其技術(shù)建立了耦合可再生能源的大型跨季節(jié)地埋管儲熱系統(tǒng)實驗平臺,首次儲熱周期共存儲33458.6GJ的熱能,平均土壤溫度從10.0℃增加到35.6℃,中心區(qū)域溫度升高到大約40.2℃,儲熱區(qū)域外10m處未觀察到明顯的溫度上升。
該研究價值在于集成到區(qū)域供熱網(wǎng)絡(luò)中的大規(guī)模地埋管儲熱技術(shù)可以提高整個能源系統(tǒng)的靈活性,穩(wěn)定性和效率。
論文表示對于利用可持續(xù)能源的區(qū)域供熱系統(tǒng),能源供給和需求之間可能存在季節(jié)性失衡,而跨季節(jié)性儲熱技術(shù)的使用可以對其進行優(yōu)化。通過跨季節(jié)儲熱,可以有效地存儲非供暖季節(jié)中豐富的熱能,并將其用于冬季的建筑物供熱,系統(tǒng)全年的能源效率可以大幅度提高。此外,當瞬時熱量超過短期儲熱容量時,跨季節(jié)儲熱可以為短期儲熱提供充足的保障。因此,跨季節(jié)儲熱技術(shù)對于提高能量供給和傳輸?shù)撵`活性具有重要作用。
為了更深入開展大型跨季節(jié)地埋管儲熱技術(shù)(BTES)研究,作者在中國赤峰市建立了一個生活實驗室。在該實驗室中構(gòu)建了50萬立方米的儲熱空間,用于存儲工業(yè)余熱和太陽能的熱量。本文介紹了系統(tǒng)的方案和設(shè)計過程,以及系統(tǒng)初次運行的結(jié)果。首先,文章討論了影響大型地埋管儲熱系統(tǒng)的關(guān)鍵因素。然后搭建生活實驗室作為實驗平臺,既可以用于長期的實驗測試,也可用于實際的區(qū)域供熱,同時該系統(tǒng)使用可調(diào)節(jié)的集成模式,通過每個子系統(tǒng)模塊化設(shè)計增強系統(tǒng)的靈活性。
最后結(jié)果表明,根據(jù)首次儲熱周期的實驗數(shù)據(jù),總共存儲了33458.6GJ的熱能。平均土壤溫度從10.0ºC增加到35.6ºC,中心區(qū)域溫度升高到大約40.2ºC,儲熱區(qū)域外5m處的土壤溫度約升高2ºC,儲熱區(qū)域外10m處未觀察到明顯的溫度上升。研究人員認為將大規(guī)模地埋管儲熱技術(shù)集成到區(qū)域供熱網(wǎng)絡(luò)中,可以提高整個能源系統(tǒng)的靈活性、穩(wěn)定性和效率。