文档介绍：我国浅层地热能开发利用浅析
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作者:周洁
地热能是地球内部贮存的热能,它包括地球深层由地球本身放射性元素衰变产生的热能——深层地热能及地球浅层由接收太阳能而产生的热能——浅层地热能。前者以地下热水和水蒸气的形式出现,温度较高,主要用于发电、供暖等生产生活目的,其技术已基本成熟,欧美国家有很多用于发电,我国则多用来直接供热。这种地热能品位较高,但受地理环境及开采技术与成本的影响因而受限较大;后者由太阳能转换而来,蕴藏在地球表面浅层的土壤中,温度比较稳定,冬季温度略高于当地平均气温30C~50C,夏季比室温低。其开发成本和技术相对也低,且不受地理环境的影响,特别适合于建筑物的供暖与制冷,因而受到了暖通空调及节能行业越来越多的关注。
浅层地热能的利用,主要是通过热泵技术的热交换方式,冬季将赋存于地层中的低位热源转化为可以利用的高位热源,为建筑物供热:夏季根据同一原理为建筑物制冷。由于地下温度十分稳定且很接近房屋居住所需的温度,因此,相对于燃煤、燃油的供暖供冷系统,以大地为提取热量或排放热量的热源热泵能耗大幅度,同时还减少了燃烧产物的排放和制冷剂如***利昂的用量,对保护环境十分有利。目前,浅层地热能开采利用的经济深度一般小于200m。

一、世界地源热泵技术与浅层地热能应用发展趋势
“热泵”的概念是由瑞士人于1912年提出的,按其冷热源的性质分为空气源热泵和地源热泵两大类。用于浅层地热能开发利用的热泵系统被统称为“地源热泵系统”。至2005年,世界上33个国家已安装了130万台地源热泵装置,总装机157231MWt,,%,%,已是地热供暖(%)。从地源热泵利用的能量看,2005年达到24076GWh,,每年增k30%。据不完全统计,目前地源热泵装机容最最多的国家依次是:美国、瑞典、德国、瑞七、加拿大、澳大利亚。
在美国,每年可安装1-6万套地源热泵机组,超过600个学校安装了地源热泵系统进行供暖和制冷:在瑞士,由于高原气候条件,冬天日照少,地源热泵系统以每年15%的速度快速增长。至目前,瑞士有超过25万台地源热泵系统在运行,成为世界上利用地源热泵密度最大的国家;在英国,尽管
地质条件非常复杂,但是地源热泵技术也因其众多的优势而迅速发展到整个英国。涉及领域有:私人建筑、房地产开发、公共设施等;目前,瑞典的地源热泵安装基本占总需求负荷的60%。
由于地源热泵技术的日趋成熟,有力地促进了浅层地热能的广泛利用。近几年,各国浅层地热能的开发利用规模和发展速度都在快速增长。从国外发展趋势看,开发利用浅层地热能(蕴藏于地球浅部岩土体中的低温能源),将是地热资源开发利用的主流和方向。

二、我国浅层地热能开发利用现状
我国具有较好的热泵科研成果与应用基础,早在20世纪50年代天津大学率先开展了我国热泵的研究,1965年研制成功国内第一台水冷式热泵机组。但由于多种原因,发展缓慢,直到80年代末90年代初,才又开始了研究地源热泵的热潮。进入2l纪以来,我国在热泵模型仿真、试验装置、能耗评价以及系统材质研究等方面取得了一批显着成果。随着传统能源的紧缺和人们对开发新能源和再生能源的重视以及热