新能源技术与应用概论地热能及其应用.pptxVIP

第4讲 地热能及应用  GEOTHERMAL ENERGY;4.1 地热能概述 ;;我们居住的地球实际上是一个庞大的热球;在地壳中，地热的分布可分为3个带，即可变温度带、常温带和增温带。 可变温度带由于受太阳辐射的影响，其温度有着昼夜、年份、世纪、甚至更长的周期性变化，其厚度一般为15～20m； 常温带，其温度变化幅度几乎等于0，深度一般为20～30m； 增温带在常温带以下，它的温度随深度增加而升高，其热量的主要来源是地球内部的热能。;地温梯度;地热正常区和地热异常区;2．地热田与热储;;（2）地热田;（2）地热田;地热能的形成;4.1.2 我国的地热资源 ;1．我国地热资源的基本情况;2．我国地热资源的类型;（1）沉积盆地传导型中低温地热资源 分布于华北平原、汾渭盆地、松辽平原、淮河盆地、苏北盆地、江汉盆地、四川盆地、银川平原、河套平原、准格尔盆地等地区，主要热储层为厚度数百米至数千米第三系砂岩、砂砾岩。鄂尔多斯盆地的三叠系和侏罗系砂岩赋存低盐度热水。四川盆地三叠系、侏罗系为热卤水富集层。 （2）隆起山地对流型地热资源 高温地热资源主要分布于藏南-川西-滇西和台湾地区，中低温地热资源主要分布于东南沿海地区和胶东、辽东半岛。 1）喜马拉雅碰撞带为新生代陆内强烈变形带，现代水热活动北弱南强。西藏的地热显示664处，包括温泉、热泉、沸泉、沸喷泉、水热爆炸、间歇喷泉等。羊八井钻孔揭露的最高温度超过250℃。云南滇西地区出露的温泉有296处，其中高温热泉98处，沸泉7处，水温为23～104℃。 2）台湾岛作为西太平洋岛孤系的一部分，为现代的高温热储区。大多属于碳酸盐泉，少数属于硫酸盐泉和氯化物泉。在火山岩区，绝大多数为酸性硫酸盐泉，其它为中、碱性碳酸盐泉，少数为氯化物泉。 3）东南沿海分属于扬子断块和华南断褶，分布着不同时期的花岗岩和中生代的火山岩，其分布主要受北东向断裂控制，岩浆岩为脆性物质，深断裂带成为热水运移的通道。74%的温泉出露于岩浆岩断裂带或接触带之中。该区温泉为中低温热水，热储温度一般为110～130℃，热水循环深度不超过4km，热田面积最大不超过10km2。 4）胶东半岛已发现水温大于49℃的温??14处，出露于复背斜核部断裂构成的X型构造交汇处，温度大于60℃温泉7处，温度大于80℃有2处，其余的在49～56℃之间。辽东半岛温泉有19处，水温28～72℃。;3．我国地热资源的开发前景;4.2 地热资源的直接利用 ;4.2.1 地源热泵 ;我国的情况;2008年奥运会羽毛球及艺术体操比赛场馆的北京工业大学体育馆 ;2．地源热泵的定义及工作原理;3．地源热泵的类型;（1）土壤源热泵 土壤源热泵以大地作为热源和热汇，其换热器埋于地下，与大地进行冷热交换。土壤源热泵系统主机通常采用水-水热泵机组或水-气热泵机组。根据地下热交换器的布置形式，主要分为垂直埋管、水平埋管和蛇行埋管3类。;垂直埋管换热器热泵系统;水平埋管式地源热泵 ;蛇形埋管式地源热泵 ;（2）地下水热泵系统;（3）地表水热泵系统;4．地源热泵的优越性;4．地源热泵的优越性;4.2.2 地热干燥;4.2.3 地热资源的其它利用 ;温泉的形成需具备下列三个条件：;1）按温度分 ① 沸泉 泉水温度等于或高于当地水的沸点，海拔高的地区，水的沸点低于100℃，一般地区水的沸点就是100℃。 ② 热泉 泉水温度在沸点以下，45℃以上。 ③ 中温泉 泉水温度在45℃以下，年平均气温以上。 世界上的温泉，水温多为热泉和中温泉。我国的热泉和中温泉占温泉的90%以上，分布也十分广泛。大多数温泉疗养院都在热泉和中温泉附近修建。 ;2）按成分分 根据泉水中溶解物质的不同，温泉可划分为单纯泉、碳酸泉、重碳酸盐泉、硫酸盐泉、食盐泉、硫磺泉、放射性泉和铁泉等。 ① 单纯泉 水温多在25℃以上，水中所含矿物质很少，每升水中含有各种矿物质的总量低于100毫克。这种温泉在我国分布广泛，著名的西安华清池就是此类温泉。 ② 碳酸泉 在1升水中含游离二氧化碳达750毫克的泉水。我国大地上碳酸泉很多。根据温度的不同又分低温碳酸泉和高温碳酸泉。我国辽宁、吉林、黑龙江、内蒙古、甘肃以低温碳酸泉为主，泉温在25℃以下，泉水清凉甘甜，很像汽水，所以又称天然汽水泉；在云南、四川、西藏、广东、台湾及新疆等地，以中、高温碳酸泉为主，泉温在25℃以上。 ③ 重碳酸盐泉 每升水中含重碳酸盐多达1000毫克以上。 ④ 硫酸盐泉 每升水中含硫酸盐在1000毫克以上。这类泉多出现在火山地区。 ⑤ 食盐泉 即氯化钠型温泉，每升含氯化钠在1000毫克以上。 ⑥ 硫磺泉 水中含有硫磺成分的泉水，一般每升水中含量在1毫克以上。;3）按形态分 ① 喷泉 顾名思义，是水、气以喷射的方式冲出地面，喷出高度由几米到十几