地源热泵空气调节器系统会同在某所在的运用

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中深层地热“取热不取水”技术,是通过钻机向地下2000米至3000米深处的干热岩层钻孔,在钻孔中安装密闭的金属换热器,通过换热器传导,将地下温度70℃至120℃的中深层地热能进行“取热不取水”无干扰转换,并通过专用设备系统向地面建筑物供热的新技术。

日前,中国煤炭地质局水文地质局在邯郸东部新城完成一眼地热开发试验井——河北工程大学新校区“取热不取水”地热开发试验项目取得阶段性成果。项目组目前正在对实验数据进一步分析研究,为打造“无烟大学城”提供技术支持。  中煤水文地质局经过在邯郸东区多年的地热资源勘查实践,评价出在该区80平方公里范围内热储地热资源量相当于2亿多吨标准煤,提出在邯郸东部新城推广应用中深层地热“取热不取水”进行供暖,技术支持邯郸市蓝天碧水净土行动。  河北工程大学新校区地热开发试验项目,实现了中深层地热“取热不取水”关键技术的突破。据技术人员初步测算,这个钻孔单井可供1500千瓦~2000千瓦热量,满足3万平方米~4万平方米建筑面积供暖,相当于663吨~884吨标准煤。采用这项技术为55万平方米校区供暖,可比采用天然气锅炉减少废气排量1万立方米以上,减少二氧化硫排放量1.4吨、氮氧化物排放量5.9吨、烟尘排放量2.25吨。  这个地热试验项目受到邯郸各界广泛关注,相关部门最近在地热试验井现场参观了技术成果展和热交换实验室及配套工程设施,就“取热不取水”技术应用、建设规模和发展前景等关心的问题进行了深入交流,探讨了推广的可行性。

7月21日,由陕西德龙地热开发有限公司、甘肃省建材科研设计院和甘肃德龙生态建材有限公司联合组建的高新技术企业甘肃德龙地热科技有限公司成立运营。这是我省首家无干扰地岩热开发利用企业,标志着无干扰地岩热这一高新技术将在我省实现较大范围开发利用,将对我省节能减排和循环经济发展发挥积极作用。

1.1 国外发展情况

国务院资深参士王秉忱,国务院参士、原国家发展改革委员会能源局局长徐锭明,中国地源热泵产业联盟理事长、《地源热泵》杂志主编方肇洪对中深层地热“取热不取水”技术作了技术点评,指出该技术的突破很关键,是解决节能减排问题的一个有力手段,中国煤炭地质总局引领了技术的进步,为全国树立了榜样。

相比于传统的燃煤锅炉、燃气锅炉、地源热泵等供暖方式,无干扰地岩热利用技术突破了因环保问题及不可持续性带来的限制,具有成本低、节能、环保、高效等优势。以100万平方米建筑物为例,与传统供暖方式相比,在为期4个月的采暖季,采用无干扰地岩热利用技术可替代标煤1.6万吨,减少二氧化碳排放量约4.3万吨。

有了水源以后,必须向水行政主管部门(水务局水资源管理处)申报,申报时必须有权威部门的地下水开采和回灌设计报告,得到批复后还必须缴交水资源使用费(生活用0.02元/米3,工业用0.03元/米3)。申报时还必须附上第三方确认,特别是取水井邻近城市重大基础设施和重点工程时。

11月14日,中国煤炭地质总局水文地质局中深层地热“取热不取水”技术成果发布会在邯郸召开,宣布在中深层地热“取热不取水”技术上取得重大突破,成果达到国内及国际先进水平,并在河北工程大学新校区成功运用。

目前,无干扰地岩热利用技术已在兰州新区陆港物流园、兰州西固区达川棚户区改造工程及武山县等地示范应用,效果良好。

面对如此严峻的能源形势,国家总的能源政策还是节能和新能源开发、再生能源利用并重,因此,地源热泵技术的推广应用在我国具有极大的现实意义和广阔的发展前景。

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无干扰地岩热利用技术是中国工程院院士徐德龙领衔的技术团队研发的重大科技成果,创造性地提出了中低温地热能利用取热不取水的新技术。该技术通过钻机向地下一定深处岩层钻孔,到达高温岩层后,在钻孔中安装金属换热器,在金属换热器内注入热介质,通过热介质与地下岩石层的热能交换,向地面建筑物供热。同时,该技术不受气候场地条件制约,系统与地下岩层物理隔离,只取热不取水,因此对地上地下水环境均无干扰,无废气、废液、废渣排放,治污降霾效果显著。

我国已探明的能源总体储量,煤炭储量约占世界储量的11%,原油占2.4%,天然气仅占1.2%,我国人口约占世界人口的20%,人均能源占有量不到世界平均水平的一半。我国是煤炭大国,但世界七大煤炭大国中其余六国的的储量比都在200年以上,只有我国的储量不足百年。石油的储量比为四十年,并且中国石油、天然气的平均丰度值也仅为世界平均水平的57%和45%。

会后,参会人员来到河北工程大学新校区,实地参观了3号能源站、U型地热井(1-1出水井)和效果体验点,近距离感受中深层地热“取热不取水”供暖技术的魅力和意义。

该公司的成立也是我省省属科研院所体制改革的一次有益探索和尝试,公司采用产学研相结合的模式,将实现地热基础研究、技术成果转化和工程化应用的一体化。

2.1.3武汉凌云科技集团综合厂房,总建筑面积11000m2,
其中4000m2办公,7000m2生产厂房。选用法国西亚特螺杆式水源热泵机组LWP2500二台,总制冷量1440Kw,制热量1900Kw,打井4口,每台机组2口,一抽一灌。2002年10月开始运行。

中国工程院院士武强发布了中深层地热“取热不取水”技术在河北工程大学新校区换热试验中取得的重大成果。一是首次成功钻探了我国第一眼大口径长距离地热U型对接井,在我国中深层地热“取热不取水”开发利用技术上取得重大突破;二是在不扰动地下热水系统实现保护性开采、提高地热供暖换热量方面取得系列科研成果,达到国内及国际先进水平;三是本项成果引领了我国地热供暖技术的创新发展,可作为中深层地热“取热不取水”技术重要的示范基地,在全国范围内广泛推广应用。

2.2.2清江花园小区共有两栋小高层住宅,总建筑面积38000米2,采用克莱门特螺杆地源热泵机组WRHH0802两台,总制冷量1560KW,总供热量1000KW。利用小区中心花园下地下车库底部进行垂直埋管,共打孔220个,间距4X3.5M,孔内共埋设U型PE换热管28000米,孔深在65-70米之间,中间以回填材料填实。2004年6月开始运行。

中国煤炭地质总局党委书记、局长赵平在致辞中指出,近年来,特别是党的十九大以来,总局积极践行习近平生态文明思想,提出了打造“地质+”产业体系,建设“透明地球”“美丽地球”“数字地球”的战略愿景,以生态文明建设的项目为依托,加快科技创新步伐,取得了一系列关键核心技术,形成了以科技创新引领产业发展的新格局。未来,总局将秉持国家的需要、社会的需要就是我们产业发展的方向,坚定发展新能源、服务新能源、奉献新能源的决心和信心,推动中国新能源产业健康、快速、持续发展。

3.4地表水水源热泵机组的换热问题

热泵与地表水的换热可采用开式循环或闭路循环两种不同的形式。开式循环是用水泵抽取地表水在热泵的换热器中换热后再排入水体。但在水质较差时换热器中易产生污垢,降低换热效果,严重时甚至影响系统的正常运行。因而地表水热泵系统一般采用闭路循环,即把多组塑料盘管沉入水体中,热泵的循环液通过盘管与水体换热,可以避免因水质不良引起的污垢和腐蚀问题。由于地表水温度受气候的影响较大,与空气源热泵类似,当环境温度越低时热泵的供热量越小,而且热泵的性能系数也会降低。一定的地表水体能够承担的冷热负荷与其面积、深度和温度等多种因数有关,需要根据具体情况进行计算。这种热泵的换热对水体中生态环境有无影响目前还未见到明确结论,必要时应预先加以考虑。深水湖在夏季会产生温度的分层,湖底保持较低的温度;冬季湖面结冰后会限制湖水温度的下降。从目前的实际工程情况来看,自然形成的浅水性湖泊受外界气候或热污染影响较大,人工深水湖是可以提供给热泵使用的较好的地表水体资源。

2.1.4汉口香港路香榭里花园4万米2,总制冷量3200Kw,总制热量2500Kw。设计选用克莱门特螺杆水源热泵机组BE/SRHH2702三台,制冷时冷冻水7/12℃,地下水18/32℃;制热时供暖水40/50℃,地下水18/8℃。打井由武汉地质工程勘察院承担,每口井取水量80m3/h,
先打试验井,一抽一灌,取得实验数据,进行详细周密的计算和水文地质分析。设计三口取水井,五口回灌井,每口井回灌60%,分析计算认为三口井同时抽水,五口井同时回灌时,场地南侧地水水位有不到1m的下降,其它部位下降均小于0
.5m;南侧的地面沉降有1cm,其它部位地面沉降小于0.5cm;大部分场地的不均匀沉降小于0.2‰,不致于对地质构成不良性的影响和影响建筑物的正常使用。2002年11月开始运行。

2.1.9湖北警官学院图书馆¡¢体育馆,建筑面积20000米2
。采用克莱门特螺杆水源热泵机组BE/SRHH2702两台,总制冷量2300KW,总供热量1600KW。设计两口取水井,四口回灌井,每口井取水量80m3/h。

使用水源热泵的前提是必须有可供采取的充足的地下水源,汉口情况较好,地下水呈面状分布,径流缓慢,补给充足;武昌、汉阳就要根据具体情况掌握,地下水分布图可找权威的水文技术行政部门了解咨询。

1.2.1能源消费现状

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