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深层地热水资源在暖通空调领域中的应用探讨
摘要:近些年来,经济以及科技的迅速发展都离不开能源这一重要的物质基础于保障,因为能源的可持续性可以为经济以及社会的发展提供重要的物质保障,可以促进社会,经济,人口以及环境的协调发展。地热能是清洁能源的一种,在能源的发展领域中具有不可替代的优势,因为地热能不仅具有丰富性,储量大,而且在人们的合理利用下,它不会对环境造成污染,除此之外,地热能这一资源的开发成本非常低,不像太阳能以及风能在开发时需要耗费大量的资金。
关键词:地热资源;地热换热器;经济价值中图分类号:TU 文献标识码:A 文章编号:(2020)-10-063
目前在资源的开发与利用方面存在很多的问题,尤其是国内资源的开发以及利用存在着紧张的形式,资源越来越短缺。因此,为了更好的且合理开发利用资源,减少资源的浪费以及资源对环境的污染,本篇文章通过对地热热换器在深层地热水开发利用中的应用进行了相关的研究和分析,希望可以在开发利用深层地热水的方面提供一些借鉴。
一、能源的现状以及可再生能源的发展
伴随着经济和科技的不断发展,人们对能源的需求越来越多样化,需求量呈上升的趋势增长。尤其是进入21世纪以来,经济的发展对能源的需求达到了一个发展的高峰时期,并且未来几十年,经济发展对能源的需求会越来越大量,需要引起人们的重视,更好的节约资源能源。目前在我国的能源结构中,煤炭占有大部分比例,因为我国工业化的发展主要以煤炭为燃料,并且即使到2050年,我国的工业化发展仍然需要以煤炭为主要燃料,仍然需要依赖煤炭这一重要的资源。目前我们国家所使用的可再生能源当中主要包括太阳能,风能,地热能,水能以及生物质能等等,这些能源虽然是可再生的,但仍然需要我们节约并且合理的使用,为了实现节能减排以及能源的可持续利用和发展,相关人员必须加快创新的步伐,利用科技手段积极发展新的能源,更好地促进经济和科技的发展,满足人们日常的生产生活需要。
二、地热能的发展以及利用优势
地热能其实就是人们利用当前的科技和生产技术手段,从地壳内开发获取的一种热能量,地热能的热量主要来源于熔融岩浆,因此存在很多种状态,比如可以分为水热型,干热岩型和地压型,不同的形态主要取决于地壳的深度。地热能最大的优势就是它是一种可再生能源,并且据有可替代性,除此之外,地热能的储存量也是非常丰富的,可以满足人们的日常生产和生活需要,并且经过合理的开发利用,对于环境的影响几乎是没有的,不会对环境造成污染,因为在利用地热能时,相对于其他能源的使用,气体的排放量会大大减少,因此对于空气的污染也就减少了。地热能还具有成本低的优势人们在开发以及利用地热能时,不需要耗费大量的人力物力以及财力。总而言之,地热能的发展以及利用具有诸多的优势,我国已经建立了一套比较完整的地热能资源的开发和采集技术,具有对地热能这一资源的大规模开采能力,不仅如此,我国还有一套比较完善的评价和管理系统,已经向着专业化和规范化的方向发展。
三.、换热器在利用地热能开发中的优势
地热换热器在地热能源开发中具有非常多的优势,比如地热换热器是间接的提取地热水中的热量,而不是直接的利用地热水。地热换热器通过二次循环水来提取地热中的热能这一优势不仅可以使人们在开发地热能时减少不必要的资源浪费,节约资源和能源,而且还可以防止地热水资源的一种流失,只有减少了地热水资源的不必要的流失,才可以使得相关人员在开采地热能资源时避免出现地面塌陷的状况,防止地质灾害的发生,减少事故发生的概率,加强人员的安全。除此之外,地热换热器还具有保护机械设备的优势,因为地热换热器是通过利用地热水来获取能量,而地热水中含有大量的防腐物质以及元素,可以在一定程度上对设备形成保护作用,防止了直接利用地热水造成的设备腐蚀问题,加长了设备的使用寿命,也为地热能资源开发过程中的物力,人力还有财力提供了保障。
四、换热器循环水流量和回水温度的影响
通过调查研究,发现在不同的循环水流量的影响下进水管以及出水管会随着地表深度的不断变化而发生温度的变化,一种情况是随着换热器循环水量的不断增加,水的温度呈现逐渐降低的趋势,并且热输出不断的增大,另一种情况是,随着换热器进水温度的不断增加,其出水温度也会随着不断的增加,但是相反,其热输出却呈现减少的趋势,之所以会出现这样的现象,是因为进水温度会因为循环水与地热水之间产生的温度差使得热量不断减少,从而出现了这种现象。通过这一现象,我们可以知道,换热器的热输出效率与进水温度的高低有关系,要想提高换热器的热输出效率,就必须降低进水的温度,但是进水的温度需要控制在一定的范围内,不应该过度的降低,过度的减少进水的温度,会使其没有更多的利用和使用价值。
五、地热水水流量对换热器的影响
地热水水流量的影响,其实可以反映到滴热水出水温度的影响,当水流不断加大时,地热水的出水温度也会不断的升高,随着地热水出水温度的升高,换热器的出水温度也逐渐的升高。通过研究发现,不同地热水流量对换热器的出口温度影响是不同的,且对热输出功率的影响也是不同的,虽然增加地热水的出水流量能够增加换热器的热输出和出水温度,但是同时也会使得系统的运行费用增加,不仅如此,如果地热水的流量过大,使得地面的出水温度不断的增高,必定会在一定程度上造成热量的浪费,不能够充分的利用地热水的热量,又因为地热水还要为居民提供日常的生活用水,所以热水的出水温度不能够太低或太高。
六、对深层地热水资源在暖通空调领域中的展望
从我们国家开始研究地热资源到现在为止,人们对地热资源的了解越来越深入,对地热资源的开发以及利用也越来越多样化,人们可以利用更高的科学技术手段获取更多的能源资源。尤其是在人们在开采,利用资源方面取得了飞速的发展,利用创新的热泵技术以及低温辐射采暖技术,加快了地热资源的使用效率。但是在热资源的开发利用过程中仍然存在着很多问题,在传统的地热资源开发利用中,人们对热资源的开采主要是直接利用,没有认识到直接利用深层地热水会造成水资源的大量浪费,进而引发更多的地质灾害性问题,影响人们对资源开采的可持续发展,影响人们以后的生产生活需要。不仅如此,直接利用深层地热水会产生大量的污染气体,因为地热的尾水都是直接的高温排放,没有经过加工处理,很容易对环境造成影响。因此,希望相关人员能够加快地热资源的开发利用技术,加大试验研究投入,研发出更多低成本高效率的换热器。希望国家可以制定相应的法律法规,建立一套完善且科学的奖惩体系,对使用新技术的企业进行大力的支持,对于目前不合理的开发资源的企业进行惩罚。
结束语:总而言之,国内外对于能源资源的需求都呈现上升的增长趋势,但是我国目前在对于地热资源的利用过程中仍然存在着各种问题,迫切需要相关工作人员的技术研究和国家的大力支持,创新地热资源的开采技术手段,使得地热资源可以在暖通空调领域中的应用越来越广泛,并且减少资源的浪费和环境的污染,从而更好的促进经济和科技的不断发展。除此之外,国家应该加大物力财力的投入,加快我国深层地热水资源的开采,解决目前存在的各种问题。
参考文献
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