不同直径地埋管对日光温室主被动蓄放热系统热交换性能的影响

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作者 张彩虹 姜鲁艳 +3 位作者 王国强 德贤明 刘涛 张小慧 《农业技术与装备》 2025年第2期3-9,共7页

为在新疆逆温带地区推广主被动蓄放热系统,为提高设施农业冬季作物产量提供数据支持和帮助,探究配置不同直径地下地埋管的主被动蓄放热系统对温室室内土壤温度的影响,选取新型组装式深冬生产型日光温室为试验样地温室,配置不同直径地下... 为在新疆逆温带地区推广主被动蓄放热系统,为提高设施农业冬季作物产量提供数据支持和帮助,探究配置不同直径地下地埋管的主被动蓄放热系统对温室室内土壤温度的影响,选取新型组装式深冬生产型日光温室为试验样地温室,配置不同直径地下地埋管的主被动蓄放热系统,结合对土壤进行分层研究的方法进行研究。结果显示,在空气能热泵系统放热运行时间段,装备Φ6 cm直径的地埋管放热量为98267.4 kJ,装备Φ4 cm地埋管放热量为129889.2 kJ,装备Φ2 cm地埋管放热量为67872 kJ,Φ4 cm地埋管放热量较Φ2 cm和Φ6 cm地埋管放热量分别提高了91.37%和32.18%。因此,适宜在新疆逆温带地区推广应用Φ4 cm地埋管的主被动蓄放热系统。 展开更多

关键词 日光温室 主被动蓄放热系统 地埋管 直径 新疆逆温带

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热管换热器间距对相变充填体蓄释热性能的影响 被引量：1

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作者 王雪丽 张鹏举 +3 位作者 刘浪 杜研 孙雪花 姬长发 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2024年第4期668-679,共12页

为了高效利用高温矿井的地热资源,解决高温环境对开采过程的影响,建立了热管-相变充填体矿井地热开采系统三维非稳态传热数值模型,研究了热管换热器与围岩布置间距对系统温度、相变材料液相分数、循环冷却水温度以及系统蓄热量、释热量... 为了高效利用高温矿井的地热资源,解决高温环境对开采过程的影响,建立了热管-相变充填体矿井地热开采系统三维非稳态传热数值模型,研究了热管换热器与围岩布置间距对系统温度、相变材料液相分数、循环冷却水温度以及系统蓄热量、释热量的影响。结果表明:热管距离围岩越近,蓄热阶段相变材料熔化越快,蓄/释热共存阶段相变材料凝固越慢;随着热管与围岩间距的减小,热管冷凝端循环冷却水的出口温度和进出口温差增大,当热管与围岩间距从95 mm减小至20 mm时,系统稳定运行时冷却水进出口温差将由2.50 K增大至4.97 K;蓄热阶段,系统蓄热量随时间推移先逐渐增大,后维持恒定不变,蓄/释热共存阶段,系统释热量将以先逐渐减小,后恒定不变的速率持续增大;当热管与围岩布置间距由95 mm减小到20 mm时,系统总蓄热量提高72.89%,系统释热量提高91.10%,系统能效系数由81.71%增大到90.32%。研究结果可为热管-相变材料耦合系统在矿井地热高效开采与利用方面提供理论依据和技术指导。 展开更多

关键词 充填开采 热管换热器 集总热阻网络模型 布置距离 蓄/释热性能

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日光温室钢管屋架管网水循环集放热系统的性能分析与试验 被引量：27

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作者 马承伟 姜宜琛 +4 位作者 程杰宇 赵淑梅 夏楠 王平智 阳萍 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第21期209-216,共8页

为探讨日光温室蓄放热新途径,研究了钢管屋架管网水循环集放热系统,测试了该系统的集热与蓄放热状况。理论计算表明,在屋架间距为1 m,上、下弦杆件均为外径33.5 mm的圆管时,系统的太阳能截获率可达7%～8%。在室内地面面积为620 m2的日... 为探讨日光温室蓄放热新途径,研究了钢管屋架管网水循环集放热系统,测试了该系统的集热与蓄放热状况。理论计算表明,在屋架间距为1 m,上、下弦杆件均为外径33.5 mm的圆管时,系统的太阳能截获率可达7%～8%。在室内地面面积为620 m2的日光温室中的冬季测试结果表明,容积为8.6 m3的蓄热水体白昼日平均蓄热温升4.7℃,平均蓄热量为149 MJ,蓄热流量为8 721 W;夜间水体日平均放热温降2.5℃,平均放热量为78.9 MJ,平均放热流量为5 974 W;与对照日光温室相比,平均提高夜间室内最低气温2.4℃。屋架集放热系统利用温室原有屋架作为集热与放热构件,不会妨碍室内的生产作业,同时成本低,运行管理简单,容易维护。 展开更多

关键词 温室 太阳能 加温 蓄热 日光温室 屋架 管网 集热器

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日光温室平板微热管阵列蓄热墙体热性能试验 被引量：5

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作者 管勇 王天梅 +3 位作者 魏铭佟 柳天明 胡万玲 段世检 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期205-212,共8页

为提高日光温室复合结构墙体热稳定层的温度并提升温室墙体材料的蓄热性能,该研究提出一种新型日光温室平板微热管阵列蓄热墙体(Micro Heat Pipe Array,MHPA),搭建了小型MHPA墙体温室试验台,采用对比试验的方法,结合温室墙体温度、墙体... 为提高日光温室复合结构墙体热稳定层的温度并提升温室墙体材料的蓄热性能,该研究提出一种新型日光温室平板微热管阵列蓄热墙体(Micro Heat Pipe Array,MHPA),搭建了小型MHPA墙体温室试验台,采用对比试验的方法,结合温室墙体温度、墙体蓄放热量以及温室环境温度等评价参数,对比分析了典型日MHPA墙体的蓄放热特性及其改善温室热环境效果。结果表明,与普通温室相比,冬季典型晴天,放热时段(17:00至次日9:00)MHPA墙体内表面平均温度提高1.6~2.3℃,由室内向室外沿墙体厚度方向0~370 mm区域内MHPA墙体内部的平均温度提高2.7~4.0℃;MHPA温室的平均温室环境温度提升1.2~1.5℃,地表面平均温度提升0.6~1.0℃;MHPA墙体的日总蓄热量提高了8.93%~14.35%,日总放热量提高了2.24%~8.07%,且在夜间23:00至次日7:00 MHPA墙体的放热速率高于普通墙体的,平均提升11.53%。因此,MHPA墙体引入于日光温室墙体中可提升温室墙体材料的蓄放热性能,改善温室热环境。该结果可为日光温室平板微热管阵列蓄热墙体的应用提供参考。 展开更多

关键词 温室 墙体 蓄热 微热管阵列 蓄放热性能 试验研究

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竖直地埋管蓄取热特性试验与模拟 被引量：1

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作者 吴晅 侯正芳 +2 位作者 温建军 何丽娟 金光 《流体机械》 CSCD 北大核心 2020年第3期58-67,共10页

在搭建的砂箱试验台试验分析了在单一工况蓄/取热运行模式对双U地埋管动态传热特性的影响。在试验验证的基础上,建立三维动态传热数理模型,数值分析了单一工况运行模式下土壤分层和地埋管管径等因素对双U型地埋管土壤传热特性的影响,并... 在搭建的砂箱试验台试验分析了在单一工况蓄/取热运行模式对双U地埋管动态传热特性的影响。在试验验证的基础上,建立三维动态传热数理模型,数值分析了单一工况运行模式下土壤分层和地埋管管径等因素对双U型地埋管土壤传热特性的影响,并对比分析了单/双U型地埋管传热特性。试验研究结果表明:单一蓄/取热下,连续运行时土壤温度变化幅度随径向距离的增加而减小;蓄热时,进口温度为50℃和60℃的单位井深换热量要明显比进口温度为40℃时高;取热时,进口温度为4.2℃的单位井深换热量较进口温度为6.8℃时高。间歇蓄热运行模式下土壤温度波动幅度随开停比的减小而增加;间歇取热运行模式下在同一时间内开停比越小,土壤温度越接近土壤初温。模拟研究结果发现:在土壤分层下,双U型地埋管单位井深换热量较单U型地埋管单位井深换热量高19.87%;土壤温度均随地埋管管径的增加而增加,单U型地埋管以管径为32 mm时的单位井深换热量为最好,而双U型地埋管以管径为25 mm时的单位井深换热量为最好,前者单位井深换热量较后者低11.56%。 展开更多

关键词 地埋管 土壤分层 单位井深换热量 蓄热 取热

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蓄取热工况下同轴套管式地埋管换热器周围土壤温度变化规律 被引量：3

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作者 吴晅 潘亚楠 +2 位作者 侯正芳 金光 郑明杰 《流体机械》 CSCD 北大核心 2023年第6期46-52,75,共8页

为研究不同因素对同轴套管式地埋管周围土壤温度的影响,建立三维同轴套管式地埋管换热器非稳态传热数理模型,利用自建实验台开展试验对数理模型进行试验验证。在此基础上,对蓄取热工况下同轴套管式地埋管的非稳态传热过程进行数值模拟研... 为研究不同因素对同轴套管式地埋管周围土壤温度的影响,建立三维同轴套管式地埋管换热器非稳态传热数理模型,利用自建实验台开展试验对数理模型进行试验验证。在此基础上,对蓄取热工况下同轴套管式地埋管的非稳态传热过程进行数值模拟研究,分析了管径、回填材料、土壤初始温度等因素对同轴套管式地埋管周围土壤温度的影响,获得了不同因素对套管式地埋管换热器周围温度场的影响规律。研究结果表明:外管径相同时,内管径的变化对周围土壤温度场影响较小;径向距离0.4 m处,土壤初始温度为14℃时地埋管周围土壤温度最高为17.803℃;循环介质选用氯化钙比选用水换热量提高约23%。试验验证表明,所建模型最大相对误差为12.5%,具有合理性。研究结果显示蓄热时土壤初始温度越高的地区越有利于地埋管周围土壤储存热量,取热时循环介质选择氯化钙溶液可使系统高效运行。 展开更多

关键词 同轴套管式地埋管 蓄取热工况 土壤温度 数值模拟

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考虑风电功率预测误差分时补偿的电热联合系统多时间尺度调度 被引量：7

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作者 韩丽 王晓静 +1 位作者 鲁盼盼 李梦洁 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期74-85,共12页

由于风电具有不确定性,风电功率预测误差难以避免。热力系统具备储放热能力,通过调整热功率平移风电功率,可以降低风电功率预测误差的影响。但在风电并入电热联合系统时,风电变化频繁,热力系统具有较大惯性和延迟,难以与风电功率同步;同... 由于风电具有不确定性,风电功率预测误差难以避免。热力系统具备储放热能力,通过调整热功率平移风电功率,可以降低风电功率预测误差的影响。但在风电并入电热联合系统时,风电变化频繁,热力系统具有较大惯性和延迟,难以与风电功率同步;同时,热力系统不同区域对电力系统指令的响应速度也不同。因此,为了解决利用热力系统补偿风电功率预测误差时响应时间不同步的问题,提出了一种考虑风电功率预测误差分时补偿的电热联合系统多时间尺度调度策略。首先,分析概率区间误差评估和实时预测误差评估的评估周期。然后,研究热力系统中供热区域和管网的时间特性。最后,在日前阶段利用响应速度较慢的供热区域补偿评估周期较长的概率区间误差,在实时阶段利用响应速度较快的管网补偿评估周期较短的实时预测误差,建立了多时间尺度调度模型。算例分析表明,所提策略实现了不同调度周期、不同预测误差评估周期、不同热力系统区域响应速度在时间上的匹配,减少了风电功率预测误差的影响,提高了系统的风电消纳能力。 展开更多

关键词 风电功率 预测误差 多时间尺度 供热区域热惯性 管网储放热

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考虑供热管网储热的综合能源系统多时间尺度优化调度 被引量：9

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作者 曾艾东 王佳伟 +3 位作者 邹宇航 万亚恒 郝思鹏 袁宇波 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期4192-4202,共11页

综合能源系统供热管网储热具有巨大的调控潜能,针对此特性,基于二阶迎风隐式方程建立热网动态特性模型,并提出一种考虑管网储热的综合能源系统多时间尺度调度方法。首先,在日前调度阶段,考虑管网的储热特性并进行主动调控以提高系统运... 综合能源系统供热管网储热具有巨大的调控潜能,针对此特性,基于二阶迎风隐式方程建立热网动态特性模型,并提出一种考虑管网储热的综合能源系统多时间尺度调度方法。首先,在日前调度阶段,考虑管网的储热特性并进行主动调控以提高系统运行的经济性;日内上层调度阶段,利用管网储热特性消除供热延时效应,并在日前调度的基础上对设备出力进行修正;日内下层调度阶段,对电力系统在更小的时间尺度上进行调度以满足其响应时间较短的特性。算例分析结果表明,提出的供热系统模型可以有效计算热力潮流与管网储热量,提出的多时间尺度调度方法能够在兼顾经济性的同时有效平抑源荷波动,实现系统安全稳定运行。 展开更多

关键词 综合能源系统 热网动态特性 供热管网储热 热电协调调度 多时间尺度调度

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热网特性对弃风消纳效果的影响研究 被引量：10

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作者 谢华宝 戴赛 +1 位作者 许丹 胡林献 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期24-30,共7页

储热可平移热负荷,通过削热峰填热谷解耦热电机组"以热定电"约束,提高风电消纳率,故而研究了热网储热、衰减、延时特性对弃风消纳效果的影响。分析了不考虑热网衰减、延时特性时管网储热的弃风消纳机理以及热网衰减、延时特... 储热可平移热负荷,通过削热峰填热谷解耦热电机组"以热定电"约束,提高风电消纳率,故而研究了热网储热、衰减、延时特性对弃风消纳效果的影响。分析了不考虑热网衰减、延时特性时管网储热的弃风消纳机理以及热网衰减、延时特性对管网储热弃风消纳效果的影响。建立了管网储热模型,构建了计及热网储热、衰减、延时特性的电热联合系统调度模型。实例仿真分析结果表明:管网储热配合电锅炉可进一步消纳弃风,且可替代储热式电锅炉的储热装置,节约装置成本;衰减特性引起了热网供热损耗和热源供热功率增加以及管网储热量减少,不利于消纳弃风;延时特性使热电机组供热功率与风电错峰,有利于消纳更多弃风,但不会影响管网储热量和管网储热的弃风消纳效果。 展开更多

关键词 电热联合系统 管网储热 延时特性 衰减特性 弃风消纳

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脉动热管/相变储能耦合技术研究进展 被引量：5

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作者 周鑫晨 章学来 +1 位作者 韩兴超 郑钦月 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2018年第12期58-61,63,共5页

介绍了脉动热管/相变储能耦合技术的研究情况,从储热(工业余热回收)及电池热管理2方面归纳了耦合技术的工作原理及应用效果,结合耦合系统中各部分强化传热及相容性的研究,概括了其设计思路,最后对耦合技术的进一步研究做了展望。

关键词 脉动热管 相变储能 耦合技术 蓄放热效率 强化传热

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基于双U地埋管蓄取热耦合工况下土壤动态传热特性试验研究 被引量：2

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作者 侯正芳 杨景洋 +2 位作者 潘慧 周雅慧 吴晅 《流体机械》 CSCD 北大核心 2019年第12期72-77,共6页

为了探索蓄取热耦合工况下双U竖直地埋管周围土壤动态传热特性,自行搭建砂箱试验台,试验研究了蓄热取热耦合(冷热交替)运行模式对土壤温度分布和单位井深换热量的影响。试验结果表明:土壤温度随运行时间呈现出周期性上下波动的变化规律... 为了探索蓄取热耦合工况下双U竖直地埋管周围土壤动态传热特性,自行搭建砂箱试验台,试验研究了蓄热取热耦合(冷热交替)运行模式对土壤温度分布和单位井深换热量的影响。试验结果表明:土壤温度随运行时间呈现出周期性上下波动的变化规律;随着径向距离增加,土壤温度上下波动幅度减小;单位井深换热量则呈现先急剧跃升后再下降趋于稳定,随后再急剧跃升的周期性变化规律;等功率、变蓄热功率和变取热功率三种工况中,连续运行模式下等功率工况的土壤温度上下波动幅度最小,而间歇运行模式下变取热功率工况的土壤温度上下波动幅度最小;连续运行模式下的平均单位井深换热量以等功率工况为最高,而间歇运行模式下的则以变蓄热功率工况为最高。 展开更多

关键词 蓄取热 双U型地埋管 土壤温度 单位井深换热量

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