地下岩土蓄能动态控制及其热变性分析

发布时间：2021-11-07 22:24

　　尽管地能利用和地下蓄能技术得到一定的发展,但是对于大规模地下换热系统的热源群负荷分配控制还处于应用技术的研究和探索阶段,有待进一步结合布井模式、负荷特性等能源特点,开展地下蓄能控制策略研究。在地下能量有效作用空间内,实时的温度场形态对地下能源利用和蓄能将产生一定影响,寻求最佳负荷分配控制模式,既有利于存入过程,又有利于能量的保持。本文通过对三种控制模式即周期性间歇时序动态加载控制模式,布井模式动态控制以及连续性动态加载控制模式的研究,最终得出有利于地下蓄能过程以及能量保存过程的控制模式。为了研究地下蓄能负荷周期性控制,探索间歇时序影响与动态作用,本文提出了昼夜性间歇和全日性间歇两种间歇控制模式。为了进一步探索周期性和动态负荷影响,本文选择了三种间歇方式,分别为短间歇、中间歇和长间歇。分析表明,地下蓄能负荷分配的温位幅值分布、间歇周期和循环间断周期等所形成的动态温度场不但对蓄能加热期具有明显作用,对于蓄热结束后能量保持期的能量扩散程度起到一定的影响作用,通过可控性扩散传输,达到促进蓄能和抑制所蓄能量流失的目的。通过平均温度和最高温度的温变规律,以及能量传输能力和边界热流密度参数分析可知,... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

三种间歇周期本章研究基本控制模式分为昼夜性的短间歇、中间歇和长间歇，以及全日性的短

3.1.2地下传热区域划分为了达到地下分布式能量输入形态，考虑将地下换热区域分成中心区、内环区、中环区和外圈区(图3.2所示)。利用能量温位变化，研究分布式能量的影响与作用，算例中加热温位选择分别为90℃，90℃，70℃，50℃。分布式能量输入形态以蓄能区域“内高外低”的温度场形态为基础，减少蓄存能量向外周边扩散的流失量。利用热量加载间歇周期，动态改变各环状区域的局域温度场形态，利用温位和温差变化，达到热量传输可变性，控制能量传输。同时，间歇过程缓解地下传热能力低的影响，充分扩散局部能量

取短间歇和长间歇周期方式为代表，在昼夜性和全日性两种情况下，蓄能加热期结束时地下岩土的温度分布，即蓄能加热120天(4个月)的实时地温状态，如图3.3和图3.4所示。由于热源群负荷加热呈X、Y轴对称，即(X、Y)为(O，0)为几何中心，所以图示温度场仅取其右上角四分之一区域。峭.50书如 20253035巧10昌匆确诩小 :50?201525303540(a)昼夜性(b)全日性图3.3加热期结束时短间歇温度场分布和、、翅明蝴﹄塌绷*45哟 20253035巧10昌匆嗡诩-45.40沥乃阳20巧10(a)昼夜性(b)全日性图3.4加热期结束时长间歇温度场分布结果表明，经过120天地下蓄热，以及不同间歇周期和加载方式作用，靠近地下

【参考文献】：
期刊论文
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[3]地下蓄能体多孔介质传热及其热湿迁移分析[J]. 李明,高青,江彦,于鸣,马纯强.  热科学与技术. 2008(04)
[4]含水层储能的研究历史及未来[J]. 倪龙,荣莉,马最良.  建筑热能通风空调. 2007(01)
[5]能量地下蓄存及其传热效能分析[J]. 高青,李明,江彦,于鸣,乔广,玄哲浩,白钟贤.  热科学与技术. 2006(03)
[6]热渗耦合作用下地下埋管换热器的传热分析[J]. 范蕊,马最良.  暖通空调. 2006(02)
[7]土壤蓄冷与释冷过程的模拟研究[J]. 余延顺,马最良.  太阳能学报. 2005(04)
[8]群井地下换热系统初温和构造因素影响传热的研究[J]. 高青,李明,闫燕.  热科学与技术. 2005(01)
[9]地热利用中的地温可恢复特性及其传热的增强[J]. 高青,于鸣,乔广,李明,白金玉.  吉林大学学报(工学版). 2004(01)
[10]有渗流时地热换热器温度响应的解析解[J]. 刁乃仁,李琴云,方肇洪.  山东建筑工程学院学报. 2003(03)

博士论文
[1]地下能量传输及其传热控制研究[D]. 江彦.吉林大学 2010
[2]地下蓄能时变特性及其能量特征分析[D]. 李明.吉林大学 2007

硕士论文
[1]土壤蓄能与土壤源热泵集成系统地埋管换热特性研究[D]. 罗苏瑜.中南大学 2007



本文编号：3482500