Какие принципы сбора теплоты могут осуществляться в системах, использующих низкопотенциальную энергию термальных вод с применением тепловых насосов

Опишите схему и принцип работы системы геотермального горячего водоснабжения, теплоносителем в которой является слабоминерализованная термальная вода.

 Система теплоснабжения, теплоносителем в которой является слабоминерализованная термальная вода, включает в свой состав скважину, дегазатор, распределительный бак и трубопроводы (см. рис. 3.4).

 

Рис.3.4. Простейшая схема геотермального горячего водоснабжения: 1 – скважина; 2 – трубопровод; 3 – дегазатор; 4 – распределительный бак

В такой системе вода, получаемая из скважины, направляется в дегазатор, где из нее удаляются содержащиеся в воде газы (например, сероводород), после чего поступает в распределительный бак. Из бака вода самотеком поступает потребителям.

 

Опишите схему и принцип работы системы геотермального горячего водоснабжения с промежуточным теплообменником.

Чаще всего термальные воды содержат большое количество минеральных солей. В таком случае в схеме теплоснабжения предусматривается теплообменник (например, змеевиковый), в котором горячая вода, получаемая из скважины, отдает тепло пресной воде, направляемой далее потребителю (см. рис. 3.5).

Рис.3.5. Схема геотермального горячего водоснабжения с промежуточным теплообменником: 1 – скважина; 2 – трубопровод; 3 – теплообменник; 4 – распределительный бак; 5 – к потребителям; 6 – от потребителей

Укажите основной недостаток системы геотермального горячего водоснабжения с промежуточным теплообменником.

Недостатком таких систем является интенсивное отложение солей жесткости на теплопередающих поверхностях теплообменника, что ухудшает процесс теплообмена, сокращает срок работы теплообменника между ремонтами и ресурс теплообменника.

 

В каких случаях становится актуальным применение в системе геотермального горячего водоснабжения теплового насоса?

В случаях, когда термальные воды не имеют достаточный потенциал для того, чтобы быть использованными в системе теплоснабжения непосредственно, становится необходимым применение в системе геотермального теплового насоса.

Какие принципы сбора теплоты могут осуществляться в системах, использующих низкопотенциальную энергию термальных вод с применением тепловых насосов.

В системах, использующих низкопотенциальную энергию термальных вод с применением тепловых насосов, могут быть осуществлены два различных принципа сбора теплоты.

В первом случае замкнутая трубопроводная система опускается в скважину. В таком коллекторе циркулирует теплоноситель, который извлекает тепло из подземных вод и переносит его в испаритель теплового насоса. Охлажденный теплоноситель затем закачивается обратно через систему скважин.

В другом варианте термальная вода закачивается непосредственно в испаритель и после охлаждения сбрасывается в специальную скважину, достаточно отдаленную от места забора, чтобы исключить охлаждение источника подземной воды.