风冷模块、水冷、水源热泵分析对比,以及水源热泵地源热泵比较(3)

2019-09-01 22:05

又把大力发展和规模化应用新能源和可再生能源作为能源领域的优先发展主题。从国家立法和发展战略的高度,对可再生能源的发展应用予以强力推动。 日前,国家财政部、建设部发文《关于推进可再生能源在建筑中应用的实施意见》以及《可再生能源建筑应用专项资金管理暂行办法》,明确指出\十一五\期间,可再生能源应用面积占新建建筑面积比例为25%以上,到2020年,可再生能源应用面积占新建建筑面积比例为50%以上,这为我国水源热泵的发展提供了良好的环境和强劲的动力。 3.水源热泵的应用限制: 3.1可利用的水源条件限制

水源热泵理论上可以利用一切的水资源,其实在实际工程中,不同的水资源利用的成本差异是相当大的。所以在不同的地区是否有合适的水源成为水源热泵应用的一个关键。目前的水源热泵利用方式中,闭式系统一般成本较高。而开式系统,能否寻找到合适的水源就成为使用水源热泵的限制条件。对开式系统,水源要求必须满足一定的温度、水量和清洁度。 3.2水层的地理结构的限制

对于从地下抽水回灌的使用,必须考虑到使用地的地质的结构,确保可以在经济条件下打井找到合适的水源,同时还应当考虑当地的地质和土壤的条件,保证用后尾水的回灌可以实现。 3.3投资的经济性 由于受到不同地区、不同用户及国家能源政策、燃料价格的影响,水源的基本条件的不同;一次性投资及运行费用会随着用户的不同而有所不同。虽然总体来说,水源热泵的运行效率较高、费用较低。但与传统的空调制冷取暖方式相比,在不同地区不同需求的条件下,水源热泵的投资经济性会有所不同。

二、地源热泵深井技术介绍

1. 地源热泵系统原理

地源热泵系统是利用热泵机组在土壤中提取或蓄存热量,制取冷热水为空调

服务的系统,

又称土壤源热泵。其原理图如图所示。

图1 地源热泵原理图

地表浅层土壤温度呈三层分布,地表冻土层附近土壤温度受室外大气影响,温度全年波动大;冻土层以下有一恒温层,温度全年基本不变;恒温层下到地壳深处有一定的正温度梯度,土壤温度随深度缓慢上升。地热井,指的是深升3500米左右的地热能或水温大于30℃的温泉水来进行发电的方法和装置,地热分高温、中温和低温三类。高于150℃,以蒸汽形式存在的,属高温地热;90℃~150℃,以水和蒸汽的混合物等形式存在的,属中温地热;高于 25℃、低于90℃,以温水、温热水、热水等形式存在的,属低温地热.

地热深井的技术简介是:(1)集成创新:即地核原子炉和发电机+地幔地壳的热岩层+石油钻探式钻地热井+工质优选+蒸汽发电机+发电机=6因素集成。(2)工作循环简单:即工质吸热变工质蒸汽→蒸汽机作功→联动发电

机发电。(3)井水闭式循环:即地热井水在井内闭式循环,不必抽到井外。(4)工质闭式循环:即工作介质按工质贮罐→井炉换热→蒸汽机→冷却→回到工质贮罐,是全封闭的循环,不会泄漏。(5)热功转换效率高:即采用相变传热和换热,又低温工作的蒸汽发电机,故一般每孔地热井装机在1500~3000KW。(6)建厂成本低:即一般约0.8亿元/万KW,低于核电的2.2亿元/万KW或秸杆发电的2亿元/万KW。

用于供暖的地热水温度一般在60℃以上,也有采用50~60 ℃的,50℃ 以下的则很少采用。分直接供暖和间接供暖两种方式:直接供暖是将地热水直接送入供热系统, 其对地热水的水质要求高,不得对供暖管道系统产生腐蚀和结垢,一般为矿化度比较低的地热水;间接供暖是使地热水通过热交换器将热转换给供热系统进行供暖。开采具有腐蚀性和易产生结垢的地热水供暖,一般采用间接供暖方式。地热水供暖的利用率取决于地热水的温度及其供暖后排放水温度,地热水温度愈高, 供暖后的排水温度愈低, 则其供暖的利用率越高。

2.但是在长期的利用中发现:

2.1①从地层深处提取热水取暖,利用率低,热水不可饮用,不再回流,直接排入废水沟,严重浪费热力资源。②长期抽取深层地下水易使形成地下漏斗,影响地层稳定,国家已出台政策禁止。③地热深井的循环需要一口出水井四口回水井,打井的费用投入较大。

2.2防腐问题地热对金属腐蚀是普遍存在的而且很严重。地热水中最常出现起主要作用的腐蚀成分是氯(CL)和溶解氧(0:)。氯离子半径小,穿透能力强,因此容易穿过金属表面已有的保护层造成对碳钢、不锈钢及其他合金强烈的缝隙腐蚀、孔蚀与应力腐蚀等。

2.3氯离子对金属的腐蚀作用还与温度有关,60cc的地热水CL一含量仅只200rTlg/L时,也会使不锈钢产生局部腐蚀,温度越高腐蚀作用越强。在地下深层地热水自然状态下通常不含氧气,流出地面后空气中的氧会溶入

地热水,溶解氧也是地热水中最常见最重要的腐蚀性物质。


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