恒有源科技發(fā)展集團（微信號：HYYESSTD）專注于淺層地能作為建筑物供熱的替代能源的科研、開發(fā)和推廣。致力于原創(chuàng)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，實現(xiàn)為建筑物無燃燒供熱，大力發(fā)展地能熱冷一體化新興產(chǎn)業(yè)。
地源熱泵的數(shù)值模擬軟件現(xiàn)狀與未來
地源熱泵系統(tǒng)模擬計算軟件主要有eQUST、FEFLOW、GLD、TOUGH2、TRNSYS、HST3D等，主要特點是基于數(shù)值計算方法，系統(tǒng)化、模塊化、可視化等。本文在這里簡單介紹幾款流行軟件。
FEFLOW軟件是DHI-WASY水資源規(guī)劃系統(tǒng)研究所基于三維Galerkin有限元的地下水模擬可視化軟件包，是迄今為止功能最為齊全的專業(yè)的地下水流場、污染物遷移和熱流傳遞模擬軟件系統(tǒng)。它具有齊全的地下水模擬功能，可以模擬三維空間水流模型，對非穩(wěn)定流或穩(wěn)定流及多層自由表面含水層進(jìn)行模擬，包括潛水含水層中的上層滯水模擬；可以對化學(xué)物質(zhì)遷移及熱轉(zhuǎn)遞模擬，包括溫度、鹽份遷移模擬、可變密度流場模擬(鹽水或海水入侵問題)；也可以模擬非飽和帶流場及遷移等。從6.0版本針對水源熱泵開發(fā)了不同含水層抽水及回灌的模擬計算，土壤源熱泵的模擬計算，模擬計算準(zhǔn)確方便，是模擬計算水源熱泵一款優(yōu)秀軟件。
GLD地源熱泵軟件(Ground Loop Design，GLD)是一種模塊化的地源熱泵系統(tǒng)地下環(huán)路設(shè)計專業(yè)軟件，由美國加利福尼亞州Gaia Geothermal公司設(shè)計、開發(fā)。該軟件在多年實際工程科研、應(yīng)用中成功支持了眾多商用及小型民用系統(tǒng)的設(shè)計和施工并取得了良好效果。該款軟件適用垂直鉆井、水平埋管和地表水等多種地源熱泵系統(tǒng)的設(shè)計，所設(shè)計系統(tǒng)可含鍋爐等熱源或冷卻塔，可以逐月進(jìn)水溫度計算并分區(qū)管理負(fù)荷模塊，適應(yīng)于水源熱泵和空氣源熱泵系統(tǒng)。它具有友好的用戶界面和接口，允許多模塊設(shè)計、實時調(diào)整，靈活的模塊鏈接功能，實時顯示參數(shù)調(diào)整結(jié)果，多項目同時設(shè)計和比較功能，也包含多種參考工具并可進(jìn)行長期熱平衡設(shè)計計算。
TOUGH2是一套功能強大、應(yīng)用廣泛的模擬一維、二維和三維孔隙或裂隙介質(zhì)中，多相流，多組分及非等溫的水流及熱量運移的數(shù)值模擬程序，其前身是由美國勞倫斯-伯克利國家實驗室在1980年代初期開發(fā)的模擬程序。TOUGH2采用標(biāo)準(zhǔn)FORTRAN77語言編寫并可以在任意平臺上運行。TOUGH2用于模擬水流系統(tǒng)的空間尺度變化可以從微觀尺度到流域尺度。水流過程模擬的時間尺度可以從幾分之一秒到幾萬年的地質(zhì)年代時間。對水源熱泵和土壤源熱泵模擬而言，只能對地面以下部分進(jìn)行準(zhǔn)確模擬，但不能進(jìn)行熱泵機組、制熱制冷末端裝置的模擬計算。
其它計算軟件還有MATLAB求解方法、EHPD軟件、Simulink仿真軟件等。國內(nèi)目前也有不少單位自行開發(fā)了一些地源熱泵模擬計算軟件，但多是針對熱源、機組、用戶等項中的某一項。我國今后應(yīng)重點開發(fā)針對集成熱源、機組、室內(nèi)外環(huán)境的整體和優(yōu)化軟件開發(fā)，逐步向國際先進(jìn)水平靠攏。隨著基礎(chǔ)理論研究及計算技術(shù)進(jìn)步，新的先進(jìn)地源熱泵計算軟件將推動地源熱泵的研究生產(chǎn)更上一層樓。（作者：中國礦業(yè)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與測繪工程學(xué)院 孫海洲，武強，曾一凡，曹彬）
選自_《中國地能》
