基本介紹
- 中文名：地熱製冷
- 外文名：geothermal cooling
- 能量來源：地熱能
- 作用：製冷
- 優點：節能環保
- 類型：製冷方式
製冷原理,系統組成,特點優勢,套用狀況,發展方向,
製冷原理
地熱製冷是以地熱蒸汽或地熱水為熱源提供的熱能為動力，驅動吸收式製冷設備製冷，故稱為吸收式製冷。吸收式製冷的原理是利用液態製冷劑在低壓、低溫條件下，蒸發、汽化吸收載冷劑所產生的熱負荷，從而達到製冷的目的。該種製冷方式在製冷循環中所用的工質是由吸收劑與製冷劑組成的二元溶液構成。常見的二元溶液組合有溴化鋰- 水溶液和氨 - 水溶液等，也就是以氨為製冷劑、水為吸收劑的氨吸收式製冷裝置和以水為製冷劑、溴化鋰為吸收劑的溴化鋰吸收式製冷。但是由於氨具有強烈的刺激性氣味，且由其構成的製冷劑的體積大、吸熱效率低，故主要適用於工業生產過程中。而溴化鋰吸收式制冷機是目前套用最為廣泛的一種地熱制冷機。
吸收式制冷機原理
吸收式制冷機原理地熱蒸汽或地熱水在發生器內加熱一定濃度的溶液，使較低沸點的製冷劑蒸發為蒸氣。同時溶液濃度發生變化，進入冷凝器後，在冷凝器中被冷卻水冷凝為製冷劑液體，再經減壓閥減壓送到蒸發器，而後吸取冷媒的熱量而氣化達到製冷的目的。
系統組成
目前常用的地熱製冷系統主要由熱水型溴化鋰吸收制冷機、冷凍水循環泵、深井泵、地熱水循環泵、板式換熱器、熱水循環泵、冷卻水循環泵、冷卻塔、控制箱和連線管道、空調末端設備等系統組成。
其中，溴化鋰吸收製冷循環系統由蒸發器、低壓吸收器、高壓吸收器、低壓發生器、高壓發生器、冷凝器、低壓溶液熱交換器、高壓溶液熱交換器、溶液循環泵和冷劑泵組成。
特點優勢
地熱能是一種潔淨的可再生能源。它具有熱流密度大、容易收集和輸送、參數穩定（流量、溫度）、使用方便等優點。近些年，隨著我國經濟和社會的發展，人們的生活水平不斷地提高，同時這也給我國帶來一定的不利影響，如能源短缺，環境污染等問題。而環境與能源是現代技術與經濟得以發展的基礎。在這樣的背景下，為了更好地解決我國的能源短缺與環境問題，地熱製冷技術就誕生了，其具有性能可靠、運行費用低、結構簡單、環保和節能等多種優點，故已經被廣泛套用於各個領域中。
在一般民用建築物中，採暖、空調、生活用熱是用能的主要部分，夏季空調所消耗的能量已占建築物總能耗的40-50%。利用地熱能實現採暖、供冷和供生活熱水及娛樂保健，建成地熱能綜合利用建築物，是改善城市大氣環境、節省能源的一條有效途徑。
套用狀況
上個世紀七十年代初以來，由於能源短缺，地熱能作為一種具有廣闊開發前景的新能源日益受到關注。地熱能除了用於發電之外，更為大量地直接用於採暖、製冷、醫療洗浴和各種形式的工農業用熱，以及水產養殖等。
1981年12月福州市地熱利用試驗站、福州大學、福州冷凍廠共同研製成功了我國第一套“雙級氨吸收式地下熱水製冷裝置”。利用這個裝置實現中低溫熱水製冷在我國首次獲得了成功。經過近兩年來的運行,證明這套製冷裝置耗電少,噪音小,能連續運行,維護管理方便,為低勢能地熱的利用開闢了一條新的途徑。
隨著科學技術的研究，地熱製冷所用的熱水型吸收式冷水機組有關方面的技術已經逐漸的趨於完善，且已經被廣泛套用於空調製冷系統中。例如，青島黃金廣場在 1999 年將 4 台熱水型吸收式冷水機組投入到廣場空調質量系統中。
發展方向
地熱製冷的發展實際上就是吸收式製冷技術制冷機的發展。目前，溴化鋰吸收式制冷機是套用最為廣泛的一種制冷機，而在其套用工質、機器的結構和形式方面均沒有突破性的進展，目前其大致的發展趨勢主要表現在以下幾個方面，即：
（1）繼續發展溴化鋰吸收式直燃機，尤其是以燃氣驅動的直燃機，進一步擴大其在制冷機套用中的比例。
（2）積極發展小型機。小型制冷機雖然製冷能力有限，但是其可以一機多用，尤其是隨著城市中小型建築如別墅、商場、辦公樓等的發展，它的使用範圍必將進一步得到擴大，需求量也將隨著增多。
（3）積極開發三效吸收式制冷機。實驗研究表明，三效機的熱效力係數約為 1.6-1.75，且其一次能源的利用率已經與電動制冷機的能源利用率近似一致。而同雙效直燃機相比，其可以節能 30% 左右。因此，三效吸收機的發展為溴化鋰吸收式制冷機的進一步發展奠定了堅實的基礎。
目前，我國面臨嚴重的能源短缺，環境污染問題這些都極大地限制了我國經濟的進一步發展。而地熱製冷技術的誕生則很好地解決了我國經濟發展與環境污染這一具有矛盾性的問題。地熱製冷技術其具有性能可靠、運行費用低、結構簡單、環保和節能等多種優點，並以其顯著地優點而被廣泛套用於各個領域中，並且還會在我國以後的發展中起到更大的作用。
