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1、42探矿工程(岩土钻掘工程)2004年第3期 地源热泵技术应用及施工方法的研究郑秀华,程金霞,郑伟龙(中国地质大学〈北京〉工程技术学院,北京100083)摘 要:地源热泵(GeothermalSourceHeatPump—GSHP)在当今世界地热能源开发利用方面发展得最为迅速,也是我国直接利用地热资源最有前景的一个领域。讨论了地源热泵的经济性、环保性和技术可行性,介绍了其钻井、完井及地下换热器的安装等施工方法及该技术在我国的发展现状,并对其远景进行了展望。最后指出,应加强国际合作以促进地源热泵在我国的应用与推广。关键词:地源热泵;地热能源;钻孔
2、方法;换热系统中图分类号:TE249 文献标识码:A 文章编号:1672-7428(2004)03-0042-04ApplicationofGSHPTechniqueandResearchonItsConstructionMethods/ZHENGXiu2hua,CHENGJin2xia,ZHENGWei2long(ChinaUniversityofGeosciences,Beijing100083,China)Abstract:GeothermalSourceHeatPump(GSHP)isdevelopingfastestincurre
3、ntworldtoexploitgeothermalenergy.Itisalsooneofthemosthopefulfieldsinourcountrytodirectlyexploitgeothermalsources.Economy,environmentalprotec2tion,andtechnologicalfeasibilityofGSHPwerediscussed.Theconstructionmethods,suchaswelldrilling,wellcomple2tionandinstallationofundergro
4、undheatexchanger,andthecurrentdevelopmentsituationinChinawereintroduced.Thelong-rangeperspectiveofGSHPalsowaslookedahead.FinallyitwaspointedoutthattheinternationalcooperationshouldbestrengthenedtopromotetheapplicationandpopularizationofGSHPinChina.Keywords:geothermalsourcehe
5、atpump;geothermalsource;drillingmethod;heatexchanger 随着我国经济的迅速发展,能源工业受到了来热热水的总流量达64416kg/s,其提供的热功率为[1]自经济发展和环境保护两方面的挑战。一方面,为16209MW,热能为162009TJ/年。了确保经济的高速发展,能源需求日益增加。现在,地源热泵是一项较新的技术,可以实现“一机三我国石油消费40%靠进口,预计到2020年,这个数用”,即供暖、制冷和供应热水,在地热能源利用中发[2]据将达到50%。即使控制GDP的增长为5%,能源展最为迅速,年增
6、长速度为10%。“瓶颈”现象也会很严重。另一方面,我国一直在遭受能源引起的环境问题。根据世界卫生组织的报1 在我国开发地源热泵市场的可行性告,世界上10个污染最严重的城市,中国就有7个。1.1 影响地源热泵市场开发的经济和环境因素我国CO2的排放量,位于美国之后,居世界第二位,1.1.1 地源热泵高效供热和制冷的特性1998年排出7140亿t,1990～1996年,CO2排放量地源热泵系统是一种利用地下浅层地热资源的增长占全世界总增长量的90%。因此,优化能源(也称地能,包括地下水、土壤或地表水等)的既可供结构,开发地热能、太阳能、生物能和风能
7、,以减少传热又可制冷的高效节能空调系统,也就是说它将储统能源(煤、石油和天然气)的利用,对能源的可持续存于地下的冷(热)量通过一定的装置采集,然后用发展是十分必要的。一定的介质将冷(热)量输送到需要的地方,改善人地热在能源工业中发挥着重要的作用。我国地类生存的环境,达到调节空气的目的,同时还能改善热能资源丰富,开发利用历史悠久。高温地热能(>土壤的温度场和动植物的生存条件。与锅炉(电、燃150℃)主要集中在西藏、云南腾冲和台湾,主要用料)供热系统相比,地源热泵要比电锅炉加热节省于地热发电。低温(<90℃)和中温(90～150℃)2/3以上的电能
8、,比燃料锅炉节省1/2以上的能量。热源用于供暖、工业加工、农业、水产业和温泉度假我国绝大部分地区,地表以下5～10m的温度稳定村。我国地热直接利用量位
