地热制冷机应用.ppt

第三节地热直接利用
1地热直接利用概述
地热水的直接用途非常广泛,主要有采暖空调、工业烘干、农业
温室、水产养殖、旅游温泉、疗养保健等。
在工业上,地热能可用于加热、干燥、制冷、脱水加工、提取化
学元素、海水淡化等方面;在农业生产上,地热水可用于温室育苗
栽培作物、养殖禽畜和鱼类等。例如:地处高纬度的冰岛不仅以地
热温室种植蔬菜、水果、花卉和香蕉,近年来又栽培了咖啡、橡胶
等热带经济作物。
地热能直接利用与烹饪、沐浴及暖房,已有悠久的历史。至今,
天然温泉与人工开釆的地下热水仍被人类广泛使用。据联合国统计
世界地热水的利用远远超过地热发电,中国的地热水直接利用居世
界首位,其次是日本

A district hea ting system in Kla math
Falls, Oregon keeps sidewalks clear.
Nb
Geo themally heated
Greenhouse in Colorado
Greenhouse in colorado
地热务农
5=N
A fish farm in Colorado
地热养殖
11我国地热资源的特点及最佳开发模式
(1)量大而温度较低:地热资源总量多(1500亿t标准煤/年),但高
温的不多,资源量的98%以上属于中低温(105℃以下)热水型资源
(2)地热资源大都处于人口稠密区,易于开发,有利于进行以旅游为
轴线的能源的梯级综合开发利用
3)长期以来,地热钻井费用高,能源利用率低,经济效益不好,影
响了中低温地热田的大规模开发利用
(4)南方地热区雨量充沛,有利于地热水自然补充,不用回灌
12地热能利用的评价,能量分析和火用分析
地热能利用系统和所有的能源系统一样,要提高能量的利用率就
要对系统的用能水平进行祥细分析,特别是在方案选择和设计阶段。
般常用的方法有两种
第一种方法是建立在热力学第一定律基础上的能量数量分析法,
也就是我们日常用得最多的俗称“热平衡”的方法。根据能量守衡
原理,对一个稳态系统从热源输入的能量等于离开系统的能量和系
统有用功之和,即:
Qo=W+∑Q1+∑Q2
4-94
式中Q—热源输入的热量kJh
W——系统输出的有用功的热当量(gh);
Q1—系统输出的被直接利用的热量(kJh);
Q2——系统向环境(冷源)的散热损失(kJh)。
第二种方法是建立在热力学第一定律和第二定律上,能量的“数”
和“质”统一的分析法。也就是说:对一个能量系统来说,能量被
利用,不仅有数量的多少,而且还有质量之分。比如当环境温度为
30℃时,同样的热量Q存在于150℃的热水中,理论上所能转换成的
功(最大作功能力),就远比存在于100℃的热水中为高,
倍。在一定的条件下,能量所具有的最大作功能力称作火用,亦即
在环境温度下理想卡诺循环所能做的功,也叫有效能。对一个稳态
系统,它可用下式表示
E=1
T
式中E—有效能(kJh);
Q——热源输入的热量(kJh);
T。——环境(冷源)的热力学温度(K)
T——热源的热力学温度(K
上式中(1-20)是卡诺循环热效率。烟平衡是有效能的平衡,不是能量的数量平衡,它
考虑了系统内部各种不可逆现象造成的炳损失,这是与能量平衡的基本不同点。对一个稳态
系统,娴平衡式的表述如下:
W+∑E1+∑E2+∑I
式中E—热源输入的佣(k/h)
W—系统输出的有用功(kgh);
∑E1——系统输出的被直接利用的(k/h);
∑E2-—系统向环境(冷源)散热所损失的媽(kJ/h)
∑I1—一系统内部各种不可逆现象造成的烟损失(kJ/h)。
通过式(496)可以看出,要想提高嫻的利用率,就必须减少佣损失(∑Ⅱ+∑E2),
即一个好的能源系统不仅要在量上得到充分利用,在质上也要得到充分利用,也就是说优质
能源要物尽其用。地热能梯级综合利用充分考虑了上述两点,使地热水的质(温度)和量
(热量)都能得到充分利用。
13以旅游为轴线的地热资源梯级综合开发利用模式
以旅游为轴线的地热资源梯级综合利用,把地热资源不仅当作
洁净能源,也作为重要的旅游资源来规划利用。也就是说除了医疗
保健、洗浴、休闲娱乐等旅游节目外,无污染的地热发电厂、地热
制冷和供暖、地热干燥、地热温室和养鱼等都是很好的旅游参观资
源。而地热产品除电和制冷(热)直接服务于旅游业外,其余如
无公害的蔬菜、爪果、菇品、水产品等均可供游客直接食用。由于
游客对生产环境的认可,其干燥后的产品:爪果干、菇品、水产品
更是游客遗赠亲友