黄土塬区中深层无干扰地热能技术应用研究

本文通过黄土塬区某学校中深层无干扰地热能供暖项目的测试数据,分析了该技术在黄土塬地质环境的应用特点及前景。项目供暖面积28 513 m^(2),配置2孔2 520 m深的同轴套管换热井,实测孔底温度76.1℃。其中黄土层0~210 m地温梯度为5.22℃/hm,说明黄土层可能具有较好的控热作用。实测单井换热功率为271.62 kW,与计算结果基本一致。耗电成本为2.28元/m^(2)·月,全系统COP为4.45,每个采暖期可减少CO_(2)排放785.22 t。中深层无干扰地热能技术在黄土塬区建筑碳减排中具有较好的应用前景。

Nd-Mn-As三元体系合金制备工艺探索

由三种二元系合金的制备入手,探索了真空电弧熔炼、高频电磁感应熔炼、固相反应、管式熔融结晶方法在Nd-Mn-As三元体系合金制备中的应用。结果表明,As含量低于20%(原子分数,下同)的三元体系样品可以采用真空电弧熔炼法制备,As含量高于20%的样品应采用固相反应法制备。

Pr-Mn-As三元合金制备方法研究

为解决Pr-Mn-As合金制备困难的问题,分别采用电弧熔炼法、管式反应法、固相反应法对其制备工艺进行了研究。结果表明,电弧熔炼法适合制备As含量低于50%的样品,管式反应法适合制备单相或少量掺杂的样品,固相反应法适合制备As含量超过50%的样品。多种方法联合使用能很好地解决样品制备困难的问题。

相变储热在太阳能采暖中的应用研究

选用热管式真空管集热器、采用水和相变材料,探索利用太阳能短期蓄热系统为寒冷地区绿色示范建筑供暖。储热系统由1 m3的水箱和1. 6 m3的相变储热箱串联组成,选用改性石蜡基复合相变材料进行储热,相变温度为49. 1~59. 0℃,相变焓为158. 5 J/g。采暖季对系统进行了长期测试,结果显示,当地最冷月(1月份)室内平均温度达到14℃,11月~2月平均室内温度达到16. 54℃,储热系统的储热效率达到51. 65%。表明带有短周期储热系统的可再生能源系统供暖效果良好、稳定。

太阳能-热泵互补系统在绿色民居采暖中的应用研究

通过采用多项建筑本体节能和被动式采暖技术,在西部寒冷气候区建立了一套绿色单体建筑示范系统,建筑平均耗热量指标为11.18 W/m^2,低于国家标准规定值。采暖系统全部使用可再生能源,采用太阳能和地源热泵互补的方式。在当地1月份测试期内室外温度为-6.2℃情况下,室内平均温度达到19.1℃,并且室内温度维持恒定。研究表明,在建筑本体节能、主被动相结合、多种可再生能源互补的基础上,分布式可再生能源采暖系统在西部寒冷地区具有可行性。

中温太阳能空气集热器应用研究

选用真空管空气集热器、采用相变储热、组成直接式中温热风系统,探索利用太阳能为工业用户提供中低温热空气,作为干燥、烘干、养护等热过程的热源。利用改性乙酰胺作为相变材料进行储热,相变温度为77.9~82.5℃、潜热为240 k J/kg。系统热风温度可达到220℃;实现了稳定的太阳能热风供热系统,可以为末端提供较为稳定的热源。

中深层地岩热供暖技术在校园工程中的应用研究

校园工程具有“三不供”间歇性供暖的特点,根据校园所在地地热资源赋存情况,采用中深层地岩热智能供暖系统,根据末端需求自动调整供暖模式。现场实测了中深层地热井的温度分布、地温梯度和系统运行情况,结果表明取热段平均地温梯度达到7℃/hm,室内温度18℃以上,运行费低廉,直供状态下甚至低至0.1元/m2·月,效果显著。

太阳能与中深层地岩热多能互补供热技术的探索和研究

太阳能和地热能储量巨大,是具有极大开发应用潜力的低碳、清洁能源;中深层地岩热供热技术取热不取水,属于可开采应用的低品位地热能资源。将太阳能集热系统与中深层地岩热供热系统相结合,利用兰州地区的太阳能资源,设计建设了1套太阳能集热面积为202 m^(2),单口中深层地岩热换热井直径为200mm、深度为2500 m的太阳能与中深层地岩热多能互补供热系统,在连续取热、地温梯度为30℃/km的条件下模拟了该换热井的供热情况及地岩温度恢复情况;然后对该多能互补供热系统的控制系统进行了优化设计,提出了6种运行模式;最后对该多能互补供热系统在采暖季的实际运行情况进行了测试分析。研究结果显示:1)太阳能集热系统的理论全年得热量为133429 kWh,其采暖季得热量占其全年得热量的31.6%;2)中深层地岩热换热井的热影响半径约为8 m,采暖季结束后地岩温度的恢复周期约为120天,可实现中深层地岩热持续供热;3)在采暖季,该多能互补供热系统中的太阳能集热系统的平均日得热量为307 kWh,可以为整个多能互补供热系统提供约11%的热量;4)多能互补供热系统具有6种运行模式,可以根据用户端热负荷的变化情况和日照条件进行自动控制,灵活配置能源,充分发挥2种能源的优点,以达到最低供热成本的目的。

无机保温砂浆在太阳能建筑示范项目中的应用研究

本文以甘肃省建材科研设计院新型建筑材料中试基地既有建筑节能改造工程为例,通过对改造前后建筑物保温性能的测试,并结合建筑围护结构热工计算与测试数据进行分析研究,结果表明,用无机阻燃保温砂浆节能改造后建筑物节能效果显著。