某部队医院利用地热温泉水供暖

地热温泉水是一种地下水,它不仅具有许多物理方面的特性,如较高的温度、酸碱度、温泉水本身的浮力和压力等等,还具有化学方面的特性,如有多种多样的气体、矿物质、微量元素和化学组分、阴离子、阳离子等等。这些也是温泉能够治疗疾病的物质基础。一般温泉水依温度不同可分为三类,高于75℃者为高温温泉,介于40℃至75℃者为中温温泉(台湾温泉大多属此类),低于40℃者为低温温泉。为了更好的利用温泉热能。地大热能根据部分医院53℃左右温泉水温特点,分析了其热能用于冬季空调的可行性和其节能效果。

1 温泉水参数测试

部队医院温泉水的流量测量采用美国Dynasonics TFXL超声波流量计,温度测量采用热电阻;取温泉水进行组分分析;液位的测量采用电阻法,通过水的导电性来测量温泉水液位的变化。

针对部队医院某一口典型温泉井水的流量进行测试,发现在允许最大流量下,温泉水的流量变化很小,基本恒定。

温泉井水液位测试数据见表1。可见,在保障允许最大出水量的前提下,温泉井水液位变化很小。

测试过程中温泉出水温度变化范围较小,在52.8℃~53.6℃之间。通过对温泉水质pH的测试,见表2。发现温泉水p H值在7.23~7.50之间,呈弱碱性。

通过以上检测可见,温泉水用于系统间接空调是可行的。

2 温泉水热能冬季用于空调的能源综合利用系统及分析

部队医院温泉水热能冬季用于空调的能源综合利用系统原理如图2所示,根据53℃左右温泉水温特点,首先将开采温泉通过高效板翅式换热器间接利用其热能,将其温度下降5~8℃后,温泉水直接供应用于洗澡、理疗;将洗澡与理疗使用后的温泉排水通过高效板翅式换热器进行能量回收,得到25~30℃左右的干净热水再用于生活以及养殖热带鱼等。

在上述能源综合利用系统中,温泉水热能通过板式换热器交换后用于室内冬季空调循环水的温度能保障达45℃以上,可以满足室内风机盘管冬季空调的要求。对在建的4 400 m2汤山分院某建筑,其冬季的空调系统的设计热负荷一般可以为:

式中,Q1,j为围护结构的基本耗热量;Q1,x为围护结构的附加耗热量;Q2为冷风渗透耗热量;Q3为冷风侵入耗热量。

若该建筑冬季空调的时间为12月、1月和2月三个月,其热负荷变化如图3所示,三个月总的热负荷统计为219 278 kWh。可见,温泉水冬季经过综合利用于空调后,节能效果明显。

在对部队医院的温泉井进行了参数测试后,介绍了将温泉水间接热交换用于空调、洗澡、理疗以及生活等能级利用系统,分析了温泉水热能用于冬季空调的可行性及节能效果。结果表明,对在建的4 400 m2某建筑温泉水的热能综合用于空调后,节能效果明显。