论自然环境稳定热源及其开发利用

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1、论自然环境稳定热源及其开发利用能源是发展工业、农业、国防、科学技术和提高人民生活水平的重要的物质基础。也就是说，现代文明是建立在对物质和能源大量消耗的基础上。能源是现代社会生活和生产的物质基础。世界各国经济、技术发展的事实表明：机械化、自动化水平越高，电气化程度越高；经济和技术迅速发展，劳动生产率越高，产品就越多，能源的消耗量也就越多。在正常情况下，各国工业化初期，能源消耗量与国民生产总值同步增长。随着社会生产的发展，人们的生活水平不断的提高，能耗也不断的增加。第二次世界大战以来，能源的消费量直线上升。人口的急剧增长，加剧了能源的消耗和枯竭。虽然地球及浩瀚的宇宙中蕴藏的能量是

2、无穷无尽的，但是，在现有的技术水平和经济条件下，地球上可悲人类利用的能源却是非常有限的。所以大力开发新能源显得尤为必要。为了保证大规模的能源供应不至中断，保证人类能源供应的可持续性，人类必须采取两大战略：意识大力开发新能源，目前世界各国都在制定规划、采取措施、组织力量、增加投资，大力开发利用太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能以及核聚变能等新能源技术，力图在有限的时间里，由目前的常规能源系统逐步地过度到持久的、多样化的、可以再生的新能源系统上来。人类可大量利用太阳能和核聚变能；也可以利用生物能、风力能、水利能、潮汐能、地热能等能源；更可以利用地球表面的大气、土地、水中含有的

3、低位热能和工业废热等。这些地位热能处处皆是，形式颇多，数量可观，利用的前景远大。但是，要利用这些能源还存在一些技术和经济上的困难，上有大量的科学研究工作待做。第二是大力提倡节约能源。世界能源消耗每年都在大幅度的增长。据估计，2001年全球能源消耗总量已达200亿t标煤以上，为了减缓能源枯竭的进程，我们必须提高能源利用率，节约能源。太阳能是无穷无尽的、干净的能源，是21世纪后人类可期待的最优希望的能源。而且无论怎样利用对地球的热平衡也不会有影响，它利用领域广阔，在世界任何地方大致都可以均等地获得，没有先进国与后进国之别，只要具有一定的技术水平和必要的容量，就可以自由利用。不过，

4、他是稀薄的能源，所以比起至今所利用的矿物质燃料，需要较大量的投资；而且当太阳能果然成为将来能源的主要部分时，能否扩大生产还是个有待研究的问题。太阳能作为稳定热源，其主要的供冷暖系统和供热水系统有以下几方面：①太阳能直接供冷暖系统该系统是用平板型太阳能集热器利用热水集热，经过蓄热槽就可供辐射采暖、热风采暖等低温采暖系统进行供暖。必要时可采用辅助热源。②太阳能热泵供冷暖系统该系统是用平板型太阳能集热器通过热水集热，再用热泵升温至30~50℃进行供暖，夏季通过外供电驱动制冷机供冷。并根据需要可采用辅助热源。③太阳能供冷暖系统该系统在夏季用平板型太阳能集热器或聚光型太阳能集热器使热水

5、集热，以作为吸收式或压缩式制冷机驱动结构的热源，进行制冷。冬季用相同集热器直接供暖，必要时可用辅助热源；备用制冷剂、蓄热槽。④太阳能自然供暖系统该系统将射入玻璃窗和墙体内的太阳能有效的吸收贮存起来，利用隔热保温材料和建筑结构防止夜间的热损失，以节约热量。室内的入射热还可以通过热泵回收。①太阳能热电联合供给系统该系统是把冷却光电池的空气用于供暖，或者是利用热力发电的低温排热来供暖。②太阳能供热水系统该系统用太阳能热水器来供热水，有自然循环、强制循环、热虹吸式等方式。加热法则可分为直接加热和热泵加热两种。③区域性太阳能供冷暖系统该系统在区域性供热水时采用直接加热式和热泵加热式；在

6、区域供暖时采用单管供给式供暖；在区域供冷暖时采用热源水供给式和热电联合供给式。地热能的储存形式依地质构造和深度而不同。地质学上把地热能分为五大类：蒸汽型、热水型、干热岩型、地压型、岩浆型。地热能的利用有采暖和发电。有地热资源的寒冷地区，采用地热水供暖最为合适，因为地热水的温度比较稳定，建筑物供暖的温度容易控制，比燃煤供暖简便，切无烟尘污染。正在不需要采暖的热带地区，利用地热水做热源进行制冷空调，其技术与太阳能制冷空调差不多，但热源稳定，连续性好，也容易实现。地热水采暖的方法主要有两种：如果地热水温度在60℃左右，且水质较好，含硫化氢等较少和腐蚀性均不严重时，可以直接与普通水暖

7、系统接通，采暖之后的余温水还可排放做其他利用。若地热水的腐蚀性大，为避免管道和散热片锈蚀，必须在地热井口或井下设置换热器，使采暖系统流过的是普通热水。井下换热装置热损失效，且不容易结垢，但是技术要求高，是地热利用中的高技术。井口换热装置多采用大面积板式换热器，材质问题十分关键，常用钛合金材料，换热器的板片结构也较为特殊。目前我国已开始建立地热水换热器的专业生产厂，为今后推广地热采暖创造了有利条件。现代地热的突出作用是发电。地热发电主要有三种形式，它取决于地热的温度和形态。如果是高温干蒸汽地热，并且压力较