解读地热供暖项目的应用与发展

【摘 要】世界能源在应用方面正在发生着结构的调整，非石化能源的应用比例逐渐扩大，在风能、水能、太阳能等能源的开发利用已经越来越大，而相关技术体系的发展也日益成熟。在新时期的地热供暖项目应用中，为新能源的利用提供了广阔的市场前景。地热能属于一种新型的能源基础，在如今的能源市场中具有巨大的市场潜力。本文从地热供暖的相关内容进行概述，指出了地热供暖项目的具体应用与发展前景，旨在推动我国地热供暖项目的良好发展。

【关键词】地热供暖项目;实际应用;发展前景

引言：

在现代科学技术发展迅速的进入，新能源的开发与利用已经具备了坚实的基础，各类新能源逐渐出现在大众视野中，成为各界研究的重点。地热能作为地球上的可再生能源，由于以往技术的限制未能得到有效的研究，但随着相关技术与材料的大量应用，采用深层地热供暖的方式为居民提供更舒适的居住环境，是研究地热供暖项目的关键所在。推动地热供暖项目的实际应用，减少建筑供暖中对煤炭等资源的浪费，既可以推动地热供暖项目的快速发展，又能够对建筑居住的适宜度提出保障。

一、地热供暖项目的相关内容

（一）地热能

地热能是从地壳中开发出的天然能源，这种能源来自于地球内部的熔岩，并且能够以热力的形式从地下水流流动中传输至地面附近的区域，高温的熔岩会将地下水加热，而被加热的地下水会逐渐渗透出地面，人们从中抽取能量，就可以应用这些热源。如我国环太平洋和喜马拉雅-地中海两条地热带中，根据不同的地质条件，可以应用浅层地热资源。近年来，我国对于水地源热泵技术的研究逐渐深入，处于深层的亚经济型地热资源在我国发电及供暖方面提供了大量的能源。

（二）应用背景

随着全球经济的快速发展，能源紧缺问题是世界各国面临着的主要问题，我国在地热能源的开发方面已经成功注册了联合国的首个清洁发展项目，推动了我国关于地热能源的研究工作。在当下经济的大环境中，现有的地热能源研究技术可以让我国开发地壳中丰富的地热能源，并将这些能源供应社会的需求，在地壳中拥有的大量地热流体及地热能属于再生能源，具有较强的清洁性，开发潜力巨大。我国盆地地区地热能源较为丰富，常规能源的折合储备量及折合标准非常高，使用新能源来降低二氧化碳的排放量有助于维护生态环境[1]。

（三）工艺原理

浅层地热采暖技术主要以热泵技术为主，其采暖与制冷的机制是对卡诺循环原理的应用，与制冷机的应用原理大致相同。依照逆循环的工作，输入少量的高品位能源之后，就可以在地热能中获取更多的能源，并在冬季中将地热能从中取出来，供应室内的取暖，再储存冷量，以供应夏季的制冷需求。在循环的过程中，大地属于蓄能介质，可以完成能量的储存与释放，而深层的地热能源品味较高，经过人工处理以后，可以直接参与供暖应用，如果能够以梯级的形式利用，将各类技术组合使用，那么地热供暖项目的供暖效率也会大大提升，从中抽取98%的热水加以供暖，回灌水的温度可以达到40℃，并不是完全应用地热能，其中经过散热器采暖的循环也会有所消耗。如图1所示，地热井供暖工艺非常清晰，循环供水使用以后的尾水会以10℃左右的温度回灌低下，地热能的利用效率非常高[2]。

二、地热供暖项目的实际应用

（一）用地热供暖

地热能源使用的案例较为常见，如地热发电、地热供暖等，都是人们生活中存在的事情。在地热供暖项目中，我国地热采暖的发展历史非常漫长，尤其是东北地区与华北地区，采暖的应用非常普遍。使用地热能时要明确其基础条件，一般来说，如果居民分开居住的形式居多，在集中供暖方面存在一定的现实难度，则铺设大量的输水管影响占地与经济效益，那么采用地热供暖项目的方式就可以减少管理中存在的大量问题，而且能够减少热能在循环供应中的损失，提升供应效率。在集中居民的供暖中，采用地热供暖项目则可以进一步提升供暖的经济性，如某能源企业施工完成一眼回灌井，开发地热能源，再将换热后的尾水回灌于井中形成储备。在整个地热供暖项目中，能源企业负责设计与开发，并做好预先的资金垫付，在建设成地热供暖项目系统之后，开启供暖方案，由用户向企业缴费，双方建立起稳定的合作关系，减少实际供暖中常见的问题，可最大限度的使用自然能源，达到良好的供暖效果[3]。

（二）地热供暖项目系统

地热供暖项目系统是使用散热器进行对流供暖，利用地热水进行循环散热，使建筑内的居室温度逐渐提升，但在实践过程中却发现以下几个问题：第一，散热器的供水水温要在70-90℃，由于地热水中的Mg和SiO2的含量较高，散热器供暖容易出现管道堵塞的问题，那么供暖的效果就会下降。第二，地热供暖的循环时间较长，其中存在严重的热量损失，运输距离每延长1km就有3℃的热量损失。第三，因为输送距离较长，一旦运输管道中出现漏洞，那么热水的流失速度会更快，则整体的地热供暖项目系统运行效率会持续降低。在现有的技术环境中，应用板式换热器换热及采暖尾水回灌流程，可以解决上述的相关问题，但因此产生的造价成本也需要企业加以考虑。

（三）节能减排效益

我國注重节能减排的社会效益，在地热供暖项目建设中，考虑节能减排效益非常重要。一方面我国加大对地热能源的开发，一方面也要注重对技术的合理运用。如在某地区的地热能源开发中，经过大量的勘测实验最终确定一眼回灌井的位置，发现仅此一口井就可以满足当地村庄的需求，而没有继续开发其他回灌井，在已经满足热能的情况下对地热能源进行保护，也是实现节能减排需求的重要理念。

三、地热供暖项目的发展

根据世界能源调查统计，地热能源的总量可以达到11000-13000TWh/a，在时间的发展中人类对于地热能源的勘探比例较小，所以地热能源的开发空间非常大。而且现代人提倡用环保的形式开发能源，地热能源以其良好的清洁性优势占据着新型能源的重要位置，在未来的发展中，地热能源在发电中可占据10%。虽然地热能源的直接利用效率较低，仅可维持50-70%，而热源提供也仅可应用5-20%，但由于我国地热能源的储备非常丰富，其研究和利用的前景十分广阔，应用地热能源能够为我国采暖工程提供丰富的能源基础，我国相关技术人员应当对地热能源加以深入研究。为满足人们的生活质量需求，国家可以在市场导向的基础上，大力发展与地热能源相关的科学技术研究，开发出大量的地热能源，引入先进的管理技术与研究技术，加强自主创新与应用，推动我国地热供暖项目的高水平发展。

结束语：

我国对于地热能源的研究经历了许多年，从技术方面逐步取得突破，目前已经形成系统的技术体系。我国在地热供暖项目技术方面的研究已经取得了显著的成果，其配套技术在实用中更是展示了具有优势的实用价值，在日后的技术钻研过程中，我国开发的地热供暖项目将越多，和社会经济发展一同进步，响应节能减排的号召，降低空气污染，逐步提升人们的生活水平。

参考文献：

[1]李少静.地热井结合燃气热泵供暖技术的项目应用研究[J].化工中间体，2015，11（12）：87-88.

[2]孙云飚.浅析地热供暖项目的应用与发展[J].新经济，2015（02）：116-117.

[3]孙学斌，张书秘.浅析地热供暖项目的应用与发展[J].中国新技术新产品，2014（22）：173.

作者简介：

韩峰，1968年12月出生，女，汉族，山东济南人，本科，工程师，研究方向：市政工程。

（作者单位：济南热力集团有限公司）