Анализ производительности средне-глубокой геотермальной тепловой насосной системы с интеграцией солнечной энергии, ветровой энергии и систем хранения тепла на платформе TRNSYS
Средне-глубокая геотермальная тепловая насосная система, как технология низкоуглеродного отопления, оказывает техническую поддержку для достижения целей "двойного углерода". Однако длительная эксплуатация этой системы приводит к снижению температуры окружающей почвы, что снижает эффективность теплообменника с подземными трубами. Для решения этой проблемы предложена система средне-глубокого геотермального теплового насоса с интеграцией солнечной энергии, ветровой энергии и системы хранения тепла (названная интегрированной системой), и построена модель ее имитации на платформе TRNSYS (программа имитации мгновенных систем), с моделированием работы за период 20 лет и сравнением с традиционной системой. Исследования показали, что средняя температура почвы в интегрированной системе поддерживается в диапазоне 41 ~ 42 ℃, средний годовой коэффициент эффективности системы и средний годовой коэффициент эффективности теплового насоса достигают 4,38 и 6,05 соответственно, что превосходит традиционную систему по показателям энергоэффективности, энергопотребления и стабильности. Кроме того, годовая выработка электроэнергии системы превышает собственное энергопотребление на 15,18 МВт·ч, снижая эксплуатационные расходы и обеспечивая экономические преимущества. Результаты исследования могут служить ориентиром для проектирования параметров многоэнергетической геотермальной системы теплового насоса.
Keywords
Средне-глубокая геотермальная тепловая насосная система; тепловой баланс почвы; интеграция солнечной энергии, ветровой энергии и систем хранения тепла; технология низкоуглеродного отопления