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1、关于地热供暖技术探析 摘 要：为了更好的实现经济社会的可持续发展，国家在能源发展战略方面做出了肯定的调整，对能源结构进行调整，在进行能源利用的时候要运用可再生的能源，避开运用对环境污染严峻的煤。同时在能源利用方面也提出了要充分利用地热资源。在经济快速发展的过程中，地热作为一种清洁能源在采暖方面得到了广泛的应用，尤其在我国的北方地区，为了更好的利用地热能源，肯定要对其供暖原理、优势和相关技术进行分析。 关键词：地热供暖；原理；优势；技术 地热已经渐渐取代了常规的能源在建筑物进行了供温煦供热，新型能源的运用在环境爱护方面的效果也是特别好的。地热供热站在进行建设的时候，占地面积是特别小的，同时运行的
2、费用也是特别低的，资源综合利用效率高，在资金投入方面回收也是特别快的，还有一个最重要的优点就是其对大气环境污染是特别小的。地热供暖渐渐被人们重视也是因为它的优点是特别多的。采纳地热采暖，不仅可以节约煤炭的运输成本，同时也能削减有害物质的排放，这样能够更好的爱护环境。地热采暖的运行成本是特别低的，这样就使得其在经济性和环境效益方面的优势都是特别大的。 1 地热供热系统简介 地热供暖技术是一个综合系统，其中包括集地热井的钻凿、地热水回灌、热能梯级利用、热泵对地热尾水进行热能回收。地热供暖技术在应用的时候主要是利用水源，通过少量的电能输入，采纳热泵原理，实现热能的转移，以一个或者多个地热井的热水作为
3、热源向建筑物中进行供暖，在供暖的同时也实现了生产热水和生活热水的供应。在进行供暖的时候可以依据热水的温度和开采状况对系统进行必要的调整，这样能够更好地保证供暖系统的运行。地热供暖系统包括三个部分，其中有地热水的开采系统，有输送和安排系统，有中心泵站和室内装置。地热系统依据热水管路的不同也可以分为干脆供暖系统和混合供暖系统。 2 地热供暖的特点 地热供暖主要利用的就是深层地下热水作为热源，通过干脆或者是间接的供暖系统将热源输送到用户的家里。地热是一种恒温可变的流量热源，在供暖系统中无论是否存在着变频调速装置，都是可以保证供暖的连续性的。利用锅炉来进行供暖会受到许多的因素影响，其中内部和外部因素的
4、影响是比较多的，在锅炉供暖系统中还没有达到将供暖自动调整装置进行普遍安装的状况，在对供暖进行调整的时候还是停留在传统的操作方面的。在对热量进行均衡计算的时候，通常是以一系列的参数来进行修正的，同时在供暖方面也存在着间隙供暖的状况，这样都是会给供暖效果带来肯定的影响。 进行室内供暖就是为了更好的保证冬季室内的热环境是特别稳定的，在进行供暖的时候要对供暖设计方法进行设计，要考虑建筑的维护结构特性以及卫生要求条件，然后再对室外气象参数进行探讨，这样能够更好的计算出采暖热负荷，在进行计算的时候，通常是在静态的基础上进行计算的。但是，在实际的供暖过程中，静态热平衡只是一个特别志向的状态，因为在进行计算的
5、时候没有对室内环境改变进行考虑，同时也没有对人员状态改变进行考虑。在进行供暖的时候，室外温度的改变对房屋的热能损失是有很大的影响的，同时也是特别重要的影响因素。为了更好地保证室内温度处于恒定的状态，供暖系统肯定要处于动态的响应方式下，这样能够对供热量进行随时的调整。地热供暖系统在井口通常都是设置变频调速装置的，这样可以依据室外气象参数的改变来对地热开采量进行调整，这样能够更好的保证室内温度是恒定的。在进行供暖的时候肯定要驾驭好供暖的热量，出现室内温度过高的状况会导致热能出现奢侈的状况，同样出现室内温度过低的状况，就会出现供暖标准无法到达的状况。 3 地热的应用概况 自从改革开放以后，经济社会得
6、到了很大的发展，这样就出现了能源消耗过大的状况，现在，能源在运用方面出现了供应惊慌的局面，为了保证能源能够得到充分的利用，同时也是为了实现经济社会的可持续发展，对于一些不能再生的能源在运用方面要进行削减，同时要不断运用可再生能源，其中地热资源的利用前景是特别好的，在许多的领域都得到了应用，这样也能更好的促进我国经济的发展。地热资源在人民生活和工业生产中的地位是比较重要的。 4 地热水供暖优缺点 4.1 地热水供暖的优点 地热水供暖能够对余热进行很好的利用，这样在经济节能方面是特别有意义的。在进行地热供暖过程中，高温水源热泵机组可以干脆回收利用低温地热水，这样就变更了余热资源无法被回收利用的状况
7、。在进行供暖的时候，工作人员可以依据用户的需求对出水温度进行调整，同时也能满意用户在生活中空调以及生活用水的需求。利用地热水进行供暖的时候是对燃煤锅炉的取代，在这个过程中是不须要对供暖管网进行改造的，这样也使得现有的资源得到了合理的利用。 采纳地热水进行供暖，不但可以更好的爱护环境，同时效益也是特别显著的。采纳地热水和高温水源热泵来取代燃煤锅炉来进行供暖，在经济效益和环保效益方面都是特别好的，同时也避开了大量燃烧煤炭的状况，可以在肯定程度上削减废气和废渣对四周环境的影响，同时也能节约燃煤过程中出现的运输费用，燃煤锅炉在运用的时候要对煤炭进行贮藏，这样也能够节约产地费用，同时也能节约对废渣的处理
8、和运输费用。低温地热水和地热的尾水也是会导致环境污染问题出现的，但是经过处理以后，排放的尾水温度会出现很大幅度的降低，这样对环境就不会带来影响。地热供暖是利用地板来作为散热器的，这样能够更好的保证室温在很小的梯度内，同时也能更好的满意人们对散热忱况的要求。地下水的温度通常是比较稳定的，这样在进行供暖的时候温度也将是恒定的，人体能够感觉更加的舒适，同时在室内供暖的时候采纳的地板，这样就使得在室内的暖气片及其管道都可以取消，这样能够使室内更加的美观，同时，也会在肯定程度上感觉室内的运用面积会出现增大的状况。地热在进行供暖的时候能够利用地板对用户的热能运用进行分户计量，这样能够更好的保证节能。在燃煤
9、供暖中，通常是根据房屋的面积来进行热费收取的，这样在肯定程度上不能更好的体现供需双方的公允交易，采纳地热供暖以后，用户可以依据自身的需求对热量进行调整，这样能够在热费收取方面更加的体现公允。地热供暖中，水源热泵运行的时候，自动化程度是特别高的，这样就使得运行工作人员相当是比较少的，因此，平安性也是特别高的，同时在进行建设的时候运用的材料都是特别好的，这样就使得地热站在运用寿命方面是特别长的。地热水在进行水源选择的时候是没有许多的要求的，这样就使得一些废水也能作为热源。地热水供暖不仅仅在冬季能够进行供暖，在夏季也是可以进行制冷的，这样就使得夏季空调系统无需再运用。 4.2 地热水供暖的缺点 地热
10、供暖系统也是存在着肯定的缺点的，这样就体现在房屋的装修上，房屋在进行地面的二次装修的时候会导致地下管线出现肯定的损坏。在进行地板选择的时候也是存在着肯定的问题的，避开出现地板干裂的状况肯定要选择复合地板。在进行房屋装修的时候，在卫生间是不易进行地热地板铺设的，因为卫生间通常都是比较潮湿的，会给地热系统带来肯定的影响。 5 地热供暖系统设计 5.1 地热水热量的计算和地热供暖面积的确定 地热水热量的分析依据所在地区的地质和水文地质基本资料可以估算地热井可开采的热量，特殊留意群井的开采热量与井数和井距有很大关系。另外，地热供暖系统的开采井应尽可能靠近运用区以削减输送热水的费用。确定地热供暖面积和热
11、负荷为了确定可以供热的面积，首先要估算高峰热负荷QH 和年耗热总量Q。 5.2 地热供暖方案设计 地热供暖方案的设计应综合考虑以下三方面：换热器的选用。地热供暖系统中常用的为板式换热器较管壳式换热器，其具有传热系数高、结构紧凑、好用、拆洗便利、节约材料、价格便宜等优点；地热供暖的调峰措施。依据采暖地区气象资料，用采暖累计天数与冬季室外温度为坐标，可以画出采暖负荷延时曲线。在单位建筑面积热负荷确定后，由曲线与坐标轴间包含的面积，可求出一个采暖期中，每平方米建筑面积所需的热量；地热水可用的热量。 5.3 终端散热设备选择 终端散热设备选择是为了提高地热水热量的利用率，合适的低温供暖的散热器和散热面
12、积。目前终端散热器常用的有柱型铸铁散热器、低温辐射散热板和风机盘管。为了提高地热水热量的利用率要选择合适的低温供暖的散热器和散热面积。目前终端散热器常用的有柱形铸铁散热器、低温辐射散热板和风机盘管。本工程在设计选用地热地板辐射供热方式，这是因为地热地板辐射供热方式与其它两种供热方式相比主要有以下几个特点：舒适性好。人体感知辐射式热量的传递方式要比热对流方式舒适，因为人体足部的血液循环要比头部差，脚底部温度的上升有益于血液循环；节能效果好。由于低温辐射热的舒适性感觉，因此不须要暖气那么高的入口温度，对热源的温度要求条件下降。适合地板辐射供暖的供水温度范围较宽，在30-55内皆可以用于地板辐射供暖
13、；地板辐射供暖相当于一个以地板为传热表面的换热器系统，尽管地板表面的温度不高，但传热面积比空气散热器的传热面积大得多。可以实现小温差传热以保证供热负荷的目的；节约室内空间。由于在室内省去了散热器布置空间，相应地增加了人们在室内的活动面积，使室内更美观更平安；单户热计量更便利。为了提高地板辐射供暖的平安性，防止地板辐射铺设管线的泄漏，一般都采纳用户与主供回水管线并联方式连接。这样也便利了一户一热计量表的管理模式。 6 地热供暖相关技术探讨 6.1 浅层地热能与热泵技术 地热能利用包括发电和热利用两种方式，技术均比较成熟，在发达国家已得到广泛应用，近年来全世界地热能热利用年均增长约13%。浅部地热
14、能是指地表以下的全部物质，比如地下水、沉积物、岩石等所含有的热量，以它们所具有的温度来显示。浅部地热能是一种可重复再生的、可无间断获得的、可持续利用的、清洁环保的能源，也是经济上可行、技术上牢靠的能源。目前，从地下大约200 米的深度内获得地热能源，用来供应房屋的供暖以及供冷（降温）所需的能源是没有问题的。经过多年的研发与实践，以地下水开采井、井下换热器以及换热桩等技术途径获得浅部地热能源，这些技术与热泵技术结合运用。热泵可以从温度较低的热源中获得热量，释放出较高温度的、可利用的热量。运用水源热泵供暖，采纳地源热泵技术，通过深埋于建筑物四周的管路系统将地下水在建筑物内部完成热交换，被称作“地温
15、空调”。 6.2 深层地热能与开采技术 地球深处地热能是极其丰富的。钻探技术与以回灌为主的热储技术的进步是开发利用这种地热能的技术关键。目前，这种技术进步使深部地热能在经济上具有了可行性。 6.3 深层地热能与浅层地热能开采相结合 由于深层与浅层地热能开采技术的发展，实际应用中通常采纳二者结合的设计方式。例如，北工大体育馆供暖时，从深层地热开采井中提取的温度较高的地热水，干脆经过板式换热器将部分热量交换给风机盘管中所用的供暖用循环水，以达到基本不消耗电能的前提下解决一部分体育馆供暖热源；经过热交换后的地热水温度降低为45左右，该温度的地热水虽然不能干脆用于供暖，但仍具有很高的品尝，所以采纳热泵
16、接着提取45地热水中的热量交换给风机盘管中所用的供暖用循环水，以达到消耗少量电能的前提下解决大部分体育馆供暖热源的目的，经热泵提取热量后的地热水温度接着降低至1520后，经回灌井回灌至地下。1520的地热水回灌至地下后，经过大地地层的自身加热作用后，温度又自动变为50以上，在这一过程中，绝大部分能量来自于土壤，仅消耗微量的电能循环地热水，这也就是深层地热高效节能的缘由所在。制冷时，从浅层水源空调开采井中提取的温度恒定为15的浅层地下水，经过热泵汲取风机盘管中所用的制冷用循环水中的热量，风机盘管中所用的制冷用循环水温度降低（约为7），从而实现制冷目的；而热泵将提取的热量释放到开采出来的浅层地下水
17、中，浅层地下水温度上升至约25后，经水源空调回灌井回灌至地下。回灌至地下后的25左右的浅层地下水经与土壤换热后，温度又变为约15，如此周而复始，达到制冷的目的。 7 结束语 经济的快速发展使得人们的生活水平得到了很大的提高，因此，人们的思想意识也发生了很大的改变，现在人们对环境爱护问题和能源节约问题特别的重视，在冬季供暖中，燃煤锅炉供暖不仅仅会给环境带来很大的污染，同时也会出现能源过度消耗的状况，因此，肯定要对供暖系统进行必要的改进，现在，人们越来越重视地热供暖技术。地热供暖技术在环境爱护方面的作用是特别大的，同时在能源消耗方面是特别少的。 参考文献 1“八五”地热攻关简讯J.水文地质工程地质
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