摘 要:概述了地?zé)崮芗捌浒l(fā)電方式和國內(nèi)外地?zé)崮馨l(fā)電的現(xiàn)狀,分析了地?zé)崮馨l(fā)電的關(guān)鍵技術(shù),討論了我國地?zé)崮馨l(fā)電的工程技術(shù)發(fā)展方向,提出目前我國地?zé)崮馨l(fā)電工程技術(shù)的重點是地?zé)岚l(fā)電設(shè)備的設(shè)計制造技術(shù)和成套設(shè)備的優(yōu)化集成.
??地?zé)崮苁蔷G色能源,也是可再生能源.世界上已有24個國家利用地?zé)崮馨l(fā)電,其中有5個國家的地?zé)岚l(fā)電量占國家總發(fā)電量的15%~22%.從BP公司的統(tǒng)計數(shù)字顯示,截止2008年底,全球地?zé)岚l(fā)電總裝機(jī)容量已達(dá)到10 469 MW.
??人類從事地?zé)岚l(fā)電的歷史已超過百年,曾對各種類型的地?zé)豳Y源進(jìn)行過開發(fā)利用.地?zé)崮苁且环N環(huán)境友好型能源,與化石燃料能源相比,在開發(fā)利用過程中幾乎沒有廢氣排放,且廢水排入地下.在已知的新能源中,地?zé)崮馨l(fā)電不受季節(jié)影響,因此它是穩(wěn)定、可靠的能源,可用于帶基本負(fù)荷運行的電站.有數(shù)據(jù)顯示,地?zé)岚l(fā)電的負(fù)荷率高達(dá)90%,而太陽能發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電分別只有20%和25%(BP能源公司2009年世界能源統(tǒng)計).
??西藏是我國地?zé)崮馨l(fā)電開發(fā)的地區(qū),其中羊八井地?zé)犭娬疽堰\行了30多年,積累了大量寶貴經(jīng)驗.國內(nèi)外地?zé)崮馨l(fā)電的經(jīng)驗證明:地?zé)岚l(fā)電是清潔的、無燃料成本的低碳能源工業(yè),在經(jīng)濟(jì)性上具有競爭力.
??隨著國際能源戰(zhàn)略的重大調(diào)整,綠色能源革命和低碳經(jīng)濟(jì)席卷全球,燃煤發(fā)電將長期面臨減排的壓力,因而促使開發(fā)、利用新能源發(fā)電的商業(yè)項目日益增多.各國政府、國際組織和各主要投資實體均在這一方面提供優(yōu)惠政策并投入大量資金,很多國外公司也頻頻介紹地?zé)崮馨l(fā)電項目,特別是在缺乏技術(shù)而市場廣闊的發(fā)展中國家進(jìn)行開發(fā)投資.因此,對于地?zé)崮馨l(fā)電有著很大潛力的中國企業(yè),應(yīng)廣泛開展從地?zé)崮馨l(fā)電的概念到發(fā)電全過程的技術(shù)研究.
??1.1 地?zé)崮芨攀觥?/div>
??地?zé)崮苁侵傅厍騼?nèi)部蘊藏的能量,一般集中分布在構(gòu)造板塊邊緣一帶,起源于地球的熔融巖漿和放射性物質(zhì)的衰變.據(jù)估計,距地殼深度3 km以內(nèi)蘊藏的熱量約為4.3@1019MJ.全球地?zé)豳Y源估計為6@106MW,其中32%的地?zé)釡囟雀哂?30e,而68%的地?zé)釡囟鹊陀?30e[2].通常,地?zé)豳Y源可以按溫度來劃分,地?zé)釡囟雀哂?50e為高溫,地?zé)釡囟鹊陀?0e為低溫,而地?zé)釡囟忍幱?0~150e為中溫.
??1.2 地?zé)崮馨l(fā)電方式。
??目前,絕大多數(shù)的地?zé)岚l(fā)電項目是通過鉆井抽取地下的地?zé)崃黧w作為高溫?zé)嵩催M(jìn)行發(fā)電,經(jīng)過發(fā)電后的地?zé)崃黧w再灌回地下.一般,從井口流出的地?zé)崃黧w存在3種狀態(tài):干蒸汽、以蒸汽為主或者以水為主的汽水混合物以及熱水.根據(jù)地?zé)崃黧w的性質(zhì),有4種熱力系統(tǒng)可供選擇:干蒸汽熱力系統(tǒng)(圖1(a))、一次閃蒸蒸汽熱力系統(tǒng)(圖1(b))、二次閃蒸蒸汽熱力系統(tǒng)(圖1(c))和雙工質(zhì)熱力系統(tǒng)(圖1(d)).
??(a)干蒸汽熱力系統(tǒng)(b)一次閃蒸蒸汽熱力系統(tǒng)(c)二次閃蒸蒸汽熱力系統(tǒng)(d)雙工質(zhì)熱力系統(tǒng)圖1 地?zé)崮馨l(fā)電的主要熱力系統(tǒng)Fig.1 Principal thermal system of geothermal power generation2 世界地?zé)崮馨l(fā)電現(xiàn)狀目前,能夠較大規(guī)模進(jìn)行地?zé)崮馨l(fā)電的國家,主要都是利用與火山有關(guān)的地?zé)豳Y源.除了美國、意大利以及新西蘭等發(fā)達(dá)國家一直以開發(fā)地?zé)崮苓M(jìn)行發(fā)電外,許多擁有豐富高溫地?zé)豳Y源的發(fā)展中國家也非常重視地?zé)崮馨l(fā)電.
??2.1 國外地?zé)崮馨l(fā)電現(xiàn)狀[3]
??美國是世界上地?zé)岚l(fā)電規(guī)模的國家,總裝機(jī)容量達(dá)到2 687 MW.美國最大的地?zé)犭娬臼荊eysers電站,利用干蒸汽發(fā)電,現(xiàn)有裝機(jī)容量1 421 MW.2008年8月,美國地?zé)釁f(xié)會聲稱美國地?zé)岚l(fā)電將新增裝機(jī)容量4 000 MW.
??意大利早在1904年就利用干地?zé)嵴羝M(jìn)行了發(fā)電試驗,是進(jìn)行地?zé)岚l(fā)電的國家,目前總裝機(jī)容量已達(dá)810 MW.2007年,意大利政府批準(zhǔn)新增100 MW地?zé)岚l(fā)電機(jī)組.
??新西蘭是最早利用中、低溫地?zé)豳Y源進(jìn)行發(fā)電的國家,目前總裝機(jī)容量為472 MW.Wairakei地?zé)犭姀S運行已超過50年,運行地?zé)釞C(jī)組容量已達(dá)147 MW.
??菲律賓擁有豐富的地?zé)豳Y源,目前的總裝機(jī)容量為1 971 MW,計劃在2010~2014年間新增裝機(jī)容量800 MW.
??印度尼西亞地?zé)豳Y源極其豐富,.目前,印度尼西亞地?zé)岚l(fā)電總裝機(jī)容量達(dá)到992 MW.在簽署了京都議定書后,印度尼西亞政府計劃在2009~2018年新建總裝機(jī)容量為6 867 MW的地?zé)岚l(fā)電機(jī)組,以此來緩解國內(nèi)嚴(yán)重的缺電問題.
??#1161# 第12期周支柱:地?zé)崮馨l(fā)電的工程技術(shù)墨西哥地?zé)岚l(fā)電潛力為8 000 MW,僅次于印度尼西亞.目前,墨西哥地?zé)岚l(fā)電總裝機(jī)容量為953MW.地?zé)衢_發(fā)商CFE的計劃顯示,墨西哥地?zé)岚l(fā)電新增機(jī)組容量為300 MW.
??肯尼亞地?zé)岚l(fā)電潛力約為2 000 MW.2007年,肯尼亞地?zé)岚l(fā)電總裝機(jī)容量為129 MW.
??土耳其2007年的地?zé)犭娬究傃b機(jī)容量為38MW.在2009年,土耳其國內(nèi)1座容量為45 MW的地?zé)犭娬緞偼度脒\行.
??2.2 中國地?zé)崮馨l(fā)電現(xiàn)狀由于中國地?zé)豳Y源大多以低溫為主,僅在西藏、云南和中國臺灣存在中、高溫地?zé)豳Y源.上世紀(jì)70年代,為解決西藏缺電問題,國家投資開發(fā)淺層中、低溫地?zé)豳Y源,相繼建成羊八井、郎久和那曲3座地?zé)犭娬?總裝機(jī)容量為28.18 MW.西藏羊八井地?zé)犭娬窘ㄓ?臺3 MW二級擴(kuò)容循環(huán)機(jī)組,1臺3.18 MW進(jìn)口機(jī)組和1臺1 MW單級擴(kuò)容循環(huán)機(jī)組[4].郎久地?zé)犭娬竞湍乔責(zé)犭娬疽殃P(guān)閉.隨著國家在西藏地?zé)豳Y源方面的投資減少,目前尚未有新的地?zé)犭娬九d建.在上世紀(jì)90年代,開展了回灌工程,有效地穩(wěn)定了地?zé)岚l(fā)電量.羊八井地?zé)犭娬緸楫?dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn).在2008年,西藏羊八井地?zé)犭娬纠?口高溫地?zé)峋M(jìn)行了增容發(fā)電.
??我國中國臺灣省建有2座地?zé)嵩囼炿娬?目前也已關(guān)閉.云南騰沖的熱海地?zé)崽餃囟雀哌_(dá)260e以上,但至今尚未開發(fā)利用.
??3 地?zé)崮馨l(fā)電的關(guān)鍵技術(shù)3.1 地?zé)崽镩_發(fā)3.1.1 熱儲工程技術(shù)地?zé)犭娬疽?guī)模大小主要與地?zé)崽锏陌l(fā)電潛力有關(guān).在開發(fā)階段,既要保證有足夠的地?zé)崃黧w使機(jī)組啟動滿發(fā),又要避免過度開采造成機(jī)組出力不足,因此需要對地?zé)崽镞M(jìn)行深入研究.可以通過一些指標(biāo)來評估地?zé)崽锏膶嶋H情況,比如地?zé)崃黧w的成分、井底壓力和溫度、井口壓力和溫度以及滲透性等,但對地?zé)崽飪?nèi)部變化和未來預(yù)測,則需要通過熱儲工程技術(shù)建立熱儲模型來進(jìn)行分析.
??首先根據(jù)地?zé)醿Υ鏃l件、地?zé)釤嵩捶治觥醾鬟f機(jī)理和地?zé)崃黧w運移等方面建立數(shù)學(xué)概念模型;然后根據(jù)地質(zhì)勘探和測量、試驗井的測量和物探結(jié)果來修正概念模型,獲得熱儲系統(tǒng)模型,并根據(jù)此模型預(yù)測深部熱儲溫度場、壓力場和化學(xué)場在地?zé)衢_發(fā)條件下的變化趨勢,評估地?zé)崽餄摿?確定生產(chǎn)井和回灌井的數(shù)量和位置以及回灌對熱田的影響.生產(chǎn)井和回灌井建成后,要根據(jù)試驗數(shù)據(jù)進(jìn)一步修正熱儲模型,建立地?zé)崽锕芾砟Ｐ?并以此作為今后擴(kuò)建和優(yōu)化開發(fā)的基礎(chǔ).
??3.1.2 地?zé)峋夹g(shù)目前,地?zé)峋@探是勘探和開發(fā)地?zé)豳Y源的手段,但在地?zé)崮馨l(fā)電工程項目中,地?zé)嵘a(chǎn)井的鉆井平均成功率僅為70%~80%.鉆井成功率不高的原因與地質(zhì)勘探以及地?zé)峋こ碳夹g(shù)有關(guān).地?zé)峋こ碳夹g(shù)主要包括鉆井和成井2部分.
??鉆井是地?zé)衢_發(fā)的基礎(chǔ),它涉及到確定鉆孔結(jié)構(gòu)、選擇鉆進(jìn)參數(shù)、設(shè)計鉆柱級配方式、選擇鉆頭類型、配置鉆井液以及事故預(yù)防和處理等技術(shù).鉆井工程中的每個技術(shù)環(huán)節(jié)均會對鉆井質(zhì)量、鉆井效率和成本產(chǎn)生重大影響.
??成井是地?zé)衢_發(fā)的關(guān)鍵,它決定著地?zé)衢_發(fā)的質(zhì)量.成井技術(shù)包括地球物理測井、通井、井管的選擇和安裝、沖孔換漿、填礫、固井以及洗井等內(nèi)容.成井技術(shù)需要根據(jù)現(xiàn)場的地質(zhì)條件、井深、鉆井結(jié)構(gòu)和井管結(jié)構(gòu)等進(jìn)行工藝選擇,是1套地?zé)衢_發(fā)的綜合技術(shù)[5].
??3.2 地?zé)崮馨l(fā)電3.2.1 地?zé)崃黧w采集系統(tǒng)的設(shè)計通常有多口生產(chǎn)井,因此需要把各生產(chǎn)井連接起來,然后把分離后的蒸汽輸送到汽輪機(jī).在生產(chǎn)井與汽輪發(fā)電機(jī)組之間的這個龐大部分被稱為地?zé)崃黧w采集系統(tǒng),主要涉及到井口裝置選型、管網(wǎng)設(shè)計、汽水分離器設(shè)計、消聲器設(shè)計以及自動疏水器配置等內(nèi)容.
??一般,地?zé)峋偷責(zé)犭娬径枷嗑噍^遠(yuǎn),從生產(chǎn)井流出的地?zé)崃黧w大多是低參數(shù)兩相流,生產(chǎn)井的井口參數(shù)可能會有較大差異,這些均是地?zé)崃黧w采集系統(tǒng)設(shè)計所需要考慮的重要因素.
??3.2.2 地?zé)犭娬镜倪x型技術(shù)前面已經(jīng)提到,世界地?zé)犭娬局饕?種類型.
??據(jù)統(tǒng)計,世界地?zé)犭娬究傃b機(jī)容量的90%都是蒸汽系統(tǒng),其余10%基本上是雙工質(zhì)系統(tǒng)(表1[6]).
??選擇地?zé)犭娬镜念愋头浅Ｖ匾?它會影響地?zé)崃黧w采集系統(tǒng)的設(shè)計、汽輪機(jī)進(jìn)汽參數(shù)的選擇、地?zé)嵩O(shè)備的選型、回灌系統(tǒng)設(shè)計以及輔助系統(tǒng)設(shè)計等.地?zé)犭娬镜脑O(shè)計基準(zhǔn)數(shù)據(jù)包括井口溫度和壓力、井口流量、蒸汽和熱水質(zhì)量比、生產(chǎn)井特性曲線、不凝結(jié)氣體含量和化學(xué)分析等.除了選擇單獨的熱力系統(tǒng)之外,也可以考慮聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng),即在高溫循環(huán)時采用一次閃蒸蒸汽熱力系統(tǒng),而在低溫循環(huán)時則采用雙工質(zhì)熱力系統(tǒng).
??#1162# 動 力 工 程 第29卷 表1 世界地?zé)犭娬镜念愋头植糡ab.1 Distribution of geothermal power stationtype in the world電站類型裝機(jī)容量/MW百分比/%干蒸汽2 545 28一次閃蒸3 295 37二次閃蒸2 293 26雙工質(zhì)(含聯(lián)合循環(huán)) 682 8其他119 1地?zé)犭娬具x型建立在地?zé)崽锞唧w情況的基礎(chǔ)之上,根據(jù)設(shè)計基準(zhǔn)數(shù)據(jù)和通過設(shè)計地?zé)崃黧w采集系統(tǒng),計算出汽輪機(jī)進(jìn)口壓力和功率,在最大功率附近確定汽輪機(jī)進(jìn)汽壓力的范圍.在這個壓力范圍內(nèi),選擇不同的進(jìn)汽參數(shù)進(jìn)行方案設(shè)計,包括優(yōu)化設(shè)計地?zé)崃黧w采集系統(tǒng)、初步設(shè)計地?zé)犭娬緹崃ο到y(tǒng)和回灌系統(tǒng)以及選擇相應(yīng)的設(shè)備等內(nèi)容,然后對其進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)性比較,最后得到*方案.
??3.2.3 地?zé)岚l(fā)電設(shè)備的設(shè)計制造技術(shù)前3種蒸汽熱力系統(tǒng)涉及汽輪機(jī)、井口閥門、汽水分離器、閃蒸器、凝汽器、抽汽器、冷卻塔和泵等設(shè)備;雙工質(zhì)系統(tǒng)包括有機(jī)氣體透平、井口閥門、熱交換器、空冷凝汽器和泵等設(shè)備.所有設(shè)備的功能與常規(guī)電站設(shè)備幾乎相同,但地?zé)崃黧w都含有腐蝕性和易結(jié)垢的化學(xué)成分,因此在設(shè)計制造地?zé)岚l(fā)電設(shè)備時必須考慮到這一特點,以保證地?zé)犭娬驹O(shè)備的可靠性.表2給出了地?zé)岚l(fā)電設(shè)備的腐蝕與結(jié)垢特性.
??表2 地?zé)岚l(fā)電設(shè)備的腐蝕與結(jié)垢Tab.2 Corrosion and fouling in geothermal powergeneration equipment干蒸汽一次閃蒸二次閃蒸雙工質(zhì)汽輪機(jī)腐蝕,結(jié)垢腐蝕,結(jié)垢腐蝕,結(jié)垢井口閥門結(jié)垢,腐蝕結(jié)垢,腐蝕結(jié)垢,腐蝕結(jié)垢,腐蝕汽水分離器結(jié)垢,腐蝕結(jié)垢,腐蝕結(jié)垢,腐蝕)閃蒸器)結(jié)垢,腐蝕結(jié)垢,腐蝕)凝汽器腐蝕腐蝕腐蝕抽汽器腐蝕腐蝕腐蝕)冷卻塔腐蝕腐蝕腐蝕)循環(huán)泵結(jié)垢,腐蝕結(jié)垢,腐蝕結(jié)垢,腐蝕換熱器) ) )結(jié)垢,腐蝕3.2.4 回灌系統(tǒng)的設(shè)計技術(shù)從地下帶出來的化學(xué)成分大部分存在于分離后的熱水中,因此地?zé)崴陂_發(fā)利用后一定要回灌地下.回灌也是維持地?zé)崽锇l(fā)電能力的*手段.在設(shè)計回灌系統(tǒng)時,除了在熱儲中要考慮井的位置、回灌水流向等以外,還需要重視管道內(nèi)可能的熱水汽化和回灌水溫度控制等問題,以避免造成管道破裂和嚴(yán)重結(jié)垢.
??4 我國地?zé)崮馨l(fā)電技術(shù)的發(fā)展方向一個典型的地?zé)犭娬卷椖康某杀緸?勘探占5%,評估占1%,許可證占1%,地?zé)峋?3%,地?zé)崃黧w采集系統(tǒng)占7%,電站占57%,輸配電占4%.其中,電站和地?zé)峋糠值某杀菊嫉搅丝偝杀镜?0%,所以這2方面的工程技術(shù)是發(fā)展的重點.
??我國是世界上利用地?zé)岵膳拇髧?多年來在熱儲工程和地?zé)峋矫嫒〉昧碎L足發(fā)展.我國各地幾乎都有地?zé)峋?地?zé)峋淖畲笊疃纫堰_(dá)到4 000 m.
??但是,多年來我國地?zé)崮馨l(fā)電卻基本上處于停滯狀態(tài).雖然羊八井地?zé)犭娬驹诘責(zé)崃黧w采集系統(tǒng)設(shè)計、閃蒸蒸汽熱力系統(tǒng)設(shè)計、回灌系統(tǒng)設(shè)計、電站運行和管理等方面積累了一定經(jīng)驗,但羊八井地?zé)犭娬驹O(shè)備的設(shè)計制造技術(shù)嚴(yán)重老化,一些重要設(shè)備如汽水分離器和過濾器等還沒有投入應(yīng)用,非常缺乏先進(jìn)的地?zé)岚l(fā)電設(shè)備設(shè)計制造技術(shù)和成套設(shè)備的集成技術(shù).相比較而言,地?zé)岚l(fā)電設(shè)備設(shè)計制造和集成技術(shù)的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于地?zé)崮馨l(fā)電的其他技術(shù).
??因此,近期地?zé)崮馨l(fā)電優(yōu)先發(fā)展的方向應(yīng)是提高地?zé)岚l(fā)電設(shè)備設(shè)計制造技術(shù)水平和集成技術(shù)水平.
??我國*具備盡快發(fā)展地?zé)岚l(fā)電設(shè)備設(shè)計制造技術(shù)和集成技術(shù)的條件和基礎(chǔ).地?zé)犭娬景l(fā)電設(shè)備與常規(guī)電站發(fā)電設(shè)備基本類似,比如地?zé)崞啓C(jī)與火電機(jī)組低壓缸的濕蒸汽部分相似.但必須清醒地認(rèn)識到:應(yīng)當(dāng)牢牢抓住地?zé)崮馨l(fā)電技術(shù)的特點,如腐蝕、結(jié)垢等方面進(jìn)行深入的研究,才能開發(fā)出適用于地?zé)崮馨l(fā)電的高性能設(shè)備.對于雙工質(zhì)系統(tǒng)的發(fā)電設(shè)備,則需要有更多的投入.
??5 結(jié) 論發(fā)展中國家有著豐富的地?zé)豳Y源和廣闊的市場.但作為發(fā)展中國家的中國,根據(jù)目前地?zé)崮馨l(fā)電的工程技術(shù)現(xiàn)狀,中國企業(yè)走出去開發(fā)相關(guān)項目的主要風(fēng)險集中在地?zé)岚l(fā)電設(shè)備的設(shè)計制造和集成技術(shù).中國企業(yè)應(yīng)計劃在2~3年的時間里進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,大力研究地?zé)岚l(fā)電的工程技術(shù),重點放在深入研究適合地?zé)岚l(fā)電的成套設(shè)備的設(shè)計制造技術(shù)和集成技術(shù).
??積極發(fā)展地?zé)崮馨l(fā)電的工程技術(shù)有利于電站工程項目的多元化,有助于帶動我國綠色能源的工程(4 結(jié) 論。
??(1) 10個含有缺陷的不銹鋼節(jié)流孔板均通過了ASME第?卷標(biāo)準(zhǔn)5核電廠部件在役檢查規(guī)則6、標(biāo)準(zhǔn)GB/T 19624)20045在用含缺陷壓力容器安全評定6、標(biāo)準(zhǔn)BS 7910)19995金屬結(jié)構(gòu)中缺陷驗收評定方法導(dǎo)則6的安全評定.
??(2)秦山第三核電有限公司的應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)及停堆冷卻系統(tǒng)中的不銹鋼節(jié)流孔板在40年的設(shè)計壽命期內(nèi)是安全的.
??(3) 3個標(biāo)準(zhǔn)的評定結(jié)果基本一致,但3個標(biāo)準(zhǔn)在缺陷規(guī)則化、評定工況和應(yīng)力的確定方法、缺陷疲勞擴(kuò)展方程性能系數(shù)、缺陷應(yīng)力強度因子的計算公式以及缺陷安全性評定方式等方面均有所差異.
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地源熱泵分布式溫度集中測控系統(tǒng)
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此款系統(tǒng)專門為地源熱泵生產(chǎn)企業(yè)，新能源技術(shù)安裝公司，地?zé)峋@探公司以及節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)等單位設(shè)計，通過連接我司單總線地?zé)犭娎|，以及單通道或多通道485接口采集器，可對接到貴司單位的軟件系統(tǒng)。歡迎各類單位以及經(jīng)銷商詳詢！此款設(shè)備支持貼牌，具體價格按量定制。
RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監(jiān)測系統(tǒng)【產(chǎn)品介紹】
地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)利用土壤作為埋地管換熱器的熱源或熱匯,對建筑物進(jìn)行供熱和供冷.在埋地管換熱器設(shè)計中,土壤的導(dǎo)熱系數(shù)是很重要的參數(shù).而對地溫進(jìn)行長期可靠的監(jiān)測顯得特別重要。在現(xiàn)場實測土壤導(dǎo)熱系數(shù)時測試時間要足夠長,測試時工況穩(wěn)定后的流體進(jìn)出口及不同深度的溫度會影響測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此地埋測溫電纜的設(shè)計顯得尤其重點。較傳統(tǒng)的測溫電纜設(shè)計方法，單總線測溫電纜因為接線方便、精度高且不受環(huán)境影響、性價比高等優(yōu)點，目前已廣泛應(yīng)用于地埋管及地源熱泵系統(tǒng)進(jìn)行地溫監(jiān)測，因可靠性和穩(wěn)定性在諸多工程中已得到了驗證并取得了較好的口啤。
采集服務(wù)器通過總線將現(xiàn)場與溫度采集模塊相連，溫度采集模塊通過單總線將各溫度傳感器采集到的數(shù)據(jù)發(fā)到總線上。每個采集模塊可以連接內(nèi)置1-60個溫度傳感器的測溫電纜相連。 本方案可以對大型試驗場進(jìn)行溫度實時監(jiān)測，支持180口井或測溫電纜及1500點以上的觀測井溫度在線監(jiān)測。
RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監(jiān)測系統(tǒng)：
1. 地埋管回填材料與地源熱泵地下溫度場的測試分析
2. U型垂直埋管換熱器管群間熱干擾的研究
3. U型管地源熱泵系統(tǒng)性能及地下溫度場的研究
4. 地源熱泵地埋管的傳熱性能實驗研究
5. 地源熱泵地埋管換熱器傳熱研究
6. 埋地?fù)Q熱器含水層內(nèi)傳熱的數(shù)值模擬與實驗研究，埋地?fù)Q熱器含水層內(nèi)傳熱的數(shù)值模擬與實驗研究。
豎直地埋管地源熱泵溫度測量系統(tǒng)，主要是一套先進(jìn)的基于現(xiàn)場總線和數(shù)字傳感器技術(shù)的在線監(jiān)測及分析系統(tǒng)。它能有對地源熱泵換熱井進(jìn)行實時溫度監(jiān)測并保存數(shù)據(jù)，為優(yōu)化地源熱泵設(shè)計、探討地源熱泵的可持續(xù)運行具有參考價值。
二、RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監(jiān)測系統(tǒng)本系統(tǒng)的重要特點：
１．結(jié)構(gòu)簡單，一根總線可以掛接1-60根傳感器，總線采用三線制，所有的傳感器就燈泡一樣，可以直接掛在總線上．
２．總線距離長．采用強驅(qū)動模塊，普通線，可以輕松測量500米深井.
３．的深井土壤檢測傳感器，防護(hù)等級達(dá)到ＩＰ６８，可耐壓力高達(dá)5Mpa.
４．定制的防水抗拉電纜，增強了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠特點總結(jié)：高性價格比，根據(jù)不同的需求，比你想象的*．
針對U型管口徑小的問題，本系統(tǒng)是傳統(tǒng)鉑電阻測溫系統(tǒng)理想的替代品. 可應(yīng)用于：
１.地埋管回填材料與地源熱泵地下溫度場的測試分析
2.U型垂直埋管換熱器管群間熱干擾的研究
3. U型管地源熱泵系統(tǒng)性能及地下溫度場的研究
4. 地源熱泵地埋管的傳熱性能實驗研究
5. 地源熱泵地埋管換熱器傳熱研究
6. 埋地?fù)Q熱器含水層內(nèi)傳熱的數(shù)值模擬與實驗研究。
本系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)：支持傳感器：18B20高精度深井水溫數(shù)字傳感器，測井深：1000米，傳感器耐壓能力：5Mpa ,配置設(shè)備：遠(yuǎn)距離溫度采集模塊＋測井電纜＋傳感器，
RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監(jiān)測系統(tǒng)系統(tǒng)功能：
1、溫度在線監(jiān)測
2、 報警功能
3、 數(shù)據(jù)存儲
4、定時保存設(shè)置
5、歷史數(shù)據(jù)報表打印
6、歷史曲線查詢等功能。
【技術(shù)參數(shù)】
1、溫度測量范圍：-10℃ ～ +100℃
2、溫度精度： 正負(fù)0.5℃ (-10℃ ～ +80℃)
3、分 辨 率： 0.1℃
4、采樣點數(shù)： 小于128
5、巡檢周期： 小于3s（可設(shè)置）
6、傳輸技術(shù)： RS485、RF(射頻技術(shù))、GPRS
7、測點線長： 小于350米
8、供電方式： AC220V /內(nèi)置鋰電池可供電1-3年
9、工作溫度： -30℃ ～ +80℃
10、工作濕度： 小于90%RH
11、電纜防護(hù)等級：IP66
使用注意事項：
防水感溫電纜經(jīng)測試與檢測，具備一定的防水和耐水壓能力，使用時，請按以下方法操作與使用：
1． 使用時，建議將感溫電纜置于U形管內(nèi)以方便后期維護(hù)。
若置與U形管外，請小心操作，做好電纜防護(hù)，防止在安裝過程中電纜被劃傷，以保持電纜的耐水壓能力和使用壽命。
2. 電纜中不銹鋼體為傳感器所在位置，因溫度為緩慢變化量，正常使用時，請等待測物熱平衡后再進(jìn)行測量。
3. 電纜采用三線制總線方式，紅色為電源正，建議電源為3-5V DC，黑色為電源負(fù)，蘭色為信號線。請嚴(yán)格按照此說明接線操作。
4. 系統(tǒng)理論上支持180個節(jié)點，實際使用應(yīng)該限制在150個節(jié)點以內(nèi)。
5.系統(tǒng)具備一定的糾錯能力，但總線不能短路。
6. 系統(tǒng)供電，當(dāng)總線距離在200米以內(nèi)，則可以采用DC9V給現(xiàn)場模塊供電，當(dāng)距離在500米之內(nèi)，可以采用DC12V給系統(tǒng)供電。
【北京鴻鷗成運儀器設(shè)備有限公司提供定制各個領(lǐng)域用的測溫線纜產(chǎn)品介紹】
地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)利用土壤作為埋地管換熱器的熱源或熱匯,對建筑物進(jìn)行供熱和供冷.在埋地管換熱器設(shè)計中,土壤的導(dǎo)熱系數(shù)是很重要的參數(shù).而對地溫進(jìn)行長期可靠的監(jiān)測顯得特別重要。在現(xiàn)場實測土壤導(dǎo)熱系數(shù)時測試時間要足夠長,測試時工況穩(wěn)定后的流體進(jìn)出口及不同深度的溫度會影響測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此地埋測溫電纜的設(shè)計顯得尤其重點。
由北京鴻鷗成運儀器設(shè)備有限公司推出的地源熱泵溫度場測控系統(tǒng)，硬件采取先進(jìn)的ARM技術(shù)；上位機(jī)軟件使用編程語言技術(shù)設(shè)計，富有人性、直觀明了；測溫傳感器直接封裝在電纜內(nèi)部，根據(jù)客戶距離進(jìn)行封裝。目前該系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于地源熱泵地埋管、地源熱泵溫度場檢測、地源熱泵地埋換熱井、地源熱泵豎井及地源熱泵溫度場系統(tǒng)進(jìn)行地溫監(jiān)測，本系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性在諸多工程中已得到了驗證并取得了較好的口啤。
地源熱泵診斷中土壤溫度的監(jiān)測方法：
為了實現(xiàn)地源熱泵系統(tǒng)的診斷，必須首先制定保證系統(tǒng)正常運行的合理的標(biāo)準(zhǔn)。在系統(tǒng)的設(shè)計階段，地下土壤溫度的初始值是一個重要的依據(jù)參數(shù)，它也是在系統(tǒng)運行過程中可能產(chǎn)生變化的參數(shù)。如果在一個或幾個空調(diào)采暖周期（一般一個空調(diào)采暖周期為1年）后，系統(tǒng)的取熱和放熱嚴(yán)重不平衡，則這個初始溫度會有較大的變化，將會大大降低系統(tǒng)的運行效率。所以設(shè)計選用土壤溫度變化曲線作為診斷系統(tǒng)是否正常的標(biāo)準(zhǔn)。
首先對地源熱泵系統(tǒng)所控制的建筑物進(jìn)行全年動態(tài)能耗分析，即輸入建筑物的條件，包括建筑的地理位置、朝向、外形尺寸、圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料和房間功能等條件，計算出該區(qū)域全年供暖、制冷的負(fù)荷，我們根據(jù)該負(fù)荷，選擇合適的系統(tǒng)配置，即地埋管數(shù)量以及必要的輔助冷熱源，并動態(tài)模擬計算地源熱泵植筋加固系統(tǒng)運行過程中土壤溫度的變化情況，得到初始土壤溫度標(biāo)準(zhǔn)曲線。采用滿足土壤溫度基本平衡要求的運行方案運行，同時系統(tǒng)實時監(jiān)測土壤溫度變化情況，即依靠埋置在地下的測溫傳感器監(jiān)測土壤的溫度，并且將測得的溫度傳遞給地源熱泵系統(tǒng)。
淺層地溫能監(jiān)測系統(tǒng)概況：
地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)利用土壤作為埋地管換熱器的熱源或熱匯，對建筑物進(jìn)行供熱和供冷，在埋地管換熱器設(shè)計中，土壤的導(dǎo)熱系數(shù)是很重要的參數(shù)，而對地溫進(jìn)行長期可靠的監(jiān)測顯得特別重要。在現(xiàn)場實測土壤導(dǎo)熱系數(shù)時測試時間要足夠長，測試時工況穩(wěn)定后的流體進(jìn)出口及不同深度的溫度會影響測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此地源熱泵地埋測溫電纜的設(shè)計顯得尤其重點。較傳統(tǒng)的地源熱泵測溫電纜設(shè)計方法，北京鴻鷗成運儀器設(shè)備有限公司研發(fā)的數(shù)字總線式測溫電纜因為接線方便、精度高且不受環(huán)境影響、性價比高等優(yōu)點，目前已廣泛應(yīng)用于地埋管及地源熱泵系統(tǒng)進(jìn)行地溫監(jiān)測，因可靠性和穩(wěn)定性在諸多工程中已得到了驗證并取得了較好的口啤。
為方便研究土壤、水質(zhì)等環(huán)境對空調(diào)換熱井能效等方面的可靠研究或溫度測量，目前地源熱泵地埋管測溫電纜對于地埋換熱井，有口徑小，深度較深等特點的測溫方式,如果測量地下120米的地源熱泵井，要放12路線PT100傳感器。12根測溫線纜若平均放置，即10米放一個探頭，則所需線材要1500米，在井上需配置一個至少12通道的巡檢儀，若需接入電腦進(jìn)行溫度實時記錄，該巡檢儀要有RS232或RS485功能,根據(jù)以上成本估計，這口井進(jìn)行地?zé)釡y溫至少成本在8000元，雖然選擇高精度的PT100可提高系統(tǒng)的測溫精度，但對模擬量數(shù)據(jù)采集，提供精度的有效辦法是提供儀器的AD轉(zhuǎn)換器的位數(shù)，即提供巡檢儀的測量精度，若能夠在長距離測溫的條件下進(jìn)行多點測溫，能夠做到0.5度的精度，則是非常不容易。針對這一需求，北京鴻鷗成運儀器設(shè)備有限公司推出“數(shù)字總線式地源熱泵地埋管測溫電纜"及相應(yīng)系統(tǒng)。礦井深部地溫監(jiān)測，地源熱泵溫度監(jiān)測研究，地源熱泵溫度測量系統(tǒng)，淺層地?zé)釡y溫系統(tǒng)。
地源熱泵數(shù)字總線測溫線纜與傳統(tǒng)測溫電纜對比分析：
傳統(tǒng)的溫度檢測以熱敏電阻、PT100或PT1000作為溫度敏感元件，因其是模擬量，要對溫度進(jìn)行采集，若需較高精度，需要選擇12位或以上的AD轉(zhuǎn)換及信號處理電路，近距離時，其精度及可靠性受環(huán)境影響不大，但當(dāng)大于30米距離傳輸時，宜采用三線制測方式，并需定期對溫度進(jìn)行校正。當(dāng)進(jìn)行多點采集時，需每個測溫點放置一根電纜，因電阻作為模擬量及相互之間的干擾，其溫度測量的準(zhǔn)確度、系統(tǒng)的精度差，會受環(huán)境及時間的影響較大。模塊量傳感器在工作過程中都是以模擬信號的形式存在，而檢測的環(huán)境往往存在電場、磁場等不確定因素，這些因素會對電信號產(chǎn)生較大的干擾，從而影響傳感器實際的測量精度和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，每年需要進(jìn)行校準(zhǔn)，因而它們的使用有很大的局限性。
北京鴻鷗成運儀器設(shè)備有限公司研發(fā)的總線式數(shù)字溫度傳感器，具有防水、防腐蝕、抗拉、耐磨的特性，總線式數(shù)字溫度傳感器采用測溫芯片作為感應(yīng)元件，感應(yīng)元件位于傳感器頭部，傳感器的精度和穩(wěn)定性決定于美國進(jìn)口測溫芯片的特性及精度級別，無需校正，因數(shù)據(jù)傳輸采用總線方式，總線電纜或傳感器外徑可做得很小，直徑不大于12mm,且線路長短不會對傳感器精度造成任何影響。這是傳統(tǒng)熱電阻測溫系統(tǒng)*的優(yōu)勢。所以數(shù)字總線式測溫電纜是地源熱泵地埋管管測溫、地溫能深井和地層溫度監(jiān)測理想的設(shè)備。數(shù)字總線式數(shù)據(jù)傳感器本身自帶12位高精度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器和現(xiàn)場總線管理器，直接將溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適合遠(yuǎn)距離傳輸?shù)臄?shù)字信號，而每個傳感器本身都有唯的識別ID，所以很多傳感器可以直接掛接在總線上，從而實現(xiàn)一根電纜檢測很多溫度點的功能。
地源熱泵大數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺建設(shè)
一、系統(tǒng)介紹
1、建設(shè)自動監(jiān)測監(jiān)測平臺，可監(jiān)測大樓內(nèi)室內(nèi)溫度；熱泵機(jī)組空調(diào)側(cè)和地源側(cè)溫度、
壓力、流量；系統(tǒng)空調(diào)側(cè)和地源側(cè)溫度、壓力、流量；熱泵機(jī)組和水泵的電壓、電流、功率、
電量等參數(shù)；地溫場的變化等，實現(xiàn)熱泵機(jī)組運行情況 24 小時實時監(jiān)測，異常情況預(yù)
警，做到真正的無人值守?？蓪岜孟到y(tǒng)的長期運行穩(wěn)定性、系統(tǒng)對地溫場的影響以及能效
比等進(jìn)行綜合的科學(xué)評價，為進(jìn)一步示范推廣與系統(tǒng)優(yōu)化的工作提供數(shù)據(jù)指導(dǎo)依據(jù)。
具體測量要求如下：
1）各熱泵機(jī)組實時運行情況；
2）室內(nèi)溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)及變化曲線；
3）室外環(huán)境溫度數(shù)據(jù)及變化曲線；
4）機(jī)房內(nèi)空調(diào)側(cè)出回水溫度、壓力、流量等監(jiān)測數(shù)據(jù)及變化曲線；
5）機(jī)房內(nèi)地埋管側(cè)出回水溫度、壓力、流量等監(jiān)測數(shù)據(jù)及變化曲線；
6）機(jī)房內(nèi)用電設(shè)備的電流、電壓、功率、電能等監(jiān)測數(shù)據(jù)及變化曲線；
7）地溫場內(nèi)不同深度的地溫監(jiān)測數(shù)據(jù)及變化曲線；
8）能耗綜合分析、系統(tǒng) COP 分析以及系統(tǒng)節(jié)能量的評價分析。
2、自動監(jiān)測平臺建成以后可以對已經(jīng)安裝自動監(jiān)測設(shè)備的地?zé)峋畬嵤┳詣颖O(jiān)測的數(shù)據(jù)分
析展示，可實現(xiàn)地?zé)峋突毓嗑乃?、水溫、流量實施傳輸分析，并可實現(xiàn)數(shù)據(jù)異常情況預(yù)
警，做到實時監(jiān)管，有地?zé)峋\行的穩(wěn)定性。
1）開采水量及回水水量的流量監(jiān)測及變化曲線；
2）開采水溫及回水水溫的溫度監(jiān)測及變化曲線；
3）開采井井內(nèi)水位監(jiān)測及變化曲線；
推薦產(chǎn)品如下：
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地?zé)峁芾硐到y(tǒng)（geothermal management system）是為實現(xiàn)地?zé)豳Y源的可持續(xù)開發(fā)而建立的管理系統(tǒng)。
我司深井地?zé)岜O(jiān)測產(chǎn)品系列介紹：
1.0-1000米單點溫度檢測（普通表和存儲表）／0-3000米單點溫度檢測（普通顯示，只能顯示溫度，沒有存儲分析軟件功能）
2.0-1000米淺層地溫能監(jiān)測/高精度遠(yuǎn)程地溫監(jiān)測系統(tǒng)（采集器采用低功耗、攜帶方便；物聯(lián)網(wǎng)NB無線傳輸至WEB端B/S架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)；單總線結(jié)構(gòu)，可擴(kuò)展256個點；進(jìn)口18B20高精度傳感器，在10-85度范圍內(nèi)，精度在0.1-0.2度）
3. 4.0-10000米分布式多點深層地溫監(jiān)測（采用分布式光纖測溫系統(tǒng)細(xì)分兩大類：1.井筒測試 2.井壁測試）
4.0-2000米NB型液位／溫度一體式自動監(jiān)測系統(tǒng)（同時監(jiān)測溫度和液位兩個參數(shù)，MAX耐溫125攝氏度）
5.0-7000米全景型耐高溫測溫成像一體井下電視（同時監(jiān)測溫度和視頻圖片等）
6. 微功耗采集系統(tǒng)／遙控終端機(jī)——地?zé)豳Y源監(jiān)測系統(tǒng)／地?zé)峁芾硐到y(tǒng)（可在換熱站同時監(jiān)測溫度／流量／水位／泵內(nèi)溫地?zé)徇h(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)地?zé)徇h(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)度／壓力／能耗等多參數(shù)內(nèi)容，可實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控，24小時無人值守）?
有此類深井地溫項目，歡迎新老客戶朋友垂詢！北京鴻鷗成運儀器設(shè)備有限公司
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更新時間：2022-01-11 
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