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西北水电 2024年第1期 79-84页

作者：李艳斌刘轩张勇谢璐印闫光辰中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司西安710065

“双碳”目标下采用可再生能源解决温室大棚的供冷、供暖,构建安全、绿色、智慧、高效的能源系统成为了温室大棚的发展方向。近年来,中深层地热能、浅层地热能、空气能在温室大棚供热中的应用得到快速发展。以河南省周口市扶沟县某农业... 详细信息

“双碳”目标下采用可再生能源解决温室大棚的供冷、供暖,构建安全、绿色、智慧、高效的能源系统成为了温室大棚的发展方向。近年来,中深层地热能、浅层地热能、空气能在温室大棚供热中的应用得到快速发展。以河南省周口市扶沟县某农业产业园为例,结合区域地热资源情况,提出了中深层地热+地源热泵+水源热泵、中深层地热+地源热泵+空气源热泵、地源热泵+空气源热泵、地源热泵+水源热泵4种可再生能源配比方案。结果表明:地源热泵+水源热泵投资最高,地源热泵运行费用是中深层地热的2.01倍,空气源热泵运行费用是水源热泵1.95倍,地源热泵运行费用与水源热泵相相近。能源利用优先级排序为中深层地热能>地源热泵>水源热泵>空气源热泵,采用中深层地热+地源热泵+水源热泵方案为最优的能源搭配方式。

关键词：温室大棚多能互补中深层地热地源热泵空气能

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集成式太阳能集热蓄热墙热工特性及其得热量简化计算方法

集成式太阳能集热蓄热墙热工特性及其得热量简化计算方法

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作者：闫光辰西安建筑科技大学

学位级别：硕士

我国正处于现代化城市建设快速发展时期,装配式建筑在新增建筑中的比例逐年上升,为我国建筑行业简化建造工序、实现节能减排具有重要意义。被动太阳能技术是太阳能在建筑中利用的一项成本低、适用面广、可靠性高的简易热利用技术。在我... 详细信息

我国正处于现代化城市建设快速发展时期,装配式建筑在新增建筑中的比例逐年上升,为我国建筑行业简化建造工序、实现节能减排具有重要意义。被动太阳能技术是太阳能在建筑中利用的一项成本低、适用面广、可靠性高的简易热利用技术。在我国西北及高原太阳能富集地区新农村建筑建设中,协同使用装配式集成建造技术和被动太阳能利用技术,将具有重要的现实意义。集热蓄热墙是一项热利用效率高、稳定性好的被动太阳能利用技术,其集热构件包括玻璃盖板、空气间层、通风孔、蓄热墙体、保温层等。在采用传统砖砌式建造方法时,存在现场施工周期长、人工需求数量较多、构造过程需要湿作业以及大面积建造质量难以把控的问题。如若将集热蓄热墙系统设计为集成式安装构件,在工厂中将构造所需的组件标准化生产后,统一运输到现场进行干作业安装,既能简化施工程序、缩短工期,还可以减少现场施工人员数量、节省人工费用,为其在西北及高原地区村镇建筑大面积推广利用提供技术支持。本研究针对集成式太阳能集热蓄热墙的结构解析、热工特性、净得热量等方面主要开展了以下研究:(1)集成式集热蓄热墙结构解析与连接节点应力计算。分析了集热蓄热墙的典型结构特征,在此基础上提出了采用墙体开洞—通风口盖板—钢框连接—铺设内置保温材料—安装玻璃盖板的集成式构造集热蓄热墙构件的方法,对钢框的连接节点进行应力分析,得到了锚固件的推荐选取规格。(2)集成式过程对集热蓄热墙热工性能影响研究。分析了集成式集热蓄热墙与传统砖砌式集热蓄热墙的结构差异和传热特征,建立了集成化集热蓄热墙的热平衡传热模型,并依据传热模型编制了Matlab求解程序;提出将集热蓄热墙的净得热量与集热量之比定义为净得热系数的评价方法;通过数值模拟方法将连接件和锚固件的热桥效应等效为附加传热量,用于计算墙体的平均传热系数,进而对典型设计日墙体的供热量进行数值模拟,得到了连接件、保温方式、钢框内置保温厚度对集成式集热蓄热墙热工性能的影响规律。(3)提出集成式集热蓄热墙净得热量的简化计算方法。将昼间通风孔开启时,夹层空气的物性参数设为定值,夜间空气夹层的对流和辐射传热过程当量为导热传热过程,简化了系统的逐时传热量计算,将得热量计算结果与室内外温差之比定义为昼间、夜间当量传热系数,并给出了典型地区设计日的当量传热系数。采用多元回归的方法,建立了净得热系数与室外平均温度和系统集热量的回归模型,提出采用净得热系数计算集热蓄热墙的日总净得热量,得到了集成式集热蓄热墙的日总净得热量的简化计算方法。对典型年采暖期进行连续模拟,基于结果整合,获得了典型年采暖期墙体的总净得热量的简化计算方法。(4)集成集热蓄热墙前后房间的能耗对比分析。基于构建的物理仿真模型进行实例能耗计算,对比装配集成化集热蓄热墙前后房间的能耗,结果表明,在装配集成式集热蓄热墙后,房间的能耗相较于装配之前有明显的降低,集成式集热蓄热墙对降低房间能耗具有显著的效果。

关键词：集成式太阳能集热蓄热墙结构解析净得热系数简化计算方法

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工业园区中深层地热能梯级利用供暖系统应用及效益分析

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西北水电 2023年第3期 37-41页

作者：李艳斌张勇刘轩薛庆庆闫光辰中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司西安710065

工业园区采用可再生能源供暖,减少对化石能源的依赖,是实现节能减排的有效途径之一。中深层地热能供暖作为节能减排的有效方式,对实现工业园区经济、环保、低碳发展具有重要意义。以西咸新区泾河新城某项目为对象,通过介绍中深层地热资... 详细信息

工业园区采用可再生能源供暖,减少对化石能源的依赖,是实现节能减排的有效途径之一。中深层地热能供暖作为节能减排的有效方式,对实现工业园区经济、环保、低碳发展具有重要意义。以西咸新区泾河新城某项目为对象,通过介绍中深层地热资源直接开采利用、基于地热能梯级利用技术应用情况,对比分析市政热力供热投资及运行费用,提出了中深层地热能在工业园区供暖系统中的高效利用方式。结果表明:中深层地热能供暖系统虽然初投资增加1 530万元,但是运行成本降低了21.24元/m^(2),项目投资回收期为9.51 a,投资内部收益率税后指标为11.18%,具有较好的经济效益;同时,每年可节约标准煤2 288.9 t, SO_(2)减排量5.917 t、NO_(X)减排量2.383 t、PM2.5减排量1.991 t、CO_(2)减排量4 699.775 t,具有显著的低碳环保效益。

关键词：中深层地热梯级利用水源热泵产业园泾河新城

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