地熱能機械裝置

Ⅰ 淺層地熱能的國內外研究利用現狀與發展

一、國外研究利用現狀與發展趨勢

1.早期發展階段

淺層地熱能的研究與開發利用是隨著熱泵技術的研究與開發而興起的。早在186年前（1824年）法國物理學家卡諾奠定了熱泵理論基礎。之後英國的物理學家焦耳論證了改變氣體的壓力引起溫度變化的原理。英國勛爵湯姆遜教授首先提出了「熱量倍增器」可以供暖的設想。1912年，瑞士蘇黎世已成功安裝了一套以河水作為低品位熱源的熱泵設備用於供暖，並以此申報專利，這就是早期的水源熱泵系統，也是世界上第一個水源熱泵系統。

在此之後的幾十年，地源熱泵基本處於實驗研究階段，並先後有地表水源熱泵、地下水源熱泵及土壤源熱泵系統的問世與發展。20世紀30年代地表水源熱泵系統問世，是地源熱泵中最早使用的熱泵系統形式之一。歐洲第一台較大的熱泵裝置是1938～1939年間在瑞士蘇黎世市政大廳投入運行的，它以河水作為熱源，供熱能力175k W；20世紀40～50年代，瑞士、英國早期使用的地表水源熱泵地下水源熱泵系統除了用於建築物採暖外，還用於游泳池加熱和人造絲廠工藝加熱和鞋廠空調等。隨後歐洲其他一些國家也開始安裝地表水源熱泵系統，熱泵系統的供熱量不斷增大，性能系數也有很大提高。

地下水源熱泵也誕生於20世紀30年代，到1940年美國已安裝了15台大型商用熱泵，其中大部分是以井水為熱源。1937年，日本在大型辦公樓內安裝了2台194k W 壓縮機帶有蓄熱箱的地下水熱泵系統，其性能系數達4.4。至20世紀40～50年代，美國應用的主要是地下水地源熱泵。

1941年，第二次世界大戰爆發後，影響和中斷了空調供暖用熱泵技術的研究和發展。二戰結束後，熱泵技術研究及應用逐步恢復，至1950年美國已有20個廠商和10餘所大學研究單位從事熱泵開發研究，在當時擁有的600台熱泵中，50%用於房屋供暖。地埋管式地源熱泵技術初始於美國和英國。1950年前後，兩國開始使用地埋管吸收地熱作為熱源為家用房屋供暖的小型土壤熱泵。1952年，美國約出廠1000套熱泵，1954年出廠約2000套熱泵。由於地源熱泵的日趨成熟，有力地促進了淺層地熱能的廣泛應用。

1957年，美國軍用基地住房大量採用熱泵供暖代替燃氣供熱方案，熱泵產量達2萬套，1963年年產量增加到7.6萬套。至20世紀60年代初，美國安裝的熱泵機組已達近8萬台。但當時壓縮機質量尚不過關，設備費用高而影響了熱泵供暖技術的推廣，開始處於停頓狀態。

到1964年，熱泵可靠性的問題已成為一個十分嚴峻的問題。60年代電價持續下降，使得電加熱器的應用不斷增加，限制了熱泵的發展。

2.迅速發展階段

20世紀70年代，世界石油危機的出現，又引起人們對地下水源熱泵的關注與興趣，又開始大量安裝與使用地下水源熱泵，熱泵工業進入了黃金時期。這一時期，世界各國對熱泵的研究工作都十分重視，諸如國際能源機構和歐洲共同體都制定了大型熱泵發展計劃，熱泵新技術層出不窮，熱泵的用途也在不斷地開拓，並廣泛應用於空調和工業領域，在能源的節約和環境保護方面起著重大的作用。

熱泵真正意義的商業應用也只有近20年的歷史。20世紀90年代後，隨著環保要求的進一步提高，美國地下水源熱泵系統的應用一直呈上升趨勢。美國能源信息部的調查表明：美國地下水源熱泵的生產量從1994年的5924台上升到1997年的9724台。再如美國，截止到1985年全國共有1.4萬台地源熱泵，而1997年就安裝了4.5萬台，到目前為止已安裝了40萬台，而且每年以10%的速度穩步增長。1998年美國商業建築中地源熱泵系統已佔空調總保有量的19%，其中在新建築中佔30%。目前，每年大約有5萬套地源熱泵在安裝，其中開式系統佔5%。美國熱泵工業已經成立了由美國能源部、環保署、愛迪遜電力研究所及眾多地源熱泵廠家組成的美國地源熱泵協會，該協會在近年中將投入1億美元從事開發、研究和推廣工作。

歐洲一些國家由於採取積極的促進政策（包括財政補貼、減稅、優惠電價和廣告宣傳等），熱泵市場得到快速發展。1997年，歐洲發展基金會重新提出熱泵發展計劃。到2000年，歐洲用於供熱、熱水供應的熱泵總數約為46.7萬台，其中地下水源熱泵約佔11.75%。與美國的熱泵發展有所不同，中、北歐如瑞典、瑞士、奧地利、德國等國家主要利用淺部地熱資源，地下土壤埋盤管的地源熱泵，用於室內地板輻射供暖及提供生活熱水。據1999年的統計，在家用的供熱裝置中地源熱泵所佔比例，瑞士為96%，奧地利為38%，丹麥為27%。

3.發展趨勢

近年來，各國淺層地熱能的開發利用規模和發展速度都在快速增長。美國和加拿大一些大學和研究機構，對於土壤源熱泵進行了較深入的試驗研究，取得了一些重要數據。美國能源部（DOE）、美國環保局（EPA）及愛迪生電器學會（EEI）、國家農業電力合作公司等財團組成一家政府參與的工業設施國際集團，推廣熱泵供暖系統。目前從國外發展趨勢看，開發利用淺層地熱能，將是地熱資源開發利用的主流和方向。

淺層地熱能是寶貴的新型能源。與風能、太陽能等非人力控制的自然資源相比，淺層地熱能是一種在開采利用時間上，可人為控制使用的可再生能源，是集熱、礦、水為一體，具有潔凈、廉價、用途廣泛的新能源。開發利用淺層地熱能可以降低常規能源消耗，減少環境污染，尤其是大氣污染，又可以在發展某些相關產業經濟與提高人們生活質量方面發揮作用，具有顯著的商業價值。因此，引起了各國對其開發利用的重視。特別是1973年世界能源危機以來，淺層地熱能的勘查與開發利用正在迅速向深度和廣度發展。

4.地下水熱運移數值模擬研究進展

地下水源熱泵運行後，回灌井注入含水層的冷熱能會在對流和熱傳導的作用下向抽水井運移，從而對地下水溫度場產生影響，因此有必要對地下水熱運移過程進行深入研究。數值模擬方法以其高效性、便捷性和靈活性等眾多優勢，逐漸成為研究這一問題的有效工具。鑒於此，本節對國內外地下水熱運移數值模擬研究進展進行回顧，為本專題的後續研究提供基礎和參考。

從20世紀70年代末開始，國外提出了許多描述含水層中熱量運移的數學模型.Mercer等（1985）、Crawford等（1982）以及Mirza等對含水層儲能的一些模擬技術進行了討論。1985年.P.Heijde和Y.Bachmat等統計了當時已有的21個熱運移數學模型，所有這些模型均只考慮對流和熱傳導作用，忽略了自然對流對熱運移的影響，除了兩個是三維水流耦合模型外，其餘均為一維和二維的。Tsang等（1981）和Sykes等（1982）曾先後利用有限差數值模擬方法，對Auburn大學第二期地下含水層儲能野外試驗中水和熱量運移規律進行了模擬研究，模擬結果與試驗觀測結果基本吻合。Buscheck等（1983）利用Aubum大學儲能試驗前兩個周期的資料進行了二維數值模擬，並在模擬過程中考慮了自然對流的影響。Rouve等（1988）應用有限元模擬方法對德國Stuttgart大學的人工含水層季節性儲能試驗進行了二維數值模擬，並對含水層中各填充亞層的滲透性空間組合進行了優化。Molson等（1992）利用加拿大Ontario武裝基地潛水含水層儲能試驗數據，對該試驗過程進行了三維有限元模擬，其中考慮了自然對流影響和密度隨溫度的變化，該模型相對比較完整，但是試驗條件比較簡單，且連續性方程不盡完善。Forkeli等（1995）利用二維軸對稱模型和三維有限元模型對人工含水層儲能系統的儲能效果進行了模擬研究，並通過對比模擬確定了效果最佳的人工儲能系統。Travi等（1996）建立了二維非穩定流模型，通過數值計算給出了一個含水層剖面上溫度的變化。Chevalier等（1999）應用隨機游離法對多孔介質含水層儲能進行了模擬研究，發現區域地下水的流動能夠加速所儲熱能向下游含水層中擴散，從而降低所儲熱能的回採率。Nagano（2002）通過實驗室試驗和有限差分數值模擬研究得出，如果儲熱過程中回灌水的溫度較高（>；50℃），含水層中將很可能發生自然對流現象，從而使得利用含水層儲能的熱回收率將受到較大影響。Chounet等（1999）利用混合有限元法對土壤中水流和熱量運移進行模擬，提高了模擬精度，但所用模型是一個剖面的二維模型。

國內對地熱數值模擬研究始於20世紀80年代後期，張菊明等（1982）用有限元法模擬了二維地熱運移問題，並給出了有限元程序。李競生等

李競生，王廣才 1989.平頂山八礦熱水補給來源及條件方式.煤炭科學研究總院西安分院科研報告.對平頂山地溫場分別建立了二維和三維溫度場數學模型，並採用有限元法求解，但是此模型僅是一個穩定的模型，並沒有對水流場的變化規律進行研究。薛禹群等（1987）對上海儲能試驗建立了三維數學模型，且考慮了熱機械彌散，但水流模型是一個穩定模型，用簡單的解析表達式代替水流模型，沒有考慮水密度隨溫度的變化和水動力黏滯系數隨溫度的變化。張菊明（1994）建立了三維地溫場數學模型並提出了有限元解法，但沒有考慮水流方程。胡柏耿

胡柏耿.1995.地熱田中的傳熱傳質研究.北京：清華大學博士學位論文.採用二維雙孔隙介質模型模擬了地熱田中傳熱和傳質過程，並分別模擬了西藏那曲地熱田和羊八井地熱田的熱質運移規律。任理等（1998）用交替方向有限差分法研究了土壤二維水熱運移規律。何滿潮等（2002）首先研究了地下熱水回灌過程中滲透系數變化規律，然後針對單井、對井回灌過程中滲流場的動態變化建立了地熱回灌滲流場數學模型，推導了滲透系數恆定與變化不同條件下的單井、對井回灌的理論公式。

國內外專家對於專門針對水源熱泵的地下水熱運移也進行了一定的模擬研究。Gringarten等（1975）對地下水均勻流動條件下的含水層熱能採集進行了理論研究。通過對邊界條件的簡化和進行適當的條件假設，建立了對井系統的熱傳遞數學模型，並利用該模型對不同給定條件下的熱突破事件進行了定量評價，為法國的對井采能系統的合理布局設計提供了有效的指導。為了定量評價目標含水層系統中熱量的運移特徵，從而指導采能系統的設計，Wiberg應用有限單元法，對單純的熱傳導和傳導－對流並存兩種不同假設條件下，理想含水層系統中地溫場的分布特徵進行了對比模擬研究。根據美國威斯康星州的供暖和製冷負荷要求，Andrews（1978）應用二維有限元模型，定量評價預測了水源熱泵利用對地下溫度場的影響。模擬結果表明，與區域地下水處於靜止狀態的情況相比，當區域地下水以一定的速度流動時，冬灌井周圍的溫度降幅相對較小，而影響半徑有所增加，並且溫度擾動帶沿水流方向發生一定的偏移。Rahman（1984）通過對含水層條件進行假設，建立了對井回灌系統的模擬模型，並對不同的回灌量、含水層厚度、初始儲層溫度和井距影響條件分別進行了定量模擬研究。研究結果表明，除回灌量和井對之間的距離外，含水層厚度對熱突破的時間影響比較顯著；而含水層的儲水率和滲透系數對熱突破事件的影響並不顯著。為了確定開采井群和回灌井群之間的合理布局，Paksoy（2000）應用CONFLOW程序，對含水層采能過程中熱鋒面的運移特徵進行了定量模擬研究。通過限定開采井和回灌井的水位變幅，同時確保不出現熱突破，最終確定上述約束條件下開采井群和回灌井群之間的最小距離。Tenma建立了一個理想的對井模型，利用FEHM軟體對不同的開采與回灌量、水井濾管長度與位置和運行周期情況進行定量對比模擬。研究結果表明，前兩個因素是控制模型溫度變化幅度的主要影響因素。在國內，辛長征等（2002）利用美國地質調查局編寫的HST3D程序，對一典型雙井承壓含水層的速度場和溫度場進行了全年運行模擬，由於程序的限制，模擬時採用全年固定流量和固定溫度的辦法。周建偉等（2008）利用基於HST3D的Flowheat程序對武漢市某地下水源熱泵系統進行了模擬，並對布井方式和抽灌組合的合理性進行了分析。張昆峰等（1998）模擬了大口徑井水源熱泵的冬季運行工作情況，結果表明，大口徑井中的井水流動為均勻下降。

二、國內研究現狀及發展趨勢

1.早期熱泵的應用與起步階段（1949～1966年）

相對於世界熱泵的發展，我國熱泵的研究工作起步約晚20～30年左右。20世紀50年代天津大學熱能研究所呂燦仁教授就開展了我國熱泵的最早研究，1956年呂教授的《熱泵及其在我國應用的前途》一文是我國熱泵研究現存的最早文獻。20世紀60年代，我國開始在暖通空調中應用發展熱泵，並取得了一大批成果。1960年同濟大學吳沈釔教授發表了《簡介熱泵供暖並建議濟南市試用熱泵供暖》；1963年原華東建築設計院與上海冷氣機廠開始研製熱泵式空調器；1965年上海冰箱廠研製成功了我國第一台制熱量為3720W的CKT-3A熱泵型窗式空調器；1965年天津大學與天津冷氣機廠研製成功國內第一台地下水熱泵空調機組；1966年天津大學又與鐵道部四方車輛研究所共同合作，進行干線客車的空氣/空氣熱泵試驗；1965年，由原哈爾濱建築工程學院徐邦裕教授、吳元煒教授領導的科研小組，根據熱泵理論首次提出應用輔助冷凝器作為恆溫濕空調機組的二次加熱器的新流程，這是世界首創的新流程；重慶建築大學、天津商學院等單位對地下埋盤管的地源熱泵也進行了多年的研究。中國科學院廣州能源研究所等單位還多次召開全國性的有關熱泵技術發展與應用的專題研討會。清華大學、天津大學分別與有關企業結成產學研聯合體，開發出中國品牌的地源熱泵系統，已建成多個示範工程，越來越多的中國用戶開始熟悉熱泵，並對其應用產生了濃厚的興趣。

我國早期熱泵經歷了17年的發展歷程，度過一段漫長的起步發展階段。其特點可歸納為：①對新中國而言，起步較早，起點高，某些研究具有世界先進水平；②由於受當時工業基礎薄弱，能源結構與價格的特殊性等因素的影響，熱泵空調在我國的應用與發展始終很緩慢；③在學習外國基礎上走創新之路，為我國今後熱泵研究工作的開展指明了方向。

2.熱泵應用與發展的停滯期（1966～1977年）

這一時期正處於「十年動亂」期間，在此期間熱泵的應用與發展基本處於停滯狀態。該期間沒有一篇有關熱泵方面的學術論文發表和正式出版過有關熱泵的譯作和著作等；國內沒有舉辦過一次有關熱泵的學術研討會，也沒有派人參加過任何一次國際熱泵學術會議，與世隔絕10餘年。只有原哈爾濱建築工程學院徐邦裕、吳元煒領導的科研小組在1966～1969年期間，堅持了LHR20熱泵機組的研製收尾工作，於1969年通過技術鑒定，這是在「文革」時期全國唯一的一項熱泵科研工作。而後，哈爾濱空調機廠開始小批量生產，首台機組安裝在黑龍江省安達市總機修廠精加工車間，現場實測的運行效果完全達到（20±1）℃，（60±10）%的恆溫恆濕的要求.這是我國第一例以熱泵機組實現的恆溫恆濕工程。

3.熱泵應用發展的復甦與興旺期（1978～1999年）

1978～1988年，我國熱泵應用與發展進入全面復甦階段。在此期間，為了充分了解國外熱泵發展的現狀與進展，大量出版有關著作，國內刊物積極刊登有關熱泵的譯文，對國外熱泵產品進行測試與分析，積極參加國際學術交流。同時，一些國外知名熱泵生產廠家開始來中國投資建廠。例如美國開利公司是最早來中國投資的外國公司之一，於1987年率先在上海成立合資企業。

1989～1999年期間，我國熱泵又迎來了新的發展歷程。在我國應用的熱泵形式開始多樣化，有空氣－空氣熱泵、有空氣－水熱泵、水－空氣熱泵和水－水熱泵等。在此期間國內已有國有、民營、獨資、合資等不少於300家家用空調器廠家，逐步形成我國熱泵空調器的完整工業體系，且水源熱泵空調系統在我國得到廣泛應用。據統計，到1999年全國約有100個項目，2萬台地下水源熱泵在運行。20世紀90年代初開始大量生產空氣源熱泵冷熱水機組，90年代中期開發出地下水熱泵冷熱水機組，90年代末又開始出現污水源熱泵系統。土壤耦合熱泵的研究已成為國內暖通空調界的熱門研究課題。國內的研究方向和內容主要集中在地下埋管換熱器，在國外技術的基礎上有所創新。

1978～1999年，中國製冷學會第二專業委員會主辦過9屆「全國余熱製冷與熱泵技術學術會議」。1988年中國科學院廣州能源研究所主辦了「熱泵在我國應用與發展問題專家研討會」。自20世紀90年代起，中國建築學會暖通空調委員會、中國製冷學會在其主辦的全國暖通空調製冷學術年會上專門增設「熱泵」專題交流。

1988年，中國建築工業出版社出版了徐邦裕教授等編寫的《熱泵》教材；機械工業出版社1993年出版了郁永章教授主編的《熱泵原理與應用》，1997年出版了蔣能照教授主編的《空調用熱泵技術及應用》，1998年出版了鄭祖義博士著的《熱泵技術在空調中的應用》；1994年華中理工大學出版社出版了鄭祖義著《熱泵空調系統的設計與創新》。1989～1999年，正式發表有關熱泵方面論文270篇，熱泵專利總數161項，而發明專利為77項。這些教材、著作、譯著和論文的出版，專利技術的應用，推動了熱泵技術在我國的普及與推廣。

4.熱泵技術的飛速發展時期

進入21世紀後，由於城市化進程的加快，人均GDP的增長，拉動了中國空調市場的發展，促進了熱泵在我國的應用，應用范圍越來越廣泛，熱泵的發展十分迅速，熱泵技術的研究不斷創新。熱泵的應用、研究空前活躍，碩果累累。2000～2003年，專利總數287項，是1989～1999年專利平均數的4.9倍。2000～2003年間發明專利共119項，是1989～1999年發明專利平均數的4.25倍。2000～2003年，熱泵文獻數量劇增，如2003年文獻數是1999年文獻數的5倍。全國各省市幾乎都有應用熱泵技術的工程實例。熱泵技術研究更加活躍，創新性成果累累。在短短的幾年中有3項世界領先的創新性成果問世，包括：同井回灌熱泵系統，土壤蓄冷與土壤耦合熱泵集成系統，供寒冷地區應用的雙級耦合熱泵系統。

5.地源熱泵的應用與研究

我國地源熱泵研究起步於20世紀80年代，首先是一些高校和科研機構對地源熱泵的相關技術進行了專題研究。如北京工業大學對深層地熱水進行了研究，並設計了若干垂直埋管和水平埋管的土壤源熱泵試驗系統；哈爾濱工業大學的水環熱泵空調系統應用基礎的研究與評價，土壤蓄冷與土壤耦合熱泵集成系統的數值模擬與實驗研究，土壤源熱泵系統中地埋管的熱滲耦合理論與關鍵技術研究；湖南大學建設了水平埋管土壤源熱泵系統等。另外，青島建築工程學院、山東建築工程學院、上海同濟大學、天津商學院、重慶建築大學等大學也進行了該方面的研究。近年來國內數所高等院校開展了土壤源熱泵系統和水源熱泵系統的試驗研究，並取得了一些重要成果。

目前，我國淺層地熱能的開發利用研究發展很快，經過近二十幾年的研究和開發，熱泵技術在我國已取得了很大進步，尤其是地源熱泵技術發展迅速。已經初步建立了各類地下水源熱泵系統的水源井施工技術和技術要求，井群設計和計算方法、水質評價和處理方法及環境評價方法等。

截止到2008年10月底，我國淺層地能應用面積超過1×10⁸m²（《地源熱泵》雜志2009年5月刊）。已遍及北京、上海、天津、河北、河南、山西、遼寧、四川、湖南、西藏、新疆等地。應用的建築類型包括賓館、住宅、商場、寫字樓、學校、體育場（館）、醫院、展覽館、軍隊營房、別墅和廠房等，應用前景廣闊。

6.淺層地熱能的開發利用與發展趨勢

淺層地熱能的開發利用涉及城市能源結構、環境保護和提高人民生活質量的重大課題。特別是淺層地下水源熱泵和土壤源熱泵的可再生能量採集系統是解決上述重大課題的關鍵，其能量採集基本不受使用地域和四季氣候的影響。淺層地熱能作為建築物的冷熱源初始採集更具有推廣價值。

淺層地熱能的開發利用不僅受到學術界和企業界的關注，政府也更加重視。《中華人民共和國可再生能源法》明確指出：國家將可再生能源開發利用的科學技術研究和產業化發展列為科技發展與高技術發展的優先領域。國家財政支持可再生能源的資源調查、評價和相關信息系統建設。該法的實施為淺層地熱能的調查、評價和開發提供了強有力的依據和保障。國土資源部、中國地質調查局等部門多次召開淺層地熱能勘查開發經驗交流會、技術研討會，並編制出台淺層地熱能勘查評價規范，做到了淺層地熱能勘查開發有標准可依。近年來，隨著國家加大建設「資源節約型、環境友好型」社會的力度，實現節能減排目標，國家從中央財政安排專項資金用於支持可再生能源建築應用示範和推廣，財政部、建設部已批准下達3批包括淺層地熱能利用的可再生能源建築應用示範推廣項目。各地也相繼出台支持開發利用淺層地熱能項目。如2006年5月31日，由北京市發改委聯合市水利局、國土局等9個委辦局聯合發文對採用地下水源熱泵系統實現供暖和製冷項目按每平方米35元的標准進行補貼，對採用地源熱泵系統實現供暖和製冷項目按每平方米50元的標准進行補貼；沈陽市發布的《關於地源熱泵系統建設和應用工作的實施意見》中要求在沈陽市三環內的455km²核心區范圍內，對符合應用地下水熱泵技術的409km²范圍內的建築物，原則上都要採用地下水源熱泵技術規劃研究。

進入21世紀，伴隨中國經濟的迅速發展，人們對生活品質和舒適性要求的不斷提高，城市能源結構的改變，建築市場的巨大，為淺層地熱能開發利用技術的推廣創造了前所未有的機遇。國內在熱泵理論研究、試驗研究、產品開發和工程項目的應用諸方面都取得了可喜的成果。

目前，我國已經建立了比較完善的開發利用淺層地熱能的工程技術、機械設備、監測和控制系統，但回灌技術中的水質控制和回灌對儲層及用水管的影響評價，堵塞井的處理技術，對井群采灌系統溫度場、化學場和壓力場的模擬計算方法，參數採集方法等尚在研究之中。

Ⅱ 地熱發電。是怎麼發電的靠什麼機器

地熱能是來自地球深處的可再生性熱能，它起於地球的熔融岩漿和放射性物質的衰變。地下水的的深處循環和來自極深處的岩漿侵入到地殼後，把熱量從地下深處帶至近表層。其儲量比目前人們所利用能量的總量多很多，大部分集中分布在構造板塊邊緣一帶，該區域也是火山和地震多發區。它不但是無污染的清潔能源，而且如果熱量提取速度不超過補充的速度，那麼熱能而且是可再生的。
怎樣利用這種巨大的潛在能源呢？義大利的皮也羅·吉諾尼·康蒂王子於1940年在拉德雷羅首次把天然的地熱蒸氣用於發電。地熱發電是利用液壓或爆破碎裂法把水注入到岩層，產生高溫蒸氣，然後將其抽出地面推動渦輪機轉動使發電機發出電能。在這過程中，將一部分沒有利用到的或者廢氣，經過冷凝器處理還原為水送回地下，這樣循環往復。1990年安裝的發電能力達到6000MW，直接利用地熱資源的總量相當於4.1Mt油當量。

地熱發電實際上就是把地下的熱能轉變為機械能，然後再將機械能轉變為電能的能量轉變過程或稱為地熱發電。

目前開發的地熱資源主要是蒸汽型和熱水型兩類，因此，地熱發電也分為兩大類。

地熱蒸汽發電有一次蒸汽法和二次蒸汽法兩種。一次蒸汽法直接利用地下的干飽和（或稍具過熱度）蒸汽，或者利用從汽、水混合物中分離出來的蒸汽發電。二次蒸汽法有兩種含義，一種是不直接利用比較臟的天然蒸汽（一次蒸汽），而是讓它通過換熱器汽化潔凈水，再利用潔凈蒸汽（二次蒸汽）發電。第二種含義是，將從第一次汽水分離出來的高溫熱水進行減壓擴容生產二次蒸汽，壓力仍高於當地大氣壓力，和一次蒸汽分別進入汽輪機發電。

地熱水中的水，按常規發電方法是不能直接送入汽輪機去做功的，必須以蒸汽狀態輸入汽輪機做功。目前對溫度低於100℃的非飽和態地下熱水發電，有兩種方法：一是減壓擴容法。利用抽真空裝置，使進入擴容器的地下熱水減壓汽化，產生低於當地大氣壓力的擴容蒸汽然後將汽和水分離、排水、輸汽充入汽輪機做功，這種系統稱「閃蒸系統」。低壓蒸汽的比容很大，因而使氣輪機的單機容量受到很大的限制。但運行過程中比較安全。另一種是利用低沸點物質，如氯乙烷、正丁烷、異丁烷和氟里昂等作為發電的中間工質，地下熱水通過換熱器加熱，使低沸點物質迅速氣化，利用所產生氣體進入發電機做功，做功後的工質從汽輪機排入凝汽器，並在其中經冷卻系統降溫，又重新凝結成液態工質後再循環使用。這種方法稱「中間工質法」，這種系統稱「雙流系統」或「雙工質發電系統」。這種發電方式安全性較差，如果發電系統的封閉稍有泄漏，工質逸出後很容易發生事故。

20世紀90年代中期，以色列奧瑪特（Ormat）公司把上述地熱蒸汽發電和地熱水發電兩種系統合二為一，設計出一個新的被命名為聯合循環地熱發電系統，該機組已經在世界一些國家安裝運行，效果很好。

聯合循環地熱發電系統的最大優點是，可以適用於大於150℃的高溫地熱流體（包括熱鹵水）發電，經過一次發電後的流體，在並不低於120℃的工況下，再進入雙工質發電系統，進行二次做功，這就是充分利用了地熱流體的熱能，既提高發電的效率，又能將以往經過一次發電後的排放尾水進行再利用，大大地節約了資源。

Ⅲ 地熱能是怎麼利用的，都有哪些著名的地熱能建築

地熱能是由地殼抽取的天然熱能，這種能量來自地球內部的熔岩，並以熱力形式存在，是引致火山爆發及地震的能量。 人類很早以前就開始利用地熱能，例如利用溫泉沐浴、醫療，利用地下熱水取暖、建造農作物溫室、水產養殖及烘乾穀物等。但真正認識地熱資源並進行較大規模的開發利用卻是始於20世紀中葉。地熱能的利用可分為地熱發電和直接利用兩大類，而對於不同溫度的地熱流體可能利用的范圍如下：

Ⅳ 清潔能源有哪些

清潔能源有：

一、太陽能

太陽能清潔能源是將太陽的光能轉換成為其他形式的熱能、電能、化學能，能源轉換過程中不產生其他有害的氣體或固體廢料，是一種環保、安全、無污染的新型能源。

二、生物能

生物能是太陽能以化學能形式貯存在生物中的一種能量形式，一種以生物質為載體的能量，它直接或間接地來源於植物的光合作用，在各種可再生能源中，生物質是獨特的，它是貯存的太陽能，更是一種唯一可再生的碳源，可轉化成常規的固態、液態和氣態燃料。

三、氫能

氫能的性能很好，有很多優點，無毒，與其他燃料相比氫燃燒時最清潔，除生成水和少量氮化氫外不會產生諸如一氧化碳、二氧化碳、碳氫化合物、鉛化物和粉塵顆粒等對環境有害的污染物質，少量的氮化氫經過適當處理也不會污染環境，而且燃燒生成的水還可繼續制氫，反復循環使用。

四、風能

風能的利用主要是以風能作動力和風力發電兩種形式，其中又以風力發電為主。以風能作動力，就是利用風來直接帶動各種機械裝置，如帶動水泵提水等這種風力發動機。隨著全球氣候變暖和能源危機，各國都在加緊對風力的開發和利用，盡量減少二氧化碳等溫室氣體的排放，保護我們賴以生存的地球。

五、海洋能

海洋能指依附在海水中的可再生能源，海洋通過各種物理過程接收、儲存和散發能量，這些能量以潮汐、波浪、溫度差、鹽度梯度、海流等形式存在於海洋之中。

六、地熱能

地熱能是由地殼抽取的天然熱能，這種能量來自地球內部的熔岩，並以熱力形式存在，是引致火山爆發及地震的能量。現在許多國家為了提高地熱利用率，而採用梯級開發和綜合利用的辦法，如熱電聯產聯供，熱電冷三聯產，先供暖後養殖等。

七、水能

水能是一種可再生能源，是清潔能源，是指水體的動能、勢能和壓力能等能量資源。隨著礦物燃料的日漸減少，水能是非常重要且前景廣闊的替代資源。世界上水力發電還處於起步階段。河流、潮汐、波浪以及涌浪等水運動均可以用來發電。

(4)地熱能機械裝置擴展閱讀：

廣義來講，無論是海洋能、氫能還是生物質能，都是和太陽能息息相關。正是因為到太陽遠近的距離不同，所以才會產生海面與深層海水的溫差能；依靠太陽的熱量，水才能成功轉化為清能；而自然界植物的光合作用、呼吸作用更是與太陽密不可分。

除去以上的間接影響，太陽能本身的利用分為光熱轉化和光電轉化兩種方式。太陽能的光熱利用可以說是十分常見了，比如太陽能熱水器、太陽能製冷空調等等，這屬於太陽能的低溫利用。中溫利用包括太陽灶、太陽能熱發電聚光集熱裝置等，而高溫利用主要有高溫太陽爐等。

清潔能源和含義包含兩方面的內容：

（1）可再生能源

消耗後可得到恢復補充，不產生或極少產生污染物。如太陽能、風能，生物能、水能，地熱能，氫能等。中國目前是國際潔凈能源的巨頭，是世界上最大的太陽能、風力與環境科技公司的發源地。

（2）非再生能源

在生產及消費過程中盡可能減少對生態環境的污染，包括使用低污染的化石能源（如天然氣等）和利用清潔能源技術處理過的化石能源，如潔凈煤、潔凈油等。

核能雖然屬於清潔能源，但消耗鈾燃料，不是可再生能源，投資較高，而且幾乎所有的國家，包括技術和管理最先進的國家，都不能保證核電站的絕對安全，前蘇聯的切爾諾貝利事故、美國的三里島事故和日本的福島核事故影響都非常大。

核電站尤其是戰爭或恐怖主義襲擊的主要目標，遭到襲擊後可能會產生嚴重的後果，所以目前發達國家都在緩建核電站，德國准備逐漸關閉目前所有的核電站，以可再生能源代替，但可再生能源的成本比其他能源要高。

可再生能源是最理想的能源，可以不受能源短缺的影響，但也受自然條件的影響，如需要有水力、風力、太陽能資源，而且最主要的是投資和維護費用高，效率低，所以發出的電成本高，現在許多科學家在積極尋找提高利用可再生能源效率的方法，相信隨著地球資源的短缺，可再生能源將發揮越來越大的作用。

Ⅳ 什麼叫地源熱泵

地源熱泵是陸地淺層能源通過輸入少量的高品位能源（如電能）實現由低品位熱能向高品位熱能轉移的裝置。通常地源熱泵消耗1kWh的能量，用戶可以得到4.4kWh以上的熱量或冷量。

地源熱泵是以岩土體、地下水或地表水為低溫熱源，由水源熱泵機組、地熱能交換系統、建築物內系統組成的供熱空調系統。根據地熱能交換系統形式的不同，地源熱泵系統分為地埋管地源熱泵系統、地下水地源熱泵系統和地表水地源熱泵系統。

"地源熱泵"的概念，最早在1912 年由瑞士的專家提出，而這項技術的提出始於英、美兩國。北歐國家主要偏重於冬季採暖，而美國則注重冬夏聯供。由於美國的氣候條件與中國很相似，因此研究美國的地源熱泵應用情況，對我國地源熱泵的發展有著借鑒意義

中文名
地源熱泵
外文名
geothermal heat pumps
所消耗的能量
通常為1kWh
概念提出者
1912 年由瑞士的專家提出
提出國
英、美
熱源
以岩土體、地下水或地表水為低溫熱源，由水源熱泵機組、地熱能交換系統、建築物內系統組成的供熱空調系統。
組成部分
地源熱泵供暖空調系統主要分三部分：室外地源換熱系統、地源熱泵主機系統和室內末端系統。
主要特點
（1）地源熱泵技術屬可再生能源利用技術。由於地源熱泵是利用了地球表面淺層地熱資源（通常小於400米深）作為冷熱源，進行能量轉換的供暖空調系統。地表淺層地熱資源可以稱之為地能，是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太陽能、地熱能而蘊藏的低溫位熱能。地表淺層是一個巨大的太陽能集熱器，收集了47%的太陽能量，比人類每年利用能量的500倍還多。它不受地域、資源等限制，真正是量大面廣、無處不在。這種儲存於地表淺層近乎無限的可再生能源，使得地能也成為清潔的可再生能源一種形式。
（2）地源熱泵屬經濟有效的節能技術。其地源熱泵的COP值達到了4以上，也就是說消耗1KWh的能量，用戶可得到4KWh以上的熱量或冷量。[1]
（3）地源熱泵環境效益顯著。其裝置的運行沒有任何污染，可以建造在居民區內，沒有燃燒，沒有排煙，也沒有廢棄物，不需要堆放燃料廢物的場地，且不用遠距離輸送熱量。
（4）地源熱泵一機多用，應用范圍廣。地源熱泵系統可供暖、空調，還可供生活熱水，一機多用，一套系統可以替換原來的鍋爐加空調的兩套裝置或系統；可應用於賓館、商場、辦公樓、學校等建築，更適合於別墅住宅的採暖。

水力平衡分配器
（5）地源熱泵空調系統維護費用低。地源熱泵的機械運動部件非常少，所有的部件不是埋在地下便是安裝在室內，從而避免了室外的惡劣氣候，機組緊湊、節省空間；自動控製程度高，可無人值守。
由以上的特點可以看出，地源熱泵技術以後可得到廣泛的應用。
然而，地源熱泵要實現製冷制熱，則需要給它提供動力來輸送製冷制熱管道中的循環水，傳統機房可提供動力，但施工起來比較復雜，難度高，周期長，采購的材料種類多，需庫存，漏水隱患大等等問題，針對這些問題，市場上開發了一款新型的動力輸配系統設備-----節能空調機房。此機房系統是將傳統機房中的所有部件進行集成模塊化，實行一體化安裝的模式。不僅在施工難度上大大降低了，而且無需庫存，漏水隱患大大降低了，還能與主機進行無限聯動等等，由此可以看出，節能空調機房實為一款為暖通行業提供一整套的解決方案。
總而言之，節能空調機房、水力平衡分配器、多功能水箱與地源熱泵的結合為整個暖通系統增加亮點，同時在安裝上便捷了很多。施工時間、采購周期都大大縮短了，人工成本也將低了等等。由此可見節能空調機房與地源熱泵的配合是未來暖通行業必然的發展趨勢。
系統分類
根據地熱能交換系統形式的不同，地源熱泵系統分為地埋管地源熱泵系統、地下水地源熱泵系統和地表水地源熱泵系統。

地源熱泵
地表水地源熱泵系統分為開式和閉式兩種。
開式系統：
開式系統是指地表水在循環泵的驅動下，經過處理直接流經水源熱泵機組或者通過中間換熱器進行熱交換的系統。
閉式系統：
是在深埋於地下的封閉塑料管內，注入防凍液，通過換熱器與水或土壤交換能量的封閉系統。閉式系統不受地下水位、水質等因素影響。
1、垂直埋管--深層土壤
垂直埋管可獲取地下深層土壤的熱量。垂直埋管通常安裝在地下50-150米深處，一組或多組管與熱泵機組相連，封閉的塑料管內的防凍液（塑料管中是水，水中的防凍液根據當地氣候條件決定加多少）將熱能傳送給熱泵，然後由熱泵轉化為建築物所需的暖氣和熱水。垂直埋管是地源熱泵系統的主要方式，得到各個國家的政府部門大力支持。
2、水平埋管--大地表層在地下2米深處水平放置塑料管，塑料管內注滿防凍的液體，並與熱泵相連。水平埋管佔地面積大，土方開挖量大，而且地下換熱器受地表氣候變化的影響。

Ⅵ 地熱能怎樣發電

地熱發電
地熱發電，實際上是用蒸汽動力發電。通過打井找到正在上噴的天然熱水流。由於水是從1～4公里的地下深處上來的，所以水是處在高壓下。一眼底部直徑 25厘米的井每小時可生產20～80萬公斤的地熱水與蒸汽。由於水溫的不同，5～10眼井產出的蒸汽可使一個發電裝置生產出55兆瓦的電。
這種發電裝置有兩類：汽輪機發電和二元發電裝置。為了供給一台汽輪發電機蒸汽，抽出的地熱水(帶壓)在稱為閃蒸罐容器的表面釋放出來，一部分水(約占 35%，取決於它的溫度)閃蒸(沸騰)為蒸汽，進入汽輪發動機進而帶動一台發電機。渦輪的排氣用傳統冷卻塔冷卻。閃蒸罐內剩餘的水在沸騰階段之後又注入熱庫邊緣的地下，它有助於維持熱庫的壓力並補充對流的水熱系統。
在二元發電裝置中，不是將熱水閃蒸為蒸汽，而是送至一台熱交換器，用以加熱工作介質，後者通常是有機化合物，如異丁烷或異戊烷。工作介質被氣化，用氣化後的蒸汽驅動渦輪發動機，進而帶動發電機。在離開渦輪後工作介質冷凝為液體，流回熱交換器再次被氣化。地熱流體通過噴射井又回到地下，這一點與汽輪發電機中的情況很相似。由於在二元地熱發電裝置中所用的工作介質是在比水低的溫度下蒸發的，所以它的發電效率比汽輪發電機高。
這兩類發電裝置各有其優點。汽輪發電機製造和運行都不太貴，但為了在高效率下操作，它要求水溫在180～200℃以上。二元發電裝置製造和運行費用較高，但它可用100℃或更低溫的水發電。目前世界上多數正在運行的地熱發電裝置屬於汽輪機型，但二元發電裝置越來越普及。

Ⅶ 地熱是一種新能源，怎樣利用地熱，還是一個正在探索的重大課題．如圖1所示是一種地熱發電裝置．（1）地熱

（1）地熱蒸氣推動去汽輪機轉動，將蒸氣的內能轉化為汽輪機的機械能，汽輪機帶電發電機旋轉，將機械能轉移給發電機，再由發電機將機械能轉化為電能．
（2）與火力發電相比，地熱發電成本低，對空氣、環境無污染，不破壞生態平衡．
故答案為：（1）內；機械；機械；電；（2）成本低，對空氣、環境無污染，不破壞生態平衡．

Ⅷ 地熱地源熱泵的工作原理與家用什麼相同

地熱地源熱泵的工作原理

地源熱泵系統（Ground-source Heat Pump System）指以岩土體、地下水或地表水為低溫熱源，由水源熱泵機組、地熱能交換系統、建築物內系統組成的供熱空調系統。

我們先來了解一下「熱泵」。熱泵（製冷機）：是通過做功使熱量從溫度低的介質流向溫度高的介質的裝置。熱泵利用的低溫熱源通常是環境（大氣、地表水和大地）或各種廢熱，由熱泵從這些熱源吸收的熱量屬於可再生的能源。熱泵是一項利用可再生能源、保護環境的可持續發展技術。利用大地（土壤、地層、地下水）作為熱源的熱泵，可稱之為地源熱泵。

二

特點

1、節能高效

在耗電量相同的條件下，分別提高夏季供冷量或冬季的供熱量,能效比EER:3.9-6,即夏季投入1KW電能可得3.9-6KW熱能, 性能系數COP=2.65-5即冬季投入1KW電能，可得到3.0-5KW左右的熱能；並且地埋管熱交換器不需要除霜，減少了結霜和除霜的能耗。

2、性能穩定

地下溫度穩定：地下的平均溫度基本穩定在16度到22度之間，不受室外環境空氣變化溫度影響，主機製冷熱穩定，不會出現空氣源熱泵越是在需要空調的情況下越不好。

3、投資回報高

地源熱泵系統作為樓宇空調系統，其運行費用可大大降低。用地源熱泵系統供暖或製冷時，根據不同的地域、氣候、資源、環境，運行費用可比傳統中央空調系統降低25%-50%；可供暖、空調，還可在春夏秋採用熱回收免費供生活熱水做到冷暖熱水三合為一 ；一套系統可以替換原來的鍋爐加空調的兩套裝置或系統，減少設備初投資；地源熱泵系統初投資增量回收期約2.5-8年不等。

4、可再生能源利用技術

地表土壤和水體，收集了47%的太陽輻射能量，比人類每年利用能量的500倍還多。地表的土壤和水體自然地保持能量接受和發散相對的均衡。對太陽能二次利用，符合可持續性發展趨勢不受地域、資源等限制

5、環保

污染物排放與空氣源熱泵相比減少40%以上，與電供暖相比減少70%。沒有燃燒、排煙，也沒有廢棄物，且不用遠距離輸送熱量，是真正的環保型空調。夏季不會向建築周圍空氣放熱是環境空氣溫度升高，冬季不會從建築物周圍空氣吸熱降低環境空氣溫度。機組的埋地換熱器可以布置在花園、草坪及建築物周圍地下，不佔建築面積。

6、安全、壽命長

地源熱泵非常耐用，機械運動部件(主機為工廠整體組裝)非常少,所有的部件埋在地下或是安裝在室內,從而避免了室外的惡劣氣候，系統採用閉式循環減少腐蝕、污染與結垢，延長設備使用壽命，同時系統維護費用低；地下部分（PE管）可保證50年（免維護），需要維護的主要是水泵與室內管道與室內機---維護簡單工作量小，節省維護費用；地源熱泵機組正常壽命是25年。

7、應用范圍廣

適用廣：可應用於賓館、商場、辦公樓、學校等建築等需要空調的新建、改建、擴建項目，更適合於別墅住宅的採暖、空調；

缺

點

①如果利用不合理，可能對地下水造成嚴重的污染。

②如果地下水被大量抽取後不能夠及時回灌可能造成地面下沉，造成地面上的建築物損壞。

③不太適用於：建築密度很大的地方，地質條件比較惡劣的地區（如：地下岩層比較厚和硬）

三

應用與發展

地源熱泵的概念最早出現在1912年瑞士的一份專利文獻中。

開放式地下水熱泵系統在20世紀30年代被成功應用。

20世紀50年代歐洲和美國掀起了研究地源熱泵的第一次高潮，美國愛迪生電子學院最早研究閉式環路熱泵系統，印地安納洲的印地安納波利斯是最早安裝閉式環路地源熱泵系統的。

直到20世紀70年代，世界石油危機使得人們關注節能、高效用能，地源熱泵的研究進入了又一次高潮，這時瑞典的研究人員開始將塑料管應用在閉式環路地源熱泵系統上，地源熱泵的推廣應用迅速展開。

經過近50年的發展地源熱泵技術在北美和歐洲已非常成熟，是一種被廣泛採用的熱泵空調系統。針對地源熱泵機組、地熱換熱器，系統設計和安裝有一整套標准、規范、計算方法和施工工藝。

到2019年底，美國有超過3萬台系統在家庭、學校和商業建築中應用，另據地源熱泵協會統計，美國有600多所學校安裝有地緣熱泵技術。

04

工作原理

作為自然現象，正如水由高處流向低處那樣，熱量也總是從高溫流向低溫，用著名的熱力學第二定律准確表述：「熱量不可能自發由低溫傳遞到高溫」。但人們可以創造機器，如同把水從低處提升到高處而採用水泵那樣，採用熱泵可以把熱量從低溫抽吸到高溫。所以地源熱泵實質上是一種熱量提升裝置，它本身消耗一部分能量，把環境介質中貯存的能量加以挖掘，提高溫位進行利用，而整個熱泵裝置所消耗的功僅為供熱量的三分之一或更低，這就是地源熱泵節能的原理。

冬季，熱泵機組從地源（淺層水體或岩土體）中吸收熱量，向建築物供暖；

夏季，熱泵機組從室內吸收熱量並轉移釋放到地源中，實現建築物空調製冷。

冬季地源熱泵工作原理

冬天熱泵中製冷劑正向流動，壓縮機排出的高溫高壓氣體進入冷凝器向集水器中的水放出熱量，相變為高溫高壓的液體，再經熱力膨脹閥節流降壓變為低溫低壓的液體進入蒸發器，從地下循環液中吸取低溫熱後相變為低溫低壓的飽和蒸汽後進入壓縮機吸氣端，由壓縮機壓縮排出高溫高壓氣體完成一個循環。如此循環往復將地下低溫熱能「搬運」到集水器，從而不斷的向用戶提供45℃-50℃的熱水。

夏季地源熱泵工作原理

夏天熱泵中製冷劑逆向流動，與用戶換熱的冷凝器變為蒸發器從集水器中的低溫水（7℃-12℃）提取熱能，與地下循環液換熱的蒸發器變為冷凝器向地下循環液排放熱量，循環液中熱量再向地下低溫區排放，如此循環往復連續地向用戶提供7℃-12℃ 的冷水。

Ⅸ 除了太陽能，還有哪些清潔能源

一、太陽能

太陽能清潔能源是將太陽的光能轉換成為其他形式的熱能、電能、化學能，能源轉換過程中不產生其他有害的氣體或固體廢料，是一種環保、安全、無污染的新型能源。

二、生物能

生物能是太陽能以化學能形式貯存在生物中的一種能量形式，一種以生物質為載體的能量，它直接或間接地來源於植物的光合作用，在各種可再生能源中，生物質是獨特的，它是貯存的太陽能，更是一種唯一可再生的碳源，可轉化成常規的固態、液態和氣態燃料。

三、氫能

氫能的性能很好，有很多優點，無毒，與其他燃料相比氫燃燒時最清潔，除生成水和少量氮化氫外不會產生諸如一氧化碳、二氧化碳、碳氫化合物、鉛化物和粉塵顆粒等對環境有害的污染物質，少量的氮化氫經過適當處理也不會污染環境，而且燃燒生成的水還可繼續制氫，反復循環使用。

四、風能

風能的利用主要是以風能作動力和風力發電兩種形式，其中又以風力發電為主。以風能作動力，就是利用風來直接帶動各種機械裝置，如帶動水泵提水等這種風力發動機。隨著全球氣候變暖和能源危機，各國都在加緊對風力的開發和利用，盡量減少二氧化碳等溫室氣體的排放，保護我們賴以生存的地球。

五、海洋能

海洋能指依附在海水中的可再生能源，海洋通過各種物理過程接收、儲存和散發能量，這些能量以潮汐、波浪、溫度差、鹽度梯度、海流等形式存在於海洋之中。

六、地熱能

地熱能是由地殼抽取的天然熱能，這種能量來自地球內部的熔岩，並以熱力形式存在，是引致火山爆發及地震的能量。現在許多國家為了提高地熱利用率，而採用梯級開發和綜合利用的辦法，如熱電聯產聯供，熱電冷三聯產，先供暖後養殖等。

七、水能

水能是一種可再生能源，是清潔能源，是指水體的動能、勢能和壓力能等能量資源。隨著礦物燃料的日漸減少，水能是非常重要且前景廣闊的替代資源。世界上水力發電還處於起步階段。河流、潮汐、波浪以及涌浪等水運動均可以用來發電。

Ⅹ 地熱發電系統是如何組成的

從江蘇能源雲網了解到，不同的地熱發電技術，其系統組成也存在定的差異性，但基本由地熱井、熱能與機械能轉換裝置、發電機等幾大部分組成。

地熱井。指的是井深3500m左右的地熱能或水溫大於30°C的溫泉水來進行發電的方法和裝置，地熱分高溫、中溫和低溫三類。高於150°C，以蒸汽形式存在的，屬高溫地熱;90~150C,以水和蒸汽的混合物等形式存在的，屬中溫地熱;高於25C、低於90C，以溫水、溫熱水、熱水等形式存在的，屬低溫地熱。凈化器。蒸汽過濾器是對蒸汽進行凈化除雜的過濾設備。通常安裝在設備的進口端，當流體進入置有一定規格濾網的濾簡後，其雜質被阻擋，而潔凈的蒸汽氣則由過濾器出口排出。

汽水分離器。分離器的目的是除去不能通過疏水閥排掉的懸浮在蒸汽中的水分。-般有擋板型、汽旋型、吸附型三種形式。擋板式分離器由很多擋板構成，流體在分離器內多次改變流動方向，由於懸浮的水滴有較大的質量和慣性，當遇到擋板流動方向改變時，干蒸汽可以繞過擋板繼續向前，而水滴就會積聚在擋板上，最後落到分離器的底部，通過疏水閥排出;汽旋型分離器使用了一連串肋片以便產生高速氣旋，在分離器內高速旋轉流動的蒸汽，蒸汽在旋轉的過程中產生離心力，將密度較大的液滴甩向筒壁，液滴一旦與筒壁接觸，便失去慣性力而靠入口速度的動量和向下的重力沿壁面下落，進入底流口;吸附型分離器內部的蒸汽通道上有一個阻礙物，--般是一個金屬網墊，懸浮的水滴遇到它後被吸附，水滴大到一定程度後，由於重力作用落到分離器底部。

擴容減壓器。物質的沸點是隨壓力增大而升高，壓力越低沸點就越低。因此，使高壓高溫流體經過減壓，將其沸點降低，進入岡蒸罐後，流體溫度高於該壓力下的沸點，流體在閃蒸罐中迅速沸騰汽化，並進行兩相分離。在實際應用中，來自地熱井的地熱水，在擴容減壓器中經過膨脹擴容、降壓蒸發，成為蒸汽推動汽輪機工作發電。