-
水熱系統
鎖定
水熱系統別稱水熱對流系統,傳熱方式對流。水熱系統中,大部分熱量並不是通過傳導方式傳遞的,它是通過流體的循環對流傳遞的。
- 中文名
- 水熱系統
- 外文名
- hydrothermal system
- 別 名
- 水熱對流系統
- 傳熱方式
- 循環對流
- 驅動力
- 熱驅動、重力驅動
- 應 用
- 地熱資源利用
水熱系統傳熱機制
在水熱系統中,主要傳熱方式是對流。對流運動使系統上部的温度升高,使加熱帶的温度下降。水熱對流運動明顯地干擾熱傳導作用產生的地熱梯度。在水熱系統中,近地表處的地熱梯度往往很高,但隨着深度的增加將很快地下降,一直達到水熱系統的基底温度為止。
水熱系統組成
水熱系統分類
根據水在對流系統中存在的狀態,可以把水熱對流系統分為五種類型。如圖《水的沸騰曲線》所示。在地下,水的沸騰温度隨着深度的加深而增加,曲線的位置就是地下某個深度發生沸騰的地方。在曲線的下方,水以液態方式存在,在曲線上方,水以氣一液兩相狀態存在。
水熱系統温水系統
有的水熱系統無論在地表,還是在深部,水都是以液態存在,也就是説不可能發生沸騰,這種水熱系統就稱為温水系統。世界上絕大部分温泉都可能是屬於這種温水系統。它是在缺少年輕火成侵入體地區所發育的環流系統,它可以由大氣降水在傳導區域熱流機制下的深循環過程產生。
形成這種系統的先決條件是存在足以使水發生循環的高滲透率的斷層或破碎帶。熱水的温度主要取決於區域熱流量的大小和深循環的深度。
水熱系統熱水系統
如果水在地下深處以熱水形式存在,只是當它上升到地表附近時,才發生沸騰,這時在地表也有沸泉出露。但是,他們的沸騰深度很淺,常常只有十幾米,有時也可深達數百米,但是僅發生在井管之中或熱儲層的頂部,整個熱儲層含有的還是液態的水,這種水熱系統就稱為熱水系統。兩者的差別在於後者出現於活火山附近。我國西藏羊八井地熱田就是一個熱水系統,其地下的沸騰深度,在熱田南部僅有十多米,往北才逐漸加深。
水熱系統兩相系統
如果地下沸騰帶比較深,那麼,儲熱層中不僅含有熱水,也含有大量的水蒸氣,這種水熱系統就稱為兩相系統。在世界上許多已開發的高温地熱田都屬於兩相系統。它們沸騰帶的深度可達上千米深。沸騰帶愈深,含水蒸氣的量愈大。因此壓力也比較大。沸騰帶的深度不同,熱田的特徵也不同。
水熱系統蒸氣系統
如果在儲熱層中所含的全部是幹蒸汽,則可以稱為蒸汽系統。目前,在世界上已確定的蒸汽系統為數不多,它們是意大利的拉德瑞羅(245℃),美國的蓋瑟爾斯(245℃)和印度尼西亞的卡瓦卡瑪江。在235℃時的水蒸氣具有最高的熱焓值,達到669.8kCal/kg。另外,有人認為日本的松川地熱田也屬於這一類。