单井地热联合太阳能供暖系统性能模拟

• 作者: 冉运敏 卜宪标 张冬冬 李华山 王令宝 雷军民
• 来源期刊: 哈尔滨工程大学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 地热供暖 太阳能供暖 井下换热器 负荷匹配 地热单井 深井换热器 地热太阳能耦合
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 页码范围: 397-403,454
• 页数: 8页
• 分类号: TK52
• 字数: 4654字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11990/jheu.201808096

摘要

为获得单井地热联合太阳能供暖系统的性能,本文建立了单井地热存取热以及太阳能集热器和热泵系统的数学模型,采用三对角矩阵算法对模型进行了求解.研究结果表明:单井地热的输出功率调节主要是由注入水温度和流量决定的;单井地热具有宽负荷调节能力,最小输出功率是最大值的72.61％,两者相差223.50 kW.利用地热的宽负荷调节能力可解决太阳能的不稳定性;太阳能集热器的功率和面积由地热的负荷调节能力决定.3 km深地热井,热泵平均输出功率720.81 kW,匹配的太阳能集热器功率约95.00 kW,集热器面积270 m2;非供暖季的储热虽不能明显提高供暖时的取热功率,但可以缓解取热功率随时间的衰减.研究结果可为单井地热联合太阳能供暖系统的设计和运行提供指导.