地热能供暖制冷技术及应用

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1、第22卷第2期北华航天工业学院学报VoI．22No．22012年4月JournalofNorthChinaInstituteofAerosDaceEADI"．2012暖通空调在线地热能供暖制冷技术及应用http://www.ehvacr.com宫自强张云鹏侯艳(北华航天工业学院基础部，河北廊坊065000)摘要：本文从我国的能源现状出发，讨论了如何通过地热能综合利用来实现建筑节能。探讨了如何采用一机多用的方案，使其既能用于地热能制冷，又可以用于地热能采暖和热水供给。关键词：可再生能源；建筑节能；地热能；地热供暖；地热制冷；地源热

2、泵中图分类号：TU83文献标识码：A文章编号：1673—7938(2012)02—0001—0320世纪初，人们谈论的话题只是“能源”，而21高温状态，表明地球内部蕴藏着具大的热能量。由世纪初，人们谈论的话题则是“能源危机”。这说明于钻探技术等因素的制约，当前对我们具有利用价在当今这个高速发展的社会，能源已经成为支撑国值的地热能是存储在地下几千米范围内、温度在几家经济发展的基础和核心问题。2010年，我国一次十摄氏度到上百摄氏度的地热能，它是地下水在深能源消费总量超过32亿吨标准煤，能源消费总量已循环过程中吸热获得的能量。在我国

3、，每年可开发经占世界总量的20％，能源消费总量已经超过美利用的地热能中仅此部分就可达数千万吨标准煤的国，但经济总量仅为美国的三分之一左右。其中，我当量。在此范围的地热能中，又以中低温地热源最国的石油对外依存度已经超过55％，天然气也已经为普遍。本文着重讨论低温的地热源(温度在90摄超过16％是进口，昨日的煤炭大国在2010年也已氏度以下)在建筑节能降耗中的应用。地热能+地经是变成了净进口国。暖间接供暖系统如图1所示。这些数字告诉我们，我国仅仅能支撑一百到二百年的化石能源——煤、石油和天燃气，已经不是我们长久发展的支撑能源，提高可

4、再生能源在总能耗的占比，是势在必行的课题和方向。在可再生能源中，直接或间接来源于太阳的能量——太阳能和风能等已经被广泛利用，而来自于地热水(高温)地热水(低温)我们脚下地球的能源——地热能源相对而言则利用图1地热能+地暖间接供暖系统示意图的较少。尽管我国的地热能源开发利用已经历经了当今，建筑能耗在我国已经占到总能耗的30％几十年，但地热能源的利用仍属初级和极小量被利以上，是能耗的主要部分。而建筑能耗中两个重要用的阶段。利用总量只有千分之几左右。方面——冬季供暖和夏季制冷又消耗了大部分的能地热能是指存储在地下岩石和流体中的热能。量

5、。如果能就地取材，从地下直接获得地热能来进众所周知，我们这个表面温和的地球内部处于高温行供热和制冷将会大大减轻我国当前的能源压力。炽热状态。从地表浅层的几十度直到内部的上千度暖通空调在线http://www.ehvacr.com不仅如此，地热能是绿色环保的可再生能源，没有任基金项目：廊坊市推广计划项目支持的课题(2Ol1011018)，何污染，这对解决日益严重的能源危机和污染问题(2011011004)；北华航天工业学院教研课题(JY一2011—027一可谓是一石两鸟。Y)，JY一2011—028一Y)；河北省社会科学发展研究课

6、题1地热供暖(201103308)在我国黄河以北地区，冬季供暖期一般为4到收稿日期：2012—01—06作者简介：官自强(1954一)，男，副教授，现主要从事物理教学6个月。当前普遍采用的供暖方式是以烧煤、燃油和可再生能源的科研工作。和使用天燃气及电的方式获得热量，主要以水为循一】暖通空调俱乐部http://www.ehvacr.com/club/暖通空调在线20http://www.ehvacr.com12年4月北华航天工业学院学报第22卷环媒质进行供暖的方式进行的。由于冬季媒质水的间接式地热供暖方式对地热水水温要求较高，初始

7、温度很低(常为几摄氏度)，提升到60摄氏度以一般要求在80~C以上。对于地热水温相对来说较上的温度需要消耗大量的能源。而就在我们的脚下低的情况，可以采用地源热泵的方式来实现供暖。的许多地方储存着温度从几十摄氏度到几百摄氏度2地源热泵的地热水，通过地热水与供暖媒质水的低温状态进采用上述提供的间接供暖方式只能为建筑物提行热交换，可以使媒质水的初始温度大大提高。对供取暖和洗浴热水，但不能提供制冷的功效。而夏于媒质水就在小区范围内循环的供暖系统，如果地季建筑物的主要能耗就是来自于空调制冷。解决这热水能使其温度提升至可以供暖温度(对地暖方

8、式个问题就必须使用地源热泵。通过地源热泵技术，需达到60摄氏度以上)，则可以直接进行供暖；如果利用地下浅层地热资源，既可对建筑物供暖和提供不能达到所需供暖温度，也可以对其进行二次加热。洗浴用热水，又可以进行制冷，同时实现建筑采暖、相对来说，低温地热源分布较多，河