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地热岩清洁供热技术应用

2018/10/16 16:20:29      点击:

宁波热电股份有限公司 研发中心


      随着工业化、城镇化加速发展,全球气候、资源环境的变化日趋加剧,为减少燃煤与发展清洁能源,地热能受到国家政策的鼓励与支持。

一、 地热能简介

      地热能是由地壳抽取的天然可再生热能,来自地球内部的熔融岩浆和放射性物质的衰变。通过地下水的循环和极深处的岩浆侵入到地壳后,把热量从地下深处带至近表层。按照其储存形式,地热能源可被分为蒸汽型、热水型、地压型、干热岩型和熔岩型五大类。它不但是无污染的清洁能源,而且如果热量提取速度不超过补充的速度,那么热能而且是可再生的。

      高温地热通常用于发电,将蒸汽型和热水型地热能转变为机械能,再转变为电能。地下水或蒸汽通过减压扩容或利用低沸点物质方式使其达到做功状态,输入汽轮机做功发电。地热采暖供热是仅次于地热发电的利用方式,该方式简单、经济性好、环保。冰岛最早开发使用该方式,我国已在北方京津冀地区大力发展。

      二、 地热岩型地热能

      地热岩型地热能属于干热岩型地热能源,通常埋藏于地下1至10公里之间,温度分布于70至200度,蕴藏热能经估算高达4千万至4亿夸特,约为全球化石燃料热能总和的1000倍。通过勘探,钻机向地下一定深处高温岩层钻孔,在钻孔中安装一种密闭金属换热器,填充换热介质,吸收地热岩层的热能气化,压力差下上升至地表,以供发电、采暖等,换热后介质液化通过重力作用回注至地下继续循环工作。地热岩型地热能具有系统寿命长,安全可靠,绿色环保,减少燃煤供暖,保护地下水资源和投资与运行经济的特点。

      三、 新风耦合辐射空调系统

      建筑能耗占我国总能耗的40至50%,其中大部分由家庭和办公场所空调系统的冬季采暖和夏季制冷,通过不断改进创新,达到节能效果。新风耦合辐射系统配合地源热泵将冷热源由主站房提供至毛细管平面末端,再由末端向室内辐射冷热量,通过调节供回水温度范围控制室温。空调辐射末端包含新风末端、毛细管辐射末端、传感器和控制单元,配合室内装修,具有运行效率高,模块化安装,适配性高,稳定可靠等特点。

      开发的新风耦合辐射系统具有极高舒适性,高效节能性,节约空间,方便安装,环保无污染,新风量充足,避免结露现象。但该系统也存在些许问题,例如:地热管理、开发等机制、技术规范标准尚不完善;地热钻孔勘探成本较高;相比传统中央空调,体感温度变化小;宁波地区没有工程先例;初期投资费用较高(约350元/平方米),但是运行费用较少(约8元/平方米)。

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