本文应用了先前已验证的多桩g函数,用于估算丹麦罗斯堡实际能源桩基础中的运行平均流体温度。我们发现,多桩g函数能够以极低的计算成本得出与观测结果相近的流体温度。随后,该温度模型被用于优化算法中,通过同时最大化桩间距并考虑建筑物的热负荷,得出所需的最少能源桩数量。优化结果显示,只需重新布置148根能源桩即可完全满足建筑物的热能需求,而非目前的219根。此外,该优化工具还应用于全因子设计扫描,结果表明能源桩数量对土壤导热系数具有很大的敏感性。

结论

我们采用无量纲温度型曲线(g函数)和叠加技术来估算能量桩基础中的流体温度。该温度模型应用于一种基于期望函数法的优化方案中,在满足建筑热需求的同时,估算出所需的最少数量和布置方式的能量桩,并保持长期可持续的温度。

多桩g函数在与热提取期间观测到的相应温度进行比较时,能够提供可靠的平均流体温度。

优化工具表明,本案例研究所需的桩换热器数量可减少32%。

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