不同U型地埋管结构跨季节相变蓄热性能

作     者：王晨 崔海亭 王超 张亚磊 陈浩松 WANG Chen;CUI Haiting;WANG Chao;ZHANG Yalei;CHEN Haosong

作者机构：河北科技大学河北石家庄050018 

出 版 物：《储能科学与技术》 (Energy Storage Science and Technology)

年 卷 期：2023年第12卷第12期

页      面：3808-3817页

核心收录：

学科分类：080703[工学-动力机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：河北省重点研发项目(22324501D) 河北省自然科学基金(B2021208017) 

主　　题：地埋管 跨季节储热 相变蓄热 数值模拟 

摘      要：北方天气属于典型的冬冷夏热气候,夏季光照强度高,适合太阳能蔬菜温室技术的发展。然而冬季天气寒冷,蔬菜温室在应用时受到季节性的限制,为解决夏季热量过多,冬季蔬菜温室采暖温度不足这一问题,本工作利用Fluent软件分别模拟普通U型地埋管与双翅、90°双翅、四翅、45°四翅、六翅U型地埋管蓄热器在夏季的蓄热过程,对比研究不同地埋管结构对蓄热性能的影响。结果发现:U型地埋管结构上下分布,流体为上进下出时,同种翅式U型地埋管结构横向加翅时的液化区域大于纵向加翅时的液化区域,回填中心位置(即x=0 m、y=0 m)的温度呈现纵向加翅大于横向加翅,而横向加翅使径向温升较大;相同时间内,双翅U型地埋管液相率最高,45°四翅U型地埋管液相率最低。而六翅U型地埋管蓄热最快,45°四翅U型地埋管蓄热最慢;位于相变回填材料中的不同U型地埋管结构对温度的影响较大;翅式U型地埋管的蓄热量较普通U型地埋管的蓄热量多15~39 MJ,双翅U型地埋管结构的蓄热量最多,45°四翅U型地埋管的蓄热量最少。