《地热能吸附制冷》课件.ppt
地热能吸附制冷欢迎各位参加《地热能吸附制冷》课程!本课程将系统介绍地热能吸附制冷技术的基本原理、关键技术、应用案例以及发展趋势。作为一种新型绿色能源利用方式,地热能吸附制冷技术在节能减排、环境保护方面具有显著优势。
课件内容结构基础理论篇地热能基础知识、吸附制冷原理技术方案篇系统组成、关键设备、工艺流程应用案例篇工程实例、经济效益、运行经验发展前景篇技术挑战、研究动态、未来趋势
研究意义与背景技术创新突破传统制冷技术瓶颈环境保护减少温室气体排放能源安全降低化石能源依赖当前,全球能源危机与环境问题日益严峻,传统制冷系统使用的氟利昂等制冷剂对大气臭氧层破坏严重,且消耗大量电能。地热能作为清洁可再生能源,与环保型吸附制冷技术的结合,为解决上述问题提供了创新路径。
节能减排与绿色制冷需求空调制冷工业制冷商用冷藏家用冰箱其他全球制冷需求持续增长,建筑空调与工业制冷已成为能源消耗的主要领域,据统计,中国建筑能耗中约45%来自空调系统。传统蒸气压缩制冷技术虽然成熟,但能耗高且对环境不友好。
国内外发展现状综述11980年代基础理论研究阶段,以日本、德国为代表开展吸附制冷基础实验21990年代小型原型机研发,美国、欧洲开始地热能源利用研究32000年代商业化初步实现,中国开始跟进研究42010年至今系统集成与优化阶段,全球多国实现工程应用国际上,美国、德国、日本等发达国家在地热能吸附制冷领域处于领先地位。美国能源部资助了多个示范项目;欧盟已实现多个城市区域供冷系统;日本在高效吸附材料研发方面成果显著。
地热能基础知识定义地热能是指蕴藏在地球内部的热能,包括地壳、地幔和地核中的热量,主要来源于地球内部放射性元素衰变和地球形成时的原始热量。来源地热能的主要来源包括地球内部放射性元素(如铀、钍、钾等)的衰变热,地球形成时的残留热能,以及地壳运动产生的摩擦热能。特点地热能具有清洁、可再生、储量大、分布广、稳定性好等特点,不受气候、季节、昼夜变化影响,能源供应连续可靠。
地热资源分布与类型高温地热资源温度150°C主要分布于板块边界,适合发电中温地热资源温度90-150°C可用于发电和直接利用低温地热资源温度25-90°C适合直接供热、农业与工业应用干热岩资源高温但无天然水,需注水开发全球地热资源分布与构造板块活动密切相关,主要集中在环太平洋火山带、地中海-喜马拉雅带和大洋中脊带。冰岛、菲律宾、新西兰、印度尼西亚、美国、日本等国地热资源丰富。
中国地热能资源状况华北地区以天津、北京、河北为代表,主要为中低温地热资源,广泛用于供暖和温泉开发。华北平原地热区面积约13.6万平方公里,温度一般在40-90°C之间。青藏高原以西藏羊八井为代表,高温地热资源丰富,已建成地热发电站。温度可达200-300°C,是中国最具开发潜力的高温地热区。川滇地区以云南腾冲、四川西部为代表,地热资源类型多样,有良好的开发价值。该区拥有大量温泉资源,温度一般在50-120°C之间。
地热能资源的能量等级超高温地热温度350°C,主要用于先进地热发电高温地热温度150-350°C,适用于常规地热发电中温地热温度90-150°C,适用于二元发电和直接利用低温地热温度25-90°C,适用于供暖、吸附制冷等直接利用浅层地温能温度25°C,主要用于地源热泵系统
地热能利用方式一览地热发电利用高温地热资源产生蒸汽驱动涡轮机发电,主要包括干蒸汽发电、闪蒸发电和二元循环发电三种技术路线。适用于温度高于90°C的地热资源。地热供暖利用地热水的热量直接或通过换热器向建筑物供暖,温度范围通常在50-90°C。目前在中国北方地区已有大规模应用,天津、西安等城市建有区域性地热供暖系统。温泉利用温泉旅游、医疗康复等领域的应用,在中国已有悠久历史。现代温泉度假区普遍采用温度调节和分级利用技术,提高了资源利用效率。地热制冷利用地热能驱动吸收式或吸附式制冷系统,为建筑物提供夏季制冷。这种方式利用中低温地热资源,符合能源梯级利用原则,能效比较高。
地热能发电与直接利用对比地热发电需要高温地热资源(90°C)技术复杂,投资大能源转换效率较低(10-20%)可输送距离远适用于电力紧缺地区直接利用可利用中低温资源(30-90°C)技术相对简单,投资较小能源利用效率高(50-90%)传输距离有限适用于热需求集中区域地热能的发电与直接利用是两种主要开发模式,各有优势和适用条件。在全球范围内,地热直接利用的装机容量约为70,000MWt,而地热发电装机容量约为13,000MWe。从能源效率角度看,直接利用方式更为高效。在中国,由于高温地热资源相对有限,而中低温资源丰富,因此直接利用成为主要开发方向。地热能吸附制冷作为直接利用的重要形式,充分利用了中低温地热资源的优势,实现了能源的高效利用。
地热供暖与制冷基本原理夏季制冷模