量的时间和资金投入。2、地下热交换器的建模：地下热交换器是地源热泵系统的核心组件，其性能对系统的整体效果有着重要影响。然而，地下热交换器的建模是一个复杂的过程，需要考虑地下岩土介质的热传导、地下渗流情况以及与地埋管换热器内壁面对流换热等因素。准确地模拟地下热交换器的性能也是一个具有挑战性的任务。3、多物理场耦合问题：地源热泵系统的建模需要考虑多个物理场的耦合，如热传导
4、针对上述问题，还未提出有效的解决方案。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种基于浅层土壤源g-dtm模型的地源热泵系统仿真方法和装置，以缓解了地源热泵系统难以进行仿真导致的难以对地源热泵系统进行优化的技术问题。
2、第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于浅层土壤源g-dtm模型的地源热泵系统仿真方法，包括：
3、获取步骤，获取输入参数，其中，所述输入参数包括：浅层土壤源的配置参数，所述浅层土壤源的历史运行数据，地源热泵机组配置参数和地源热泵系统拟运行参数；迭代步骤，基于所述输入参数和目标模型进行迭代计算，确定出满足第一预设迭代终止条件的所述浅层土壤源的当前温度数据，其中，所述目标模型包括：浅层土壤源g-dtm模型和浅层土壤源响应模型，所述当前温度数据包括：所述浅层土壤源的当前进口水温和所述浅层土壤源的当前出口水温，所述浅层土壤源g-dtm模型为基于格林函数法和线性叠加原理构建的模型，所述浅层土壤源响应模型为用于在特定质量流量和取热量的条件下确定所述当前温度数据的模型；执行步骤，基于所述浅层土壤源的所述当前温度数据，所述地源热泵系统拟运行参数和地源热泵机组模型，得到目标参数，其中，所述目标参数包括：所述浅层土壤源的当前取热量和所述地源热泵机组的当前总功率；确定步骤，若所述目标参数不满足第二预设迭代终止条件，则利用所述当前温度数据和所述目标参数，重复执行所述迭代步骤和所述执行步骤，直至所述目标参数满足所述第二预设迭代终止条件，将满足所述第二预设迭代终止条件的所述目标参数确定为仿真结果；其中，基于所述输入参数和目标模型进行迭代计算，确定出满足第一预设迭代终止条件的所述浅层土壤源的当前温度数据，包括：基于所述地源热泵机组配置参数，计算所述地源热泵机组的额定总功率和所述浅层土壤源的初始取热量；利用所述初始取热量、所述输入参数、所述目标模型和数值梯度下降算法进行迭代计算，确定出对应的满足所述第一预设迭代终止条件的所述浅层土壤源的所述当前温度数据。
4、进一步的，利用所述初始取热量、所述输入参数、所述目标模型和数值梯度下降算法进行迭代计算，确定出对应的满足所述第一预设迭代终止条件的所述浅层土壤源的所述当前温度数据，包括：基于所述浅层土壤源的所述输入参数和所述浅层土壤源g-dtm模型，确定出所述浅层土壤源的初始温度数据；基于所述初始温度数据、所述初始取热量、所述浅层土壤源的输入参数、所述浅层土壤源响应模型和数值梯度下降算法进行迭代计算，计算出当前迭代对应的数值梯度的绝对值；若所述当前迭代对应的数值梯度的绝对值大于或等于第一收敛值，则计算所述当前迭代对应的数值梯度所对应的步长，并利用所述步长计算出当前迭代对应的进口水温；计算出所述当前迭代对应的目标函数值和所述当前迭代的前一次迭代对应的目标函数值之间差值的绝对值，或，计算所述当前迭代对应的进口水温和所述当前迭代的前一次迭代对应的进口水温之间的差值的绝对值，其中，所述目标函数值为所述当前迭代对应的取热量与所述初始取热量之间的差值的绝对值；若所述当前迭代对应的目标函数值和所述当前迭代的前一次迭代对应的目标函数值之间差值的绝对值小于或等于第二收敛值，则将所述当前迭代对应的进口水温确定为所述浅层土壤源的当前进口水温，或，所述当前迭代对应的进口水温和所述当前迭代的前一次迭代对应的进口水温之间的差值的绝对值小于或等于第三收敛值，则将所述当前迭代对应的进口水温确定为所述浅层土壤源的当前进口水温；若所述当前迭代对应的数值梯度的绝对值小于所述第一收敛值，则将所述当前迭代对应的进口水温确定为所述浅层土壤源的当前进口水温；基于所述浅层土壤源的当前进口水温和所述初始取热量，计算出所述浅层土壤源的当前出口水温。
5、进一步的，所述第二预设迭代终止条件为所述当前迭代对应的取热量与当前迭代的前一次迭代对应的取热量之间的差值的绝对值小于或等于第四收敛值，且，当前迭代对应的总功率与当前迭代的前一次迭代对应的总功率之间的差值的绝对值小于或等于第五收敛值。
6、第二方面，本专利技术实施例还提供了一种基于浅层土壤源g-dtm模型的地源热泵系统仿真装置，包括：获取单元，用于获取输入参数，其中，所述输入参数包括：浅层土壤源的配置参数，所述浅层土壤源的历史运行数据，地源热泵机组配置参数和地源热泵系统拟运行参数；迭代单元，用于基于所述输入参数和目标模型进行迭代计算，确定出满足第一预设迭代终止条件的所述浅层土壤源的当前温度数据，其中，所述目标模型包括：浅层土壤源g-dtm模型和浅层土壤源响应模型，所述当前温度数据包括：所述浅层土壤源的当前进口水温和所述浅层土壤源的当前出口水温，所述浅层土壤源g-dtm模型为基于格林函数法和线性叠加原理构建的模型，所述浅层土壤源响应模型为用于在特定质量流量和取热量的条件下确定所述当前温度数据的模型；执行单元，用于基于所述浅层土壤源的所述当前温度数据和所述地源热泵系统拟运行参数和地源热泵机组模型，得到目标参本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于浅层土壤源g-DTM模型的地源热泵系统仿真方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用所述初始取热量、所述输入参数、所述目标模型和数值梯度下降算法进行迭代计算，确定出对应的满足所述第一预设迭代终止条件的所述浅层土壤源的所述当前温度数据，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二预设迭代终止条件为所述当前迭代对应的取热量与当前迭代的前一次迭代对应的取热量之间的差值的绝对值小于或等于第四收敛值，且，当前迭代对应的总功率与当前迭代的前一次迭代对应的总功率之间的差值的绝对值小于或等于第五收敛值。
4.一种基于浅层土壤源g-DTM模型的地源热泵系统仿真装置，其特征在于，包括：
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述迭代单元，用于：
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第二预设迭代终止条件为所述当前迭代对应的取热量与当前迭代的前一次迭代对应的取热量之间的差值的绝对值小于或等于第四收敛值，且，当前迭代对应的总功率与当前迭代的前一次迭代对应的总功率之间的差值的绝对
7.一种电子设备，其特征在于，包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储支持处理器执行的如权利要求1至3任一项所述方法的程序，所述处理器被配置为用于执行所述存储器中存储的程序。
8.一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，计算机程序被处理器运行时执行上述权利要求1至3任一项所述方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于浅层土壤源g-dtm模型的地源热泵系统仿真方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用所述初始取热量、所述输入参数、所述目标模型和数值梯度下降算法进行迭代计算，确定出对应的满足所述第一预设迭代终止条件的所述浅层土壤源的所述当前温度数据，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二预设迭代终止条件为所述当前迭代对应的取热量与当前迭代的前一次迭代对应的取热量之间的差值的绝对值小于或等于第四收敛值，且，当前迭代对应的总功率与当前迭代的前一次迭代对应的总功率之间的差值的绝对值小于或等于第五收敛值。
4.一种基于浅层土壤源g-dtm模型的地源热泵系统仿真装置，其特征在于，包括：
5.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：王雅然，周鹏坤，何志豪，由世俊，沈春明，卫万顺，苑文颖，于湲，唐夕茹，范巍，章雨然，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。