山东省鲁北地区浅层地热能资源评价

鲁北地区于2001年已陆续开始应用热泵技术开发浅层地热能,但区内的浅层地热能资源评价工作却严重滞后,制约了区内浅层地热能资源的开发和合理利用。为促进鲁北地区浅层地热能的开发利用,省政府拿出专项资金,开展了鲁北地区浅层地热能的资源评价工作,前期在调查区域内开发利用现状和摸清地质条件的基础上,采用层次分析法,分别对地下水换热方式和地埋管换热方式进行了开发利用适宜性分区,采用热储体积法对该区的浅层地热容量进行了计算,得出鲁北地区浅层地热容量为29.386×1015kJ/℃;并根据适宜性分区结果,分别对地下水式和地埋管式地源热泵适宜区、较适宜区可利用换热量也进行了计算,得出地下水式地源热泵200m以浅可利用换热量为0.848 9×1010kW·h,地埋管式地源热泵200m以浅可利用换热量为6.526 1×1012kW·h。     

热泵技术提高地热利用率研究

热泵是消耗一定高品位能源把能量从低温物体传递到高温物体的设备。热泵是以低温地热水作为热泵夏季制冷的冷却源、冬季采暖供热的低温热源,同时是实现采暖制冷和生活用热水的一种系统。它用来替代传统的用制冷机和锅炉进行空调采暖和供热的模式,是改善城市大气环境和节约能源的一种有效途径,也是国内地源能利用的一个新发展方向。     

基于层次分析法的浅层地温能适宜性研究——以南宁市为例

浅层地温能是一种可再生的新型绿色能源,也是一种特殊的矿产资源,利用前景广阔。文章根据南宁市地形地貌、气候特征、水文地质特征、地温场分布,对南宁市浅层地温能资源赋存状况进行了分析,并运用层次分析法确定了浅层地温能适宜性分区评价体系中的各评价指标的权重。在此基础上,基于GIS平台的空间分析模块进行地下水水源热泵和地埋管土壤源热泵适宜性分区研究。结果显示,地下水式地源热泵适宜区面积为109.8 km2,集中在地下水丰富、回灌能力强的地区;地埋管地源热泵适宜区面积为108.8 km2,分布在施工条件较好,并且岩土综合热传导系数和比热容较大的地区,这些地区地层的换热能力和蓄热能力较强,钻进条件良好,开发利用的经济效益较好。     

浅层地热能开发利用地质环境影响与监测系统建设研究

浅层地热能的开发利用能取得的环境、社会和经济效益显著,已被社会广泛认可。但它的开发利用是通过热泵系统,从地质体中汲取地温资源与建筑物间进行能量交换,必然打破地质环境的自然生态平衡。该文分析了地源热泵工程对岩土体和地下水的温度、地下水水位、水质、微生物生存环境等产生的影响。介绍了地质环境监测系统建设内容,包括前端数据采集系统、数据传输系统和控制系统,重点介绍了地埋管和地下水2种不同换热方式热泵工程各自前端数据采集系统中地质环境监测点(孔)平面布置位置和数量、垂向上监测仪器的深度和间隔距离、主要的监测项目、监测精度、频率要求,以及利用监测数据可进行分析的内容等。     

R134a理想朗肯循环性能计算及分析

根据国外最新实验资料，经过理论分析和计算机绘图，给出了Ｒ１３４ａ的制冷及热泵理想朗肯循环性能计算的公式及结果，以及压力比，单位制冷量及热力系数对蒸发温度和冷凝温度的关系曲线图，并对其进行了分析。可供设计和研究采用这种工质的制冷设备和热泵时参数。     

烟台市城区浅层地热能评价

浅层地热能是一种可再生的新型环保能源,近年来浅层地热能开发利用受到烟台当地政府的高度重视。该文在系统搜集烟台市城区基础地质、水文地质、地热地质等资料的基础上,通过采用抽水试验、回灌试验、现场热响应试验等工作手段,基本查明了浅层地热能开发利用涉及的地下水富水性特征、地下水回灌系数、岩土体热物性参数及岩土体结构等系列基础条件。采用层次分析法与模糊数学法对烟台市城区地下水源热泵与地埋管地源热泵两种浅层地热能开发利用方适宜性进行了评价,其中地下水地源热泵适宜区分布于牟平城北部,面积约53.66km~2;较适宜区分布于黄垒河、柳林河、夹河、辛安河等河流下游地区,面积约91.99km~2;地埋管地源热泵适宜区分布于调查区大部分地区,面积约739.09km~2;较适宜区分布于区内冲洪积平原和丘陵地区,面积约261.58km~2;不适宜区分布于福山邢家山、王家庄一带,面积合计2.29km~2。经概算烟台市城区100 m以浅,浅层地热容量为165.41×10~(12)kJ/℃,其中适宜区浅层地热容量为120.76×10~(12)kJ/℃,较适宜区浅层地热容量为44.26×10~(12) kJ/℃。城区地下水地源热泵系统适宜区与较适宜区冬季换热功率为24.40×10~5 kW,夏季换热功率为48.80×10~5 kW;地埋管地源热泵系统适宜区与较适宜区夏季换热功率为1.04×10~8 kW,冬季换热功率为0.79×10~8 kW。该成果为促进烟台市节能减排,新旧动能转换提供了翔实可靠地基础数据。     

R134a理想朗肯循环性能计算及分析

根据国外最新实验资料，经过理论分析和计算机绘图，给出了R134a的制冷及热泵理想朗肯循环性能计算的公式及结果，以及压力比、单位制冷量及热力性能系数对蒸发温度和冷凝温度的关系曲线图，并对其进行了分析。可供设计和研究采用这种工质的制冷设备和热泵时参考。     

地热“点燃”绿色未来——欧洲地热资源开发利用现状及启示

<正>欧洲的火山和沉积盆地中蕴藏着丰富的地热资源,他们将地热利用方式划分为地热发电、直接利用和地源热泵三类,这三类地热利用市场均占据重要地位。欧盟委员会联合研究中心(JRC)报告显示,全球地热装机总容量2015年大约为82GW(吉瓦),地源热泵利用比例最高,达到61%,其中欧洲占据着最大的地源     

山东省黄河北松散地层现场热响应试验数据分析及应用

现场热响应试验是获取岩土体热物性参数的主要方法之一,可为地源热泵工程中地埋管换热器类型及长度的选择、浅层地热能评价和开发利用提供基础数据。该文系统介绍了现场热响应试验的目的、技术方法、数据处理方法,并以位于山东省茌平地区的现场热响应试验为例,介绍了试验现场的实验过程、试验数据分析及应用。确定了在钻孔间距4～5m时单位延米换热量最佳,并以2号孔为例,采用非稳态数值模型计算了冬季延米换热量为-29.4W/m、夏季延米换热量为41.3W/m。     

南宁市浅层地温能赋存条件及资源量研究

在浅层地温能开发利用过程中,确定"热源体"的作用和资源量是地源热泵系统建设和设计的前提。文章通过分析南宁市浅层地温能赋存条件,进行室内测试获取各种岩土体热物性及物理性参数,并经过野外抽水、回灌及现场热响应等试验,获得了水文地质及各岩土层的热物性等相关参数,进而对南宁市浅层地温能可利用资源量和静态储量进行评估,为南宁市推广和利用地源热泵系统提供科学依据和技术支撑。     

地下水源热泵工程取用地下水的合理性分析——以乌鲁木齐市某地源热泵工程为例

文章根据乌鲁木齐市某地源热泵工程项目情况,结合建设场地水文地质条件,分析了为保证供暖(制冷)所需地下水的合理取水量,并对地源热泵工程运行后对地下水水位的影响进行了分析预测,结合对地温场的分析计算成果,认为取用的地下水量和设计利用温差是合理可行的。     

地埋管换热影响岩土体传热因素及热影响范围分析

该文介绍了地埋管换热器传热模型,对影响地下岩土体传热的地埋管换热功率、持续时间、热泵机组运行的方式与模式、换热器规格、管外回填材料以及地质-水文地质条件等因素进行了探讨,认为周围岩土体热响应范围大小与换热功率大小和持续时间长短、管外回填材料和周围岩土体导热性能高低呈正相关性,热泵机组间歇运行方式有利于地温场的及时恢复,冬季制热夏季制冷模式能削弱单一负荷聚集产生的热影响程度,同等能条件下双U型De32地埋管较单U型De25地埋管热影响范围要大。由于地埋管换热器吸热或放热不平衡而引起的冷热量累积效应,渗流速度越大,热影响范围则越大。济南东部碎屑岩区某模拟夏季工况试验表明,其他条件相同的前提下,8 k W换热功率持续运行,以换热孔为中心,岩体温度响应速率和影响幅度与径向距离成负相关性,距离越近,响应速率和影响幅度越大,反之就越小;47天后,地埋管换热器热影响范围大于5m。     

鲁西地区浅层地温能地热地质条件与开发利用适宜性评价

在查明区域地热地质条件的基础上,采用层次分析法,对鲁西地区地埋管地源热泵和地下水地源热泵两种方式的开发利用进行了适宜性评价,并按不同类别,将鲁西地区浅层地温能开发划分为适宜区、较适宜区和不适宜区等3个区。该项目对制定长远能源区划,指导浅层地热资源开发利用工作,促进鲁西地区新兴接替能源开发利用具有非常重要的意义。     

地源热泵系统低负荷运行状态下能效分析及效益潜力评价研究

为给地源热泵系统管理和维护、浅层地热能开发利用工程节能减排效果评价及浅层地热能开发利用的推广提供依据,以山东省东昌府区妇幼保健院嘉明分院为例,利用监测的地源热泵系统能效监测系统,对地源热泵系统低负荷运行状态下能效进行了分析,对效益潜力进行了评价。该套系统机组、系统名义能效均达到了1级标准,根据其2022年制冷季能效监测,该套系统机组、系统制冷能效比与系统负荷存在正相关关系,由于建筑物室内用户侧使用率较低,系统负荷不高,实际的机组和系统制冷能效比较低,系统实际使用效益不佳。按照典型年采用温频法计算了系统的制冷季效益潜力,即制冷季常规能源代替量94403kgce,热源价值84971元,节能的热源价值制冷季一次能源节能率40.90%,供冷期二氧化碳减排量233175kg,二氧化硫减排量1888kg,粉尘减排量944kg。     

井工煤矿生态恢复治理工作中存在的问题探讨

井工煤矿对生态系统的影响和破坏主要为采空区导致地表变形、地面塌陷、地裂缝等地质灾害,地下水系统破坏和"三废"排放等。该文认为人们对矿区生产及闭坑后地下水污染对农业的危害未能引起足够的重视,急需强行关闭用作灌溉的污染水井,然后需要进行监测、封堵、治污等工作,逐渐提高矿区地下水质量;认为煤矿高岩温岩体作为地热能的主要赋存体,具有较好的热导率,通过水源热泵系统提取循环水中的热量,可以将采空区周边的地温能加以提取利用,让煤矿在生产及闭坑后均能产生地热能源;认为制约煤矿采空塌陷积水区治理的关键问题是解决充填积水区和井下采空区填充物问题,提出改造鲁南运河,将黄河泥沙输送到济宁及周边矿区;认为治理历史遗留矸石山的关键问题是爆破削坡过程中发生崩塌、滑坡、扬尘等灾害,可以利用高压水枪,配合破岩机和挖掘机联合作业来解决。     

章丘区浅层地温能资源研究与评价——以地埋管换热方式为例

通过对章丘区浅层地温能赋存条件的研究,结合现场热响应试验、岩土样品测试等数据,采用层次分析法和指标法对研究区进行了地埋管地源热泵系统开发利用适宜性分区,并概算了浅层地温能资源量、评价了开发利用资源潜力、进行了经济和社会效益分析。结果表明:适宜性区面积76.38km^(2),占研究区面积的95.48%;适宜区内120m以浅浅层地温能热容量21.3228×10^(12)kJ/℃。研究区全部利用地埋管地源热泵系统,夏季可制冷面积5353.1278×10^(4)m^(2),冬季可供暖面积6504.6662×10^(4)m^(2)。浅层地温能开发利用潜力巨大,经济和社会效益明显。     

河南省地热资源开发有关问题的思考

问题的提出2007年1月30日,全国地热(浅层地热能)开发利用现场经验交流会在北京召开。会上,利用浅层地热能的地源热泵技术成为与会人士关注的焦点。原计划250人左右的会议,却吸引来400余人,会场不得不重新选定。这种火热,实际上是地热在能源中地位上升的体现。     

河南省地热资源开发有关问题的思考

问题的提出 2007年1月30日,全国地热(浅层地热能)开发利用现场经验交流会在北京召开.会上,利用浅层地热能的地源热泵技术成为与会人士关注的焦点.原计划250人左右的会议,却吸引来400余人,会场不得不重新选定.这种火热,实际上是地热在能源中地位上升的体现.     

利津县创新地热资源开发管理模式推进节能减排

利津县地处黄河冲积平原区,沉积有较厚的第四系松散堆积物,一般300～400m,浅层地下水水位埋藏浅,资源丰富,浅层地热能巨大,且和大多数建筑之间空间宽松,适于浅层地热能的开发和工程施工,应用前景广阔。浅层地热能具有高效节能、生态环保等显著特点。高效节能:制热系数高达3～4.5,而锅炉仅为0.7～0.9,地源热泵供暖与传统燃煤锅炉供暖相比节能20%～50%;制冷时要比普通空调节能15%～20%。生态环保:不向大气排放氮氧化物、二氧化硫、烟尘和热量等,真正实现了供暖(冷)建筑使用区域的零排放,零污染。近几年,利津县把地热资源开发作为推进节能减排、加强环境保护的有效措     

应用水热运移数值模拟优化地下水源热泵系统抽灌井布局

合理布局抽水井和回灌井是地下水源热泵系统长期有效运行的关键因素。以郑州市郑东新区为例,利用HST3D软件
建立水热运移数值模型,优化设计地下水源热泵系统抽灌水井布局,预测地下水源热泵系统长期运行后对含水层的水热影响。结
果表明:介质比热容及渗透率分别对含水层温度及水位影响显著,是较敏感的参数。方案3(3个回灌井垂直天然流向分布且位于
抽水井下游)为最佳布井方式。抽灌量900,1200,1500及2000m3/d所对应的合理布井间距分别为50,65,70及75 m。相应布
井方案的水源热泵系统运行20 a,对含水层温度场的影响仅限于200 m×200 m的范围,抽水井温度变化小于1℃。