低能耗建筑地源热泵蓄热特征数值仿真

为准确分析不同蓄热模式与工况下的蓄热特征,为低能耗建筑科学合理运用地源热泵系统提供依据,对低能耗建筑地源热泵的蓄热特征完成数值仿真。构建低能耗建筑的空气-地源热泵系统,并引以为例,构建空气换热器、U型地埋管与热泵机组数学模型,实现对该系统蓄热特征的数值仿真。仿真结果表明,在上述系统处于有蓄热工况下时,土壤温度较无蓄热工况时得到明显提升;U型地埋管周边土壤半径越低所获得的蓄热效果越好;U型地埋管深度不变时,蓄热时间越长,其耗电量与整体蓄热量越高,平均蓄热率与蓄热能效比越低;相同蓄热模式下蓄热时间不变时,U型地埋管的深度越高,整体蓄热量、蓄热能效比及平均蓄热率越高,耗电量不变,单位埋深蓄热率则越低;日平均蓄热率最高值与室外日平均温度最高值出现在同一日,且二者的变化趋势相同,不受其蓄热时间与U型地埋管深度所影响。

超低浓度煤层气在流态化蓄热装置中的燃烧特性

超低浓度煤层气中甲烷体积分数低于5%,常规技术很难加以利用,而含有石英砂颗粒的流态化蓄热装置对超低浓度煤层气的燃烧利用提供了平台。为此,采用数值模拟的方法,研究了含有不同甲烷浓度的超低浓度煤层气在流态化蓄热装置中的燃烧特性,并和绝热燃烧时的工况进行了对比,分析了燃烧特性、蓄热特性、氮氧化物生成等变化规律。结果表明,流态化蓄热装置在煤层气的体积分数不低于3%时可以维持燃烧;与采用绝热工况相比,采用蓄热颗粒之后,燃烧反应向布风板方向移动,并主要发生在蓄热颗粒组成的床层以内;燃烧后氮氧化物排放量极少。