深层地热水资源在暖通空调领域中的应用探讨

摘要

能源是推动社会经济快速发展的动力，能源的可持续开发与利用是社会经济、人口、资源、环境协调发展的重要物质基础与保障。地热能作为一种清洁能源，有着不可替代的优势：其一就是储量丰富；其二是只要利用合理，对环境没有污染；其三相对于太阳能和风能等，地热能的开发成本相对较低。
　　 针对国内外能源资源的紧张形势以及目前在地热直接利用过程中存在的各种问题，为了能够更加合理的开发利用深层地热资源，本文提出了U型管换热器在深层地热水开发利用中的应用探讨，意在探寻开发利用深层地热水的新途径，为后来者的研究提供一定的参考。
　　 本文主要进行了以下几个方面的研究：
　　 1)建立了U型管水-水式换热器传热的数学模型，找出了影响换热器换热效率的因素，从而为改善换热器性能、提高换热效率提供了参考。通过计算得出，增加换热器的循环水流量或者是降低换热器的回水温度，都能够使换热器的热输出功率增大。换热器的长度对热输出和出水温度也有影响，换热器越长，其出水温度越高，热输出功率也越大，但是当长度增大到一定程度时，出水温度和热输出功率增加的趋势变缓；同时，增加换热器长度，也增加了系统的初投资，因此应根据实际工程的技术经济需要合理的确定换热器的长度。
　　 2)分析了第二类吸收式热泵在地热资源开发利用中的应用。第二类吸收式热泵能够利用中低温的低品位热源产生高温的热水，节能效果显著。本文以50℃的低温地热回水为驱动热源，讨论了溴化锂第二类吸收式热泵在地热水利用中的性能及其影响因素。通过讨论得出，在地热回水温度不变的情况下，随着冷凝器冷却水进口温度的降低，系统的COP和各个换热设备的热负荷都有逐渐增大的趋势；在冷却水温度不变的情况下，随着地热水回水温度的升高，系统的COP和各个换热设备的热负荷都有逐渐增大的趋势。
　　 3)分析了地热换热器+热泵调峰供热系统的运行情况，得出与单纯的地热供暖相比，增加调峰措施后，供暖面积得到了很大的提高。
　　 利用年度费用法对地热换热器+热泵调峰供热系统进行了经济性分析，并与传统的几种供热方式进行了分析比较。得出虽然地热换热器+热泵调峰供热系统的初投资较高，但是其运行费用低，综合比较，该系统还是相当有竞争力的。
　　 4)对商河县地热资源的利用进行了实地调查，分析了其中存在的问题。针对存在的问题，提出了一种新的地热综合利用系统，该系统有效地解决了在目前地热利用中存在的问题，减少了地热水的浪费。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 课题的研究背景

1.2 地热资源利用的国内外研究现状

1.3 地热换热器利用的国内外研究现状

1.4 存在的问题

1.5 本课题研究的主要内容

第2章 地热换热器

2.1 概述

2.2 换热器模型

2.3 能量方程式的建立及求解

2.4 换热器模型的改进

2.5 简化物理模型

2.6 地热井下换热器的热性能参数

2.7 算例分析

2.8 地热热储模型

2.9 本章小结

第3章 吸收式热泵在地热利用系统中的应用

3.1 概述

3.2 第二类吸收式热泵(AHT)的工作原理及流程

3.3 AHT的性能指标

3.4 模拟计算

3.5 结论分析

3.6 吸收式制冷在地热利用中的应用性探讨

3.7 本章小结

第4章 技术经济性分析

4.1 经济性分析指标

4.2 工程实例

4.3 分析比较

4.4 本章小结

第5章 商河地区地热综合开发利用前景

5.1 商河县地热资源概况

5.2 商河县地热资源的开发利用现状

5.3 商河县地热资源的开发利用前景

5.4 本章小结

第6章 结论与展望

6.1 结论

6.2 论文的不足之处

6.3 展望

参考文献

后记

攻读硕士学位期间发表的学术论文及获奖成果