討論淺層地熱能的開發(fā)利用

1、<p>　　討論淺層地熱能的開發(fā)利用</p><p>　　摘要：承德地區(qū)具有豐富的地熱能資源，在生產(chǎn)生活之中有著廣泛的應用，本文主要探討了承德地區(qū)的淺層地熱能開發(fā)利用情況。 </p><p>　　關鍵詞：淺層地熱能；地熱熱泵；開發(fā)利用 </p><p>　　中圖分類號： P314.3文獻標識碼： A </p><p><b&g

2、t;　　引言 </b></p><p>　　淺層地熱能是指地表以下一定深度范圍（一般為恒溫帶至200m埋深）內，溫度低于25℃，在當前技術經(jīng)濟條件下具備開發(fā)利用價值的地球內部的熱能資源。淺層地熱能一般高于當?shù)仄骄鶜鉁?～5℃，由于其埋藏淺，溫度穩(wěn)定，分布廣泛，開發(fā)利用方便。淺層地熱能的利用，主要是通過熱泵技術的熱交換方式。近年來，隨著熱泵技術的日趨成熟，淺層地熱能的開發(fā)利用日益廣泛，但主要是在一些大城

3、市開展，總體仍處于開發(fā)利用的初期階段。國土資源部的數(shù)據(jù)表明，我國淺層地熱能資源開發(fā)利用前景廣闊。 </p><p>　　華北平原是我國淺層地熱資源比較豐富的地區(qū)之一。承德城區(qū)地處華北平原北部，地熱地質條件良好。具備地下水式、地埋管式、地表水式、中水及污水式多種換熱方式的淺層地熱能開發(fā)利用條件，且城區(qū)內已有多處熱泵工程用于冬季取暖、夏季制冷。 </p><p>　　1、承德地區(qū)地質概況 &l

4、t;/p><p>　　承德地勢是西北向東南階梯逐級而下降，氣南北差異比較明顯，氣象要素表現(xiàn)為立體分布，使得氣候有著多樣性。在冬季較為寒冷；在春季較為干旱少雨；夏季比較溫和多雷陣雨；秋季涼爽，晝夜溫差大、霜害較重。而承德旅游區(qū)則是屬于溫帶大陸性季風型山地氣候，其四季比較明顯。冬天較為寒冷，但是因為四周的為山所包圍，那么蒙古高原寒流則就被阻擋，所以其溫度比同緯度其他地區(qū)要高。 </p><p>　

5、　2、淺層地熱能及地源熱泵技術解析 </p><p>　　地熱能是貯存于地球內部的一種巨大能源，分為淺層地熱能和深層地熱資源。本文主要介紹淺層地熱能及其開發(fā)利用。淺層地熱能又名淺層地溫能，其賦存于地表以下恒溫帶至地下200m之內，溫度在5～25℃，是一種可再生能源。淺層地熱能的開發(fā)利用主要是通過地源熱泵技術，開發(fā)利用方式有地源（土壤、巖石）型、地下水源型、地表水（江、湖、河）源型。 </p><

6、;p>　　地源熱泵技術有幾大優(yōu)點：一是屬可再生利用技術，是利用地球表面淺層地熱資源作為冷熱源，進行能量轉換的供暖制冷空調系統(tǒng)。二是屬經(jīng)濟有效的節(jié)能技術，比其他常規(guī)供暖制冷技術可節(jié)能30%～40%；三是環(huán)保效益顯著，不排放任何污染物；四是經(jīng)濟效益顯著，其運行費用比其它空調降低30%～50%；五是系統(tǒng)維護費用低，是免維護空調，節(jié)省了維護費用；六是地源熱泵一機多用，地源熱泵系統(tǒng)可供暖、空調、還可供熱水，一套系統(tǒng)可以替換原來的鍋爐加空調的

7、兩套裝置或系統(tǒng)。地源熱泵技術，上世紀80年代后期開始在歐美國家應用，我國是90年代后期才開始應用的。清華大學徐秉業(yè)教授作為我國地源熱泵第一人，第一個從國外引進這項技術，研究出我國第一臺地源熱泵機組，并將這項技術應用到實際工程中。經(jīng)過十幾年的推廣應用和持續(xù)改進，我國的開發(fā)利用技術已基本成熟，主機設備性能穩(wěn)定，與國外的先進技術基本沒有差別。 </p><p>　　3、開發(fā)利用淺層地熱能的幾點建議 </p>

8、<p>　　3.1、提高淺層地熱能應用技術水平因為我國對此所接收的訊息不夠多，因此就容易造成大材小用的情況。因此在進行應用時，可以考慮到建筑物的供熱或是供冷系統(tǒng)，自動控制等等方面。由于這涉及到了多個學科的相關專業(yè)，因此就需要與相關專業(yè)進行配合、交流、借鑒。從而研制出適合我國發(fā)展特點以及所需要的地源熱泵產(chǎn)品。3.2、積極的開展相關資源的勘查與評價由于淺層熱能在我國的分布非常之廣，但是在進行利用的時候需要采用何種方式、在利用的

9、時候需要用到多少量，在進行長期利用之后可能會對周邊的環(huán)境帶來何種影響。已經(jīng)周遭的地址環(huán)境、水文環(huán)境、地址條件都還沒有一個明確的指標。因此在進行開發(fā)前首先就要周邊環(huán)境進行勘察，以之間所收集到的水文地質資源為基礎，并補充相關的巖石以及滲透率等數(shù)據(jù)，將其進行整合，從而獲得新的數(shù)據(jù)，作為勘察評價的標準。 </p><p>　　3.3、加大科技創(chuàng)新和技術研發(fā)工作 </p><p>　　地源熱泵技術在

10、我國推廣應用尚不足二十年時間，這門技術雖已基本成熟，但在這個領域還有很多可以更進一步技術革新和科技創(chuàng)新的地方。技術持續(xù)改進，永不止境。故建議設計單位、施工單位、設備廠家應與科研院所、高等院校緊密合作，加強技術研究，不斷創(chuàng)新。 </p><p>　　3.4、強化施工管理和過程控制，做好監(jiān)督管理工作 </p><p>　　地源熱泵工程是一系統(tǒng)工程，施工單位應嚴格執(zhí)行現(xiàn)行國家標準規(guī)范施工。如地埋

11、管換熱系統(tǒng)，涉及到室外地埋管系統(tǒng)、機房系統(tǒng)和室內末端系統(tǒng)。各子系統(tǒng)涉及的內容很多，垂直埋管的鉆探成孔質量、孔徑、孔深、介質回填、水平管的連接、埋深以及管材質量、傳熱介質的選取等等。機房系統(tǒng)的設備選擇、安裝、調試、末端系統(tǒng)的各種設備、材料的選購，安裝調試，各個部位的檢查、驗收都至關重要，一發(fā)而牽動全身，哪個部位的質量問題都會影響到整個系統(tǒng)的質量。特別是各類配件規(guī)格相同，價格和質量卻相差甚大，據(jù)市場調查其價格相差可達3～10倍，其質量差別也

12、是可想而知。質檢部門和監(jiān)理單位在這方面缺少專業(yè)的檢驗和監(jiān)理人員，故需要各地建委行業(yè)主管、質檢部門和監(jiān)理單位加強這方面專業(yè)技術人員培訓和隊伍培養(yǎng)，做好嚴格施工管理，過程監(jiān)控和監(jiān)督管理工作。 </p><p>　　3.5、基礎地質資料是地源熱泵系統(tǒng)科學設計的前提 </p><p>　　2005年11月30日國家發(fā)布了地源熱泵系統(tǒng)工程技術規(guī)范”（G1350366-2005），2009年3月10日

13、對該技術規(guī)范進行了修訂。規(guī)范中明確規(guī)定，地源熱泵系統(tǒng)方案設計前，應進行工程場地狀況調查，并應對淺層地熱能資源進行勘察評價。工程勘察或水文地質勘察應由具有勘查資質的專業(yè)隊伍承擔。工程勘察完成后，應編寫工程勘察報告，對資源可利用情況提出建議，并明確地埋管換熱系統(tǒng)、地下水換熱系統(tǒng)、地表水換熱系統(tǒng)的勘察內容和要求。勘查資料只有嚴格按規(guī)范要求為設計提供設計所需的各類參數(shù)和建議。設計才能做到科學合理。故基礎地質資料是地源熱泵系統(tǒng)科學設計的前提。建議

14、在我省加大淺層地熱能資源的分布、儲量及其環(huán)境影響因素進行充分的分析研究工作，并建立淺層地熱能巖土物性參數(shù)數(shù)據(jù)庫。 </p><p>　　4、淺層地熱能開發(fā)利用優(yōu)勢與前景 </p><p>　　采用地源熱泵為建筑物供熱可以大大降低一次能源的消耗。通常我們通過直接燃燒礦物燃料(煤、石油、天然氣)產(chǎn)生熱量，并通過若干個傳熱環(huán)節(jié)最終為建筑供熱。在鍋爐和供熱管線沒有熱損失的理想情況下，一次能源利用率

15、(即為建筑物供熱的熱量與燃料發(fā)熱量之比)最高可為100%。但是，燃燒礦物燃料通?？僧a(chǎn)生1500℃—1800℃的高溫，是高品位的熱能，而建筑供熱最終需要的是20℃一25℃的低品位的熱能;直接燃燒礦物燃料為建筑供熱意味著大量可用能的損失。如果先利用燃燒燃料產(chǎn)生的高溫熱能發(fā)電，然后利用電能驅動熱泵從周圍環(huán)境中吸收低品位的熱能，適當提高溫度再向建筑供熱，就可以充分利用燃料中的高品位能量，大大降低用于供熱的一次能源消耗。供熱用熱泵的性能系數(shù)，即供

16、熱量與消耗的電能之比，現(xiàn)在可達到3—4。因此，采用地源熱泵為建筑物供熱可大大降低供熱的燃料消耗，不僅節(jié)能，同時也大大降低了燃燒礦物燃料而引起的CO，和其他污染物的排放。 </p><p><b>　　5、結語 </b></p><p>　　綜上所述，現(xiàn)階段我國發(fā)展的需要大量的能源支持，而新能源的開發(fā)應用不是一紙空話，他要求政府、技術的支持，才能夠更加快速的發(fā)展起來。本

17、文針對其開發(fā)以及應用現(xiàn)狀進行了一個簡要的了解，目的是希望通過政策的不斷完善以及技術的不斷成熟，使得我國人們能夠更加快速的享受到真正的率能源，保證社會的環(huán)境更加的健康。 </p><p>　　參考文獻：[1]王濤.寧夏沿黃河經(jīng)濟帶重點城市淺層地熱能利用適宜性評價研究[D].長安大學,2011. </p><p>　　[2]衛(wèi)萬順李寧波冉偉彥楊俊偉中國地調局淺層地溫能研究與推廣中心.淺層地熱能

18、開發(fā)利用若干問題的思考[N].中國國土資源報,2009-04-03007. </p><p>　　[3]官煜,魏永霞,陳學鋒,李志剛.淺層地熱能開發(fā)利用適宜性分區(qū)方法研究——以安徽省淺層地熱能調查評價為例[A].中國地質環(huán)境檢測院、中國資源綜合利用協(xié)會地溫資源綜合利用專業(yè)委員會、山東省地礦局.地溫資源與地源熱泵技術應用論文集（第四集）[C].中國地質環(huán)境檢測院、中國資源綜合利用協(xié)會地溫資源綜合利用專業(yè)委員會、山東