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浅层地温能

2008/6/18 9:22:33 人评论 次浏览 分类:会议与活动

作者:文/刘永青  

      

    井水冬暖夏凉是许多人都熟悉的一个生活常识。这是因为从地表向下到达一定深度(常温层),其温度就不受外界气温的变化而改变。到达常温层的深度因地而异,一般来说在地下30m左右。例如,南京地区的夏季最高温度可达三十七八度,冬季最冷的时候则在零下六七度,但地下常温层却常年保持在十五六度。常温层与外界气温间之差存在的能量就叫做浅层地温能。如果对其进行开发利用,夏季可以用来制冷,冬季又可以用来供热,实在是两全其美。

 

    地温能开发现状

 

    浅层地温能在过去一直被人们所忽视,但随着能源的大量消耗,开发地温能技术和设备的不断完善,使得浅层地温能的采集、利用已经成为现实。开发利用浅层地温能已成为整个国际地热界的发展方向。

    美国从1985年以来,浅层地温能开发每年以超过10%的速度增长,目前家庭采用浅层地温能供暖(冷)的建筑占商用建筑的19%,占当年新建筑的30%。

    在我国,目前北京市采用浅层地温能供热的建筑物总面积达800m21999年以来,北京市地勘局建成了全国最大的地热加热泵供暖项目——北苑家园;国内最大的地源热泵系统工程——石油化工管理干部学院地源热项目;全国最大的燃煤锅炉改为水源热泵供暖项目——北京友谊医院项目。从近几年北京市地勤局采用浅层地温能供热(冷)工程实施情况分析,使用浅层地温能不仅环保,而且在使用过程中“只用热不用水”,最大限度地减少对地下水的依赖,避免造成地下水交叉污染、地面不均匀沉降等问题。目前,北京市采用浅层地温能技术的供暖(冷)建筑面积每年以15%~20%的速度增长。

 

    储量大且再生迅速

 

    通常所说的开发地热能指的是地壳深层的地热,但是深层地热并不广泛存在,只在少部分地热异常区才有。相反,浅层地温能分布广泛,再生迅速,开发利用投资少且价值大,符合循环经济发展需求。

    据专家测算,我国地层以下近百米内的土壤,每年可采集的地温能量是目前发电装机容量的3750倍。

    北京市地勤局负责人介绍,使用地能热泵技术开发利用浅层地温能的节能效果十分明显。

运行费用较低,全部被调查的项目均低于燃油、燃气和电锅炉供暖价格,63%的项目低于燃煤供热的供暖价格。而且就地取能,不向大气排放燃烧废物,实用性强,应用前景广阔。

 

行的二种热泵技术

 

    开发浅层地温能的热泵技术包括水源热泵和地源热泵。地质条件较好,浅层地下水丰富且容易回灌,可采用水源热泵;地质条件不好,可采用地源热泵。

水源热泵技术是指抽取与地层相同温度的地下水,并通过机组与抽取的地下水进行换热。在夏季将建筑物中的热量转移到水源中,实现制冷;在冬季,则从水源中提取能量供暖。根据系统负荷及需水量的大小,地层的出水能力和回灌能力来设计抽水井和回灌井的数量。在这过程中,水源水经过热泵机组后,只是用于交换热量,水质不发生变化。地源热泵技术以土壤作为热源和热汇,通过埋于地下注满循环液的换热器与土壤进行冷热交换,并根据系统负荷量的大小、地层的导热能力来设计换热孔的形式、数量和深度。只要有少量的电能,基本上所有地区都能使用地源热泵。在平原地区钻土施工换热孔比较容易,成孔费用较低;在山区,钻取岩石或砾石层所需的费用就要高些。

    2006年下半年,我国首次浅层地温能开发利用研讨会将在北京召开。专家认为,采集大自然低温可再生热能特别是浅层地温能是新世纪取代传统供暖(冷)方式最为现实、最有前途的技术措施。

    神奇的自然从来没有像今天这样,给人类这么多的启迪和智慧;人类也从来没有像今天这样视野壮阔,心胸博大;人类认识自然的速度和广度,也从来没有像现在这样的飞跃和广阔。那些亿万年就存在的能源,正等待着人类的开发。

    地球上的风能资源是水能的10倍,高达每年53万亿千瓦时;太阳能每年向地球提供辐射能高达1.05 ×1018千瓦时,相当于1.3×106亿吨标准煤;只要有水就会制造出氢能,而在我们生活的这个星球上,水占了23;生物质能更是用之不竭,全球生物质资源高达100亿吨干物质,目前,全球生物质年产量约为全球总能耗的610倍。

    在我国,风能拥有量居世界第二,太阳能拥有量居世界第一,生物质能拥有量居世界前列……我们要充分利用苍天给予我们的能源财富,化解能源危机。

 

 

 

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