太阳能集热器-热水箱-地源换热器系统热端口连接及取热量问询

一、地源换热器热端口的连接对象 #

• 将GroundSourceHeatExchanger的额外热端口直接接入太阳能集热器回路的回水支路（具体是太阳能集热器输出端与热水箱输入端之间的管路节点）。
• 配合温度控制阀实现逻辑：当热水箱达到最高允许温度时，阀门导通地源换热器支路，让多余热量流入并释放到土壤；热水箱温度低于上限时，阀门关闭，保证热量优先供给热水箱，避免集热器介质超温。

二、需取出的热量计算 #

• 需取出的热量等于太阳能集热器实时产热量与热水箱剩余可储热量的差值，具体逻辑如下：
  1. 先计算热水箱的最大储热量：Q_max = C * m * (T_max - T_initial)，其中C为介质比热容，m为水箱介质质量，T_max是水箱最高允许温度，T_initial是介质初始温度。
  2. 实时采集太阳能集热器产热量Q_collector，以及水箱当前储热量Q_current，算出剩余可储热量Q_available = Q_max - Q_current。
  3. 当Q_collector > Q_available时，排至土壤的热量为Q_discharge = Q_collector - Q_available；当Q_collector ≤ Q_available时，无需排热，取出热量为0。
• 模拟时可通过控制器模块实时计算该差值，驱动地源换热器按此值转移热量，确保集热器介质温度始终低于130℃的限值。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Orhun C.