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什么是地热制冷?地热制冷的发展前景怎么样?

   2023-11-19 子琪223
核心提示:地热制冷是用热泵从浅层地能中以地热蒸汽或地热水为热源,提供的热能驱动吸收式制冷设备制冷的过程。吸收式制冷的工质是二元溶液,以溶液中沸点较低、受热易挥发的组分为制冷剂,而沸点较高的组分为吸收剂。

1、基本原理

  地热制冷是用热泵从浅层地能中以地热蒸汽或地热水为热源,提供的热能驱动吸收式制冷设备制冷的过程。吸收式制冷的工质是二元溶液,以溶液中沸点较低、受热易挥发的组分为制冷剂,而沸点较高的组分为吸收剂。地热蒸汽或地热水在发生器内加热一定浓度的溶液,使较低沸点的制冷剂蒸发为蒸气。同时溶液浓度发生变化,进入冷凝器后,在冷凝器中被冷却水冷凝为制冷剂液体,再经减压阀减压送到蒸发器,而后吸取冷媒的热量而气化达到制冷的目的。可以为用户提供冬季供暖、夏季制冷空调、达到全年热水供应或制冷空调的效果。

2、优点

(1) 充分利用可再生能源,洁净、节能又环保,运行费用低,结构简单。

(2) 容易收集和输送、使用方便。环境效益显著,地源热泵既不破坏地下水资源,又无任何污染,供热时省去了燃煤、燃气等锅炉房系统。

(3) 系统参数稳定(流量、温度)、性能可靠、使用寿命长, 需维护较少,可节省维护费用。

(4) 控制设备简单, 方便操作。控制仅需选择水路控制,除去了一般空调集中控制所有参量的复杂环节。

3、缺点

(1)水温变化会影响水源热泵的工况,不同地质条件含水量不同,水源量大小会影响回灌量,也会导致工况的不稳定。

(2)水源水质的好坏影响地源热泵系统的正常运行。比如,如地下水中含沙量过高,会堵塞管道影响换热。

(3)由于地热制冷方式在制冷循环中所用的工质是由吸收剂与制冷剂组成的二元溶液构成。常见的二元溶液组合有溴化锂- 水溶液和氨 - 水溶液等,也就是以氨为制冷剂、水为吸收剂的氨吸收式制冷装置和以水为制冷剂、溴化锂为吸收剂的溴化锂吸收式制冷。但是由于具有强烈的刺激性气味,且由其构成的制冷剂的体积大、吸热效率低,故主要适用于工业生产过程中。而溴化锂吸收式制冷机是目前应用最为广泛的一种地热制冷机

4发展方向

说到地热制冷的发展方向实际上也就是吸收式制冷技术制冷机的发展方向。目前,市面上应用最为广泛的制冷机溴化锂吸收式制冷机,它在应用工质、机器的结构和形式方面都没有突破性的进展,目前其大致的发展趋势主要表现在以下几个方面:

(1)继续发展溴化锂吸收式直燃机,尤其是以燃气驱动的直燃机,进一步扩大其在制冷机应用中的比例。

(2)积极发展小型机。小型制冷机虽然制冷能力有限,但是其可以一机多用,尤其是随着城市中小型建筑如别墅、商场、办公楼等的发展,它的使用范围必将进一步得到扩大,需求量也将随着增多。

(3)积极开发三效吸收式制冷机。实验研究表明,三效机的热效力系数约为 1.6-1.75,且其一次能源的利用率已经与电动制冷机的能源利用率近似一致。而同双效直燃机相比,其可以节能 30% 左右。因此,三效吸收机的发展为溴化锂吸收式制冷机的进一步发展奠定了坚实的基础。

能源短缺,环境污染问题已发展全球共同面临的大问题。同时也对我国经济的进一步发展造成了极大的限制。地热制冷技术的出现能够则很好地平衡我国经济发展与环境污染之间的矛盾。地热制冷技术因性能可靠、运行费用低、结构简单、环保和节能等多种优点,以被广泛应用于各个领域中,并且还会在我国以后的经济发展中起到更重要的作用。


 
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