基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的地源熱泵地埋管換熱器優(yōu)化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、地源熱泵系統(tǒng)是一種綠色環(huán)保節(jié)能的空調(diào)系統(tǒng)，在中國(guó)已經(jīng)開始進(jìn)入高速推廣使用階段。本文綜述了地源熱泵技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展情況以及推廣使用中所面臨的技術(shù)問(wèn)題，分析了目前地源熱泵系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)方法。
　　 本文基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)性和可學(xué)習(xí)性等特點(diǎn)，提出了將其應(yīng)用到地源熱泵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。首先介紹了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、計(jì)算原理以及網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)。利用Dest建筑能耗模擬軟件，建立了建筑全年動(dòng)態(tài)負(fù)荷模型。引入鉆孔三維換熱模型，對(duì)單位井深換熱量和

2、地埋管出口水溫進(jìn)行了單因素敏感度分析，影響因素包括土壤導(dǎo)熱系數(shù)、管內(nèi)流體流量、鉆孔深度以及地埋管進(jìn)口設(shè)計(jì)水溫。
　　 利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)地埋管換熱器出口水溫的預(yù)測(cè)，采用有限的實(shí)驗(yàn)方法組為訓(xùn)練、測(cè)試數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)中，反向傳播學(xué)習(xí)三種算法分別為:Levenberg-Marquardt算法(LM），比例共軛梯度算法(SCG)以及動(dòng)量批梯度下降函數(shù)(GDM)，同時(shí)運(yùn)用切線非傳遞函數(shù)，從而得出最佳方法。
　　 介紹了耦合設(shè)計(jì)法中地源熱

3、泵系統(tǒng)的模型，結(jié)合鉆孔換熱的準(zhǔn)三維模型，地埋管出口水溫的預(yù)測(cè)模型，建立了地埋管換熱器模擬計(jì)算模型。通過(guò)該模型模擬計(jì)算，分析不同埋管方式和地埋管設(shè)計(jì)進(jìn)水溫度對(duì)熱泵能耗的影響，通過(guò)比較設(shè)計(jì)方式的換熱成本，得出最佳設(shè)計(jì)方式。還比較了四種典型的地埋管換熱器設(shè)計(jì)負(fù)荷選取方案，經(jīng)模擬計(jì)算后，比較得出推薦方案。
　　 利用Dest建筑能耗模擬軟件和地埋管模擬計(jì)算模型獲取數(shù)據(jù)，建立了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的地埋管換熱器優(yōu)化設(shè)計(jì)模型，并且對(duì)模型的準(zhǔn)確性進(jìn)行