河北省浅层地热能利用提案

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1、河北省浅层地热能开发利用提案二○一○年六月一、概述随着工业化、城镇化和新农村建设进程的加快，经济社会发展与资源环境约束的矛盾越来越突出。面对严重的能源和环境形势，节能减排降耗、大力开发利用可再生绿色能源、发展低碳经济可持续发展和建设资源节约型环境友好型社会是必然趋势。浅层地热能是指地表以下一定深度范围内（一般为200m以内），温度低于25℃，在当前技术经济条件下具备开发利用价值的地热能。浅层地热能是巨大的天然资源，其热惰性极大，全年的温度波动很小，一般来说，常年维持在该地区年平均温度左右，是一种理想的替代能源和清洁能源。

2、1.地源热泵系统以岩土体、地下水和地表水为低温热源，由热泵机组、地热能交换系统、建筑物内末端系统组成的空调系统。根据地热能交换系统形式的不同，地源热泵系统分为地埋管热泵系统（也称土壤源热泵系统）、地下水热泵系统（也称水源热泵系统）和地表水热泵系统。（1）地埋管换热系统传热介质通过竖直或水平地埋管换热器与岩土体进行热（冷）交换的地热能交换系统，又称土壤源热交换系统，也称为闭式循环系统。（2）地下水换热系统与地下水进行热交换的地热能交换系统，分直接地下水换热系统和间接地下水换热系统，也称为开式循环系统。2.地源热泵应用原理9

3、地源热泵系统利用浅层地热能既可供热又可以制冷，地源热泵通过输入少量的高品能源（如电能），实现低温位能向高温位能转移。浅层地热能分别在冬季作为热泵供暖的热源和夏季空调的冷源，在冬季，把浅层地热能“取”出来，提高温度后，供给室内取暖；夏季，把室内的热能取出来释放到地层中去。3、地源热泵技术的优点地源热泵技术是地下蓄能技术与热泵技术的结合，其既是一种可再生能源技术，也是一项重大的节能环保技术，具有如下优点：（1）热源温度稳定，制冷和制热效率高地温全年恒定，冬天远比室外空气温度高，夏季又远比室外空气温度低，相对于空气源热泵，不仅

4、可在冬季提高蒸发器的蒸发温度，也可在夏季降低冷凝器的冷凝温度，提高制冷和制热效率。没有热岛效应。（2）环境效益好地源热泵空调系统没有冷却塔，不需要锅炉，不产生像冷却塔中常见的“军团菌”等污染物，也没有锅炉直接产生的大量粉尘和有害气体等污染物，地源热泵系统（耗电）对环境产生污染物比燃油锅炉少得多。每100KJ供热量所产生的有害气体量（g）燃油锅炉发电厂（地源热泵空调系统用）备注CO24.511.411：0.32SO26.50.481：0.07NO23.60.961：0.27（3）经济实用地源热泵系统能充分利用蕴藏于土壤和9

5、地下水中的巨大能量，循环再生，实现对建筑物的供暖和制冷，运行费用较低，投入运行的地源热泵空调系统普遍发挥了较好的节能环保效益。资料表明，与常规电制冷空调加锅炉系统和空气源热泵空调系统相比，水源热泵系统运行效率普遍提高25%～35%，地表水、地埋管地源热泵空调系统运行效率普遍提高10%～15%，但矿物能源使用量减少达50%～60%。地源热泵系统与其他集中空调系统的初投资和运行费用的比较见下表。热泵机组使用寿命一般为15-20年，地源热泵系统地下部分使用寿命一般为50年，地源热泵空调系统的静态投资增量回收期为5～8年。初投资

6、的比较冷水机组+燃煤锅炉冷水机组+燃油锅炉直燃溴化锂吸收式机组空气源热泵水源热泵地源热泵单位面积工程造价(元/m2)220～260220～260240～280260～300180～260250～320运行费用比较冷水机组+燃煤锅炉冷水机组+燃油锅炉直燃溴化锂吸收式机组水源热泵地源热泵单位面积运行费用(元/m2)25～3045～6555～8020～3023～33（4）一次能源利用率高高效、节能是地源热泵空调系统的显著特点，其一次能源利用率在常规集中空调系统中居首位。资料表明，夏季地源热泵系统平均运行性能系数为3.4，大部分

7、项目系统性能系数在2.7以上；冬季地源热泵系统平均运行性能系数为2.6，大部分项目系统性能系数在2.0～3.0之间。9一次能源利用率比较地埋管地源热泵地下水地源热泵冷水机组+电热锅炉冷水机组+燃煤锅炉冷水机组+燃油（气）锅炉空气源热泵溴化锂吸收式冷水机组+燃煤锅炉溴化锂吸收式冷水机组+燃油（气）锅炉直燃型溴化锂吸收式冷水机组一次能源利用率1.2711.4850.991.1581.2250.990.60.80.8地源热泵系统可广泛应用于公共建筑、商业楼宇、住宅公寓、学校、医院等建筑物。地源热泵技术是一项跨越环境、水文地质、

8、工程地质、钻探、热质交换、制冷和暖通空调等多专业的绿色能源技术。地源热泵系统“源于地”，其关键是地下换热器，换热器的设计直接决定着整个系统性能，影响换热器的主要是地质因素，如地层岩性、赋水性及地下水补给、径流方向、流速、水温和水位等，这些地质因素都是变量，因地而异，因时而异。换热器的方式和热泵的选型都取决于地质条件，