解讀地熱供暖項目的應用與發展

【摘?要】世界能源在應用方面正在發生著結構的調整，非石化能源的應用比例逐漸擴大，在風能、水能、太陽能等能源的開發利用已經越來越大，而相關技術體系的發展也日益成熟。在新時期的地熱供暖項目應用中，為新能源的利用提供了廣闊的市場前景。地熱能屬于一種新型的能源基礎，在如今的能源市場中具有巨大的市場潛力。本文從地熱供暖的相關內容進行概述，指出了地熱供暖項目的具體應用與發展前景，旨在推動我國地熱供暖項目的良好發展。

【關鍵詞】地熱供暖項目;實際應用;發展前景

引言：

在現代科學技術發展迅速的進入，新能源的開發與利用已經具備了堅實的基礎，各類新能源逐漸出現在大眾視野中，成為各界研究的重點。地熱能作為地球上的可再生能源，由于以往技術的限制未能得到有效的研究，但隨著相關技術與材料的大量應用，采用深層地熱供暖的方式為居民提供更舒適的居住環境，是研究地熱供暖項目的關鍵所在。推動地熱供暖項目的實際應用，減少建筑供暖中對煤炭等資源的浪費，既可以推動地熱供暖項目的快速發展，又能夠對建筑居住的適宜度提出保障。

一、地熱供暖項目的相關內容

（一）地熱能

地熱能是從地殼中開發出的天然能源，這種能源來自于地球內部的熔巖，并且能夠以熱力的形式從地下水流流動中傳輸至地面附近的區域，高溫的熔巖會將地下水加熱，而被加熱的地下水會逐漸滲透出地面，人們從中抽取能量，就可以應用這些熱源。如我國環太平洋和喜馬拉雅-地中海兩條地熱帶中，根據不同的地質條件，可以應用淺層地熱資源。近年來，我國對于水地源熱泵技術的研究逐漸深入，處于深層的亞經濟型地熱資源在我國發電及供暖方面提供了大量的能源。

（二）應用背景

隨著全球經濟的快速發展，能源緊缺問題是世界各國面臨著的主要問題，我國在地熱能源的開發方面已經成功注冊了聯合國的首個清潔發展項目，推動了我國關于地熱能源的研究工作。在當下經濟的大環境中，現有的地熱能源研究技術可以讓我國開發地殼中豐富的地熱能源，并將這些能源供應社會的需求，在地殼中擁有的大量地熱流體及地熱能屬于再生能源，具有較強的清潔性，開發潛力巨大。我國盆地地區地熱能源較為豐富，常規能源的折合儲備量及折合標準非常高，使用新能源來降低二氧化碳的排放量有助于維護生態環境[1]。

（三）工藝原理

淺層地熱采暖技術主要以熱泵技術為主，其采暖與制冷的機制是對卡諾循環原理的應用，與制冷機的應用原理大致相同。依照逆循環的工作，輸入少量的高品位能源之后，就可以在地熱能中獲取更多的能源，并在冬季中將地熱能從中取出來，供應室內的取暖，再儲存冷量，以供應夏季的制冷需求。在循環的過程中，大地屬于蓄能介質，可以完成能量的儲存與釋放，而深層的地熱能源品味較高，經過人工處理以后，可以直接參與供暖應用，如果能夠以梯級的形式利用，將各類技術組合使用，那么地熱供暖項目的供暖效率也會大大提升，從中抽取98%的熱水加以供暖，回灌水的溫度可以達到40℃，并不是完全應用地熱能，其中經過散熱器采暖的循環也會有所消耗。如圖1所示，地熱井供暖工藝非常清晰，循環供水使用以后的尾水會以10℃左右的溫度回灌低下，地熱能的利用效率非常高[2]。

二、地熱供暖項目的實際應用

（一）用地熱供暖

地熱能源使用的案例較為常見，如地熱發電、地熱供暖等，都是人們生活中存在的事情。在地熱供暖項目中，我國地熱采暖的發展歷史非常漫長，尤其是東北地區與華北地區，采暖的應用非常普遍。使用地熱能時要明確其基礎條件，一般來說，如果居民分開居住的形式居多，在集中供暖方面存在一定的現實難度，則鋪設大量的輸水管影響占地與經濟效益，那么采用地熱供暖項目的方式就可以減少管理中存在的大量問題，而且能夠減少熱能在循環供應中的損失，提升供應效率。在集中居民的供暖中，采用地熱供暖項目則可以進一步提升供暖的經濟性，如某能源企業施工完成一眼回灌井，開發地熱能源，再將換熱后的尾水回灌于井中形成儲備。在整個地熱供暖項目中，能源企業負責設計與開發，并做好預先的資金墊付，在建設成地熱供暖項目系統之后，開啟供暖方案，由用戶向企業繳費，雙方建立起穩定的合作關系，減少實際供暖中常見的問題，可最大限度的使用自然能源，達到良好的供暖效果[3]。

（二）地熱供暖項目系統

地熱供暖項目系統是使用散熱器進行對流供暖，利用地熱水進行循環散熱，使建筑內的居室溫度逐漸提升，但在實踐過程中卻發現以下幾個問題：第一，散熱器的供水水溫要在70-90℃，由于地熱水中的Mg和SiO2的含量較高，散熱器供暖容易出現管道堵塞的問題，那么供暖的效果就會下降。第二，地熱供暖的循環時間較長，其中存在嚴重的熱量損失，運輸距離每延長1km就有3℃的熱量損失。第三，因為輸送距離較長，一旦運輸管道中出現漏洞，那么熱水的流失速度會更快，則整體的地熱供暖項目系統運行效率會持續降低。在現有的技術環境中，應用板式換熱器換熱及采暖尾水回灌流程，可以解決上述的相關問題，但因此產生的造價成本也需要企業加以考慮。

（三）節能減排效益

我國注重節能減排的社會效益，在地熱供暖項目建設中，考慮節能減排效益非常重要。一方面我國加大對地熱能源的開發，一方面也要注重對技術的合理運用。如在某地區的地熱能源開發中，經過大量的勘測實驗最終確定一眼回灌井的位置，發現僅此一口井就可以滿足當地村莊的需求，而沒有繼續開發其他回灌井，在已經滿足熱能的情況下對地熱能源進行保護，也是實現節能減排需求的重要理念。

三、地熱供暖項目的發展

根據世界能源調查統計，地熱能源的總量可以達到11000-13000TWh/a，在時間的發展中人類對于地熱能源的勘探比例較小，所以地熱能源的開發空間非常大。而且現代人提倡用環保的形式開發能源，地熱能源以其良好的清潔性優勢占據著新型能源的重要位置，在未來的發展中，地熱能源在發電中可占據10%。雖然地熱能源的直接利用效率較低，僅可維持50-70%，而熱源提供也僅可應用5-20%，但由于我國地熱能源的儲備非常豐富，其研究和利用的前景十分廣闊，應用地熱能源能夠為我國采暖工程提供豐富的能源基礎，我國相關技術人員應當對地熱能源加以深入研究。為滿足人們的生活質量需求，國家可以在市場導向的基礎上，大力發展與地熱能源相關的科學技術研究，開發出大量的地熱能源，引入先進的管理技術與研究技術，加強自主創新與應用，推動我國地熱供暖項目的高水平發展。

結束語：

我國對于地熱能源的研究經歷了許多年，從技術方面逐步取得突破，目前已經形成系統的技術體系。我國在地熱供暖項目技術方面的研究已經取得了顯著的成果，其配套技術在實用中更是展示了具有優勢的實用價值，在日后的技術鉆研過程中，我國開發的地熱供暖項目將越多，和社會經濟發展一同進步，響應節能減排的號召，降低空氣污染，逐步提升人們的生活水平。

參考文獻：

[1]李少靜.地熱井結合燃氣熱泵供暖技術的項目應用研究[J].化工中間體，2015，11（12）：87-88.

[2]孫云飚.淺析地熱供暖項目的應用與發展[J].新經濟，2015（02）：116-117.

[3]孫學斌，張書秘.淺析地熱供暖項目的應用與發展[J].中國新技術新產品，2014（22）：173.

作者簡介：

韓峰，1968年12月出生，女，漢族，山東濟南人，本科，工程師，研究方向：市政工程。

（作者單位：濟南熱力集團有限公司）