近期，课题组硕士生陈超洋（导师：苏醒副教授）将用于地铁车站能量墙地源热泵系统长期换热性能建模与运行优化的研究成果发表于Energy（Q1，IF:9.0）。

引用：Xing Su, Chaoyang Chen, Yixiang Huang, Shaochen Tian, Jihao Xia, Jun Liu, Yuanbo Yu, System reliability study of geothermal energy walls in subway stations based on rapid thermal performance prediction model, Energy (2024), 132242.DOI：https://doi.org/10.1016/j.energy.2024.132242

常规地埋管地源热泵系统存在埋管占地面积大的问题，较难应用于地下空间紧张的城市区域。而基于能量墙换热器的地源热泵系统，利用建筑已有围护结构进行换热埋管布置，无需额外区域用于换热埋管布置，减少了钻孔的费用，降低了系统初投资，扩展了地源热泵系统的应用场景。

本研究以位于江西南昌的某地铁车站为研究对象，对车站围护结构地下连续墙与底板分别建立了以三维有限元模型与阻容模型，对比验证了阻容模型的准确性和快速计算性；以地铁车站全年负荷为基础，对热泵机组进行选型并建立了相应的模型；最终分别建立了埋管侧换热模型、热泵机组侧模型、控制模型，并将三类模型进行耦合，形成基于能量墙换热器的地源热泵系统模型；在常规控制策略下，模拟得到了10年内系统的埋管循环水出口温度和换热量变化，发现存在严重的冷热不平衡问题，系统在运行至第6年就进入低效运行状态，需要对控制策略进行优化。

因此，研究提出了两种优化控制策略：基于冷却塔联合运行策略和冷热联供策略，并对其动态运行可靠性进行了仿真评估。结果发现：两类控制优化策略均能有效缓解冷热不平衡问题，并将埋管循环水出水温度控制在合理温度范围内，使系统进入低效运行状态的时间推迟至第8年。此外，本研究也具有一定的适用性与普遍性，为其它地区的地铁车站应用该系统形式提供了一定的参考。

以下为论文中部分图示：

图1 本研究的技术路线图

图2 本研究在常规控制策略下的系统换热性能

图3 本研究在冷却塔联合运行策略下的系统换热性能

图4 本研究在冷热联供策略下的系统换热性能