浅议浅层地热能的勘查与开发利用-赵季初(单)-word资料(精).doc

1 山东省地矿局总工程师培训班结业论文浅议浅层地热能的勘查与开发利用姓名:赵季初单位:山东省鲁北地质工程勘察院中国地质大学(武汉)·2013 年12月 2 浅议浅层地热能的勘查与开发利用赵季初(山东省鲁北地质工程勘察院,山东德州, 253000 ) 摘要: 本文首先回顾了浅层地热能的开发利用历史,并对我国浅层地热资源的勘查与开发利用现状进行了简要的总结,介绍了浅层地热能开发利用节能效果的理论依据。结合实际工作经验与规范要求,对浅层地热能的勘查评价过程进行了梳理,对浅层地热能开发应注意的问题的进行初步分析。关健字: 浅层地热能勘查开发利用 1 浅层地热能勘查利用现状《浅层地热能勘查评价规范》( DZ/T0225-2009 )中定义: 蕴藏在地表以下一定深度范围内岩土体、地下水和地表水中具有开发利用价值的热能。指通过地源热泵换热技术利用的蕴藏在地表以下 200m 以内,温度低于 25℃的热能[1]。浅层地热能的开发利用最早起源于欧美,( Sadi karnot )在 1824 年首次以论文提出“卡诺循环”理论,这成为热泵技术的起源。 191 2 年瑞士的苏黎世首次采用了河水作为热源的热泵系统进行供暖。 1946 年第一个地源热泵系统在美国俄勒冈州诞生。1974 年起,瑞士、荷兰和瑞典等国政府逐步资助建立了示范工程。我国浅层地热能利用始于上世纪 90 年代,最早开始大规模开发的是北京市与沈阳市。统计至 2010 年,北京约有 2000 万m 2 的建筑利用浅层地热能供暖和制冷,沈阳市已超过 4300 万 m 2[3] 。为推进浅层地热能的开发利用,在国土资源部的领导下,中国地质调查局 2007 年成立了“浅层地热能研究与推广中心”,与 2008 年 12月 3 日,下发了《国土资源部关于大力推进浅层地热能开发利用的通知》(国土资发〔 2008 〕249 号),要求“各省、自治区、直辖市国土资源行政主管部门在 2010 年年底前,组织完成本行政区域内的浅层地热能调查评价工作”[2]。 2011 年投入 亿元分两批启动了 29 个省会级城市浅层地热能调查评价工作。目前,全国 31 个省级城市均完成了浅层地热能调查评价工作,大部分省开展了全省范围内的调查评价工作。 2 浅层地热能开发的技术与优势 浅层地热能开发技术浅层地热能开发的核心设备是热泵机组,该机组与普通空调的组成部件一样,由四 3 部分组成:压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器。其工作过程为:低温低压的液态制冷剂, 首先在蒸发器里从周边环境中吸热并气化成低压蒸气;然后通过压缩机将低压制冷剂气体压缩成高温高压的蒸气,该高温高压气体在冷凝器内向周边环境放热,冷却凝结成高压液体。再经节流阀形成低温低压液态制冷剂进入蒸发器。根据热源的不同,利用浅层地热能的热泵可分为水源热泵,地源热泵。水源热泵利用的热源为地下水、地表的河流、湖泊和海洋等,水体分别作为冬季热泵供暖的热源和夏季空调的冷源,即冬季热泵的蒸发器位于水体中,而夏季热泵的冷凝器位于水体中。地源热泵是利用地表以下一定深度内( 200m 范围内)岩土体作为热泵的冷热源, 该机组一般要增加一换热设备,该设备将热泵机组的蒸发器(或冷凝器)与“ U”型埋管连接起来,从岩土体中吸收(或释放)热量。 浅层地热能开发的优