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地热能利用系统的工作原理地热能利用系统是指利用地热能源来进行供暖、制冷、热水供应等的一种系统。
它使用地下的热能作为热源或热井，并通过一系列的设备和管道将其转换为可利用的能量。
下面将详细介绍地热能利用系统的工作原理。
工作原理如下：1. 地下热源采集：在地热能利用系统中，需要在地下采集热能作为热源。
通常，选择合适的地下区域进行钻井，以获取地下热水或热岩。
2. 输送热能：采集到的地下热源通过管道输送至地热能利用系统中的热泵或换热器。
热泵是地热能利用系统的关键设备，它可以通过传热介质来实现地热能的利用。
3. 热能转换：热泵或换热器将地下热源中的热能转移到系统中的工质（例如空气或水）中。
这个过程中，热泵或换热器通常利用压缩、膨胀等过程来完成热能的转换。
4. 分配利用：转换后的热能可用于供暖、制冷或热水供应等各种用途。
具体使用方式会根据不同的系统设计和需求而有所不同，可以通过空调设备、暖气设备、热水器等来实现热能的有效分配利用。
5. 系统循环：地热能利用系统在工作过程中会形成一个循环。
热泵或换热器将热能转移到工质中后，工质会经过相应的管道输送至需要利用热能的地方。
然后，工质再次回到热泵或换热器进行热能转换，形成一个连续的循环。
地热能利用系统的特点和优点如下：1. 高效节能：地热能是一种可再生能源，其较高的能量转化效率使得地热能利用系统能够实现高效节能的供热与供冷。
相比传统的燃气或电力供暖系统，地热能利用系统能够节省约30%的能源消耗。
2. 环境友好：地热能利用系统的使用减少了对化石能源的依赖，减少了对环境的污染和碳排放。
它能够有效减少温室气体的排放，对保护环境具有重要意义。
3. 稳定可靠：地热能是一种相对稳定的能源，其地下热源温度较为恒定。
相比其他可再生能源如太阳能和风能，地热能源具有更为稳定可靠的特点。
4. 长期服务寿命：地热能利用系统的设备寿命较长，一般可达20年以上。
同时，地下热源的热能储存稳定，减少了系统维护和更新的频率，更加经济可靠。
单井循环地（热）能采集技术单井循环地（热）能采集技术是以地下水为介质，利用一口井及井内装置，采用半封闭循环回路，实现水与浅层土壤及砂岩的热交换，从土壤、砂岩中取热，实现抽水与回灌在能量交换与流量间的动态平衡及能量采集过程。
由于井水就地原位循环，所以既不消耗水，也不污染水，不会破坏地下水的正常分布，也不会因为移砂而造成取水井坍塌和回灌井堵塞等问题。
单井循环地（热）能采集技术分为半封闭式和封闭式。
半封闭式如图1所示，半封闭式采集井运行过程中井水与井外地下水有质量交换。
在井内的上下隔板之间置入密封装置，密封装置将井内空间分为三个部分：回水段、密封段和抽水段。
水泵工作时井水由抽水段进入井口换热器与热泵机组的循环水换热，放出或吸收热量后进入回水段。
井水在由回水段流入抽水段的过程中充分与井周围岩土体换热后，其温度得以恢复。
然后流入抽水段再由水泵送至井口换热器。
封闭式如图2所示，封闭式采集井井内外相互隔绝，形成封闭换热系统。
井内置入导流盘等增强换热功能的装置，井内外换热依靠井内换热介质沿井管流动来实现。
在众多工程中对单井循环地（热）能采集技术进行了广泛深入的研究与工程试验，总结出不同地质、不同地区地（热）能采集换热装置的设计方法与设计经验，并进行了规模化、模块化生产。
目前该项技术已标准化，一口标准地（热）能采集井在介质循环流量为100t/h，循环水温差5℃的条件下，可以连续、稳定地采集600kW的地（热）能。
1.单井循环地（热）能采集技术是如何利用地（热）能的？答：单井循环地（热）能采集技术是通过浅层地下水的循环作为传递能量的介质，采集浅层土壤中的地（热）能，为热能提升器机组正常运行持续提供可靠的可再生能源。
2.什么样的地质条件适合于单井循环地（热）能采集技术？答：几乎所有的地质条件均适合单井循环地（热）能采集技术，在这项技术的应用中应考虑地（热）能采集井所在地区地质结构的浅层地下水的流动性和土壤的渗水性能。
浅层地热能优点及缺点地热能〔GeothermalEnergy〕是由地壳抽取的天然热能，这种能量来自地球内部的熔岩，并以热力形式存在，是引致火山爆发及地震的能量。
地球内部的温度高达7000℃，而在80至100公英里的深度处，温度会降至650至1200℃。
今天为大家精心准备了浅层地热能优点及缺点，希望对大家有所帮助!浅层地热能优点及缺点地热资源按温度分为高温地热，温度高于150℃;中温地热，温度在90~150℃;低温地热，温度低于90℃。
从总量上看，我国主要以中低温地热资源为主，而且地热资源按储存形式分为蒸汽型热水型、地压型、熔岩型、干热岩型。
在20~50℃的环境下，可以进行沐浴、水产养殖、饲养牲畜、土壤加温、脱水加工。
在50~100℃的温度条件下，可以进行温室供暖、家用热水、工业干燥在100~150℃的温度条件下，可以进行供暖、制冷、双循环发电、制造罐头食品、脱水加工、回收盐类。
在100~200℃的温度条件下，可以进行双循环发电、制冷、工业干燥、工业热加工。
在200~400℃的温度条件下，可以直接发电。
地热能直接用于采暖、供热和供热水、温泉养生是仅次地热发电的地热利用方式。
地源热泵是一种利用地下浅层地热资源的即可供热又可制冷的高效节能空调系统。
地源热泵通过输入少量的高品位能源，实现低温位热能向高温位转移。
优点：可再生;分布广泛;蕴藏量丰富;单位成本低;建造地热厂时间短且容易缺点：资金投资大;受地域限制;热效率低，有30%的地热能用来推动涡轮发电机;所流出的热水含有很高的矿物质;一些有毒气体会随着热气，而喷入空气中，造成空气污染。
浅层地热能优点及缺点如今随着人们对环境保护意识的提高，人们在选择发电的资源时都会选择利用自然资源，比如太阳能、风能、水能等等。
而如今太阳能得到了人们的充分利用，比如太阳能发电，当然除了这些自然资源之外，还有地热能等等，有很多朋友对地热能并不是特别的了解，对地热能发电也不是很了解，针对这些问题，下面小编一起来了解下地热发电。
地热井工作原理
地热井是一种利用地下地热能的装置，其工作原理主要涉及以下几个方面：
1. 热传导：地热井的第一个工作原理是通过热传导，将地下的热能传递到井底。
地下热能主要来源于地球内部的热能，包括地壳内部的热能和地球内核的热能。
通过热传导，地下热能逐渐传递到地下水或岩层中，形成高温环境。
2. 热循环：地热井的第二个工作原理是通过热循环，将井底的高温岩石或地下水中的热能提取到地表。
热循环一般采用工质循环的方式，通过地下管道将井底的热能传递到地表的换热器。
换热器内的工质（一般为低沸点的有机物）在高温下蒸发，形成高温高压的蒸气。
蒸气经过膨胀机等设备，释放出部分能量，然后通过冷凝器转化成液体，再次回到井底进行热循环。
3. 产热与供热：地热井的第三个工作原理是通过热交换，将地热能转化为可供人们使用的热能。
地热井通常连接到地热供暖系统或地热发电系统，将地下提取的热能用于供暖或发电。
热能经过地热井和供热系统之间的换热器，将热能传递给室内供暖或发电设备，提供舒适的温度或转化为电能。
总的来说，地热井利用地下的热能，通过热传导和热循环的方式，将地热能转化为可供人们使用的热能。
这种地热利用方式有着较高的效率和环境友好性，因此在一些地热资源丰富的地区得到广泛应用。
青州市城区浅层地热能资源状况分析及回灌技术探讨发布时间：2023-02-13T05:45:40.983Z 来源：《工程建设标准化》2022年第37卷17期作者：宋文安，于兴乾，周磊[导读] 本文在青州市城区浅层地热赋存条件的基础上进行探讨，得出适宜区地下水热储量计算结果为21.438km2，浅层地能储热量1.267×1013KJ。
宋文安，于兴乾，周磊潍坊市水文中心，山东潍坊 261061[摘要] 本文在青州市城区浅层地热赋存条件的基础上进行探讨，得出适宜区地下水热储量计算结果为21.438km2，浅层地能储热量1.267×1013KJ。
并对地下水开发利用及回灌技术进行研究，并提出了解决措施。
[关键词] 浅层地热能；回灌技术；开发利用；1 研究区水文地质条件青州市区位于青州西南山区与东北部平原区的交汇处，其西侧及南侧为寒武——奥陶系石灰岩山区，是南阳河、北阳河形成的冲积扇的上部，此处第四系地层厚度较大。
东南部较薄，为30-40米，越向西北越厚，最厚达130-140米。
第四系地层之下大部分有一层厚度达40-50米的第三系玄武岩，裂隙不发育，底部无松砂岩，含水微弱。
再向下为巨厚层白垩系砂砾岩，为非含水层，仅在南部边缘及西部边缘。
在南阳河东岸一般50-60米，西岸大部分可达110-120米，在铁路以北隔水底板一般为85-92米，地下水热泵适宜区与冲积扇的主体部位一致。
2 浅层地下水水质状况及特征2.1地下水化学特征地下水化学成分与地下水的运动条件、周围介质、地形地貌及人类活动密切相关，水化学特征与水文地质条件相一致。
按舒卡列夫水化学分类，城区第四系孔隙水水化学类型可分为HCO3 型和HCO3-Cl型两类。
阳离子主要有Ca2+、Mg2+和Na+。
HCO3— Ca·Mg型水主要分布在城区南部及近郊区等地带，水质较好，矿化度一般在300-600mg/L，总硬度一般在240-300 mg/L，属低硬度、低矿化度水。
新型绿色清洁能源——浅层地温能随着科学技术的发展，人们认识自然、改造自然能力的不断提高，一些新兴领域、新兴资源不断为人们所开发、所利用。
浅层地温能便是近年来兴起的新类型资源，是新型的绿色清洁能源，前景广阔，大有可为。
一、浅层地温能基本概念浅层地温能也称浅层地热能。
是指地表以下一定深度范围内（一般在地下 200 m 深范围），温度低于25℃，在当前技术经济条件下，具备开发利用价值的地球内部的热能资源。
浅层地温能是地热资源的一部分，可称为特殊的能源资源。
其主要特点同太阳能、风能等能源一样，不产生二氧化碳及热岛效应，清洁环保，不产生室内外环境污染，是典型的“气候友好技术”和“绿色经济”。
浅层地温能的能量，主要来源于太阳辐射与地球固有的地热增温极效应：一方面吸收来自太阳的热辐射，另一方面蓄积来自地球内部的热逸散，因而是一种近乎可无限开发的可再生清洁能源。
地球表面是一座巨大的天然太阳能集热器和储热库，通过分布在地球表面的岩体（地表裸露基岩）、土体（地表耕作层与风化层）和水体（包括地表水和浅层地下水）来吸收和储集太阳热能为地热能。
地球浅表的岩土体、地下水、地表水是一个巨大的太阳能集热器，收集了47%的太阳能量，该能量是人类利用量的五百多倍。
据计算，浅层地温能的能量，到达地球表面的太阳能，相当于全世界能源消耗量的2000倍以上。
浅层地温能资源的开发利用只通过消耗少量的电能，就能够从浅层岩土体、地下水中提取大量的热量或冷量，每消耗1kW的电能，用户可得到4kW以上的热量和6kW以上的冷量，即制热工况下能效比为4.0以上，制冷工况下能效比达到6.0以上。
利用过程无燃烧，不消耗化石资源，不向外界排放二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和粉尘的排放，不会造成环境污染，环境效益非常显著。
浅层地温能利用示范项目：全国首个地质科技园——贵州地质科技园二、浅层地温能开发技术浅层地温能的开采、利用条件主要受气候、地形、地貌、岩石、构造、地表水与地下水及城镇分布等因素的控制和影响。
回灌井点工作原理回灌井点是一种地下水资源的开发和管理方法，旨在将多余的水从储层中抽出并注入到地下水储层中，以便将水保存在土壤中。
这一技术的主要目的是为了改善地下水资源的利用和管理。
回灌井点工作原理是将水从用水后的河流或沟渠之类的地方收集起来，然后将其运输到灌溉用水的下游，并通过钻探到地下水储层注入水。
地下水是以非常缓慢的速度流动的，因此在某些地区，地下水储量的补偿速度远低于消耗速度。
回灌井点可以使地下水储层的水位恢复到正常水平，并且也可以在短时间内提高地下水储水量。
这一技术被广泛应用于半干旱地区，以保证农业和城市的用水。
回灌井点工作的过程包括两个步骤：第一步是将水注入井中，第二步是将水从井中注入地下水储层。
在注水时需要注意以下几个方面：首先，要确保注入的水质量达到规定的标准，以确保注入到地下水储层的水各项指标均符合国家规定；其次，注水速度不应过快，以避免过快地将地下水储层中的水推回到岩石孔隙之中；最后，要遵守地方政府制定的规划和管理计划，从而保护地下水资源并保证回灌井点的功效。
回灌井点是一种可持续的地下水资源利用方法，可以帮助土地保持水源稳定，并促进农作物的生长和发展。
它也可用于改善自然枯水季的环境状况，并在干旱地区缓解用水短缺问题。
该技术已在中国广泛应用，取得了较好的效果。
综上所述，回灌井点的工作原理是将多余的水抽出并注入到地下水储层中，以便将水保存在土壤中。
该技术的主要目的是为了改善地下水资源的利用和管理。
回灌井点工作过程需要确保注入的水质量和注水速度控制，以保证注入到地下水储层的水符合国家规定，并避免过快地将地下水储层中的水推回到岩石孔隙之中。
这一技术的应用可以促进农作物的生长和发展，改善环境状况，并在干旱地区缓解用水短缺问题。
浅层地热能提取系统优化设计随着全球能源需求的不断增加，采用可再生能源已成为人们越来越重视的一个议题。
浅层地热能提取系统是一种绿色、环保、能源节约的技术，自然界中存储着大量潜在的浅层地热能。
因此，对浅层地热能提取系统进行优化设计，对于提高能源利用率、节约能源成本具有重要意义。
一、浅层地热能提取系统的原理浅层地热能提取系统利用地表温度具有季节性波动的特点，通过管道将地底下储存的热能传递到地面上，实现对室内空气进行加热或制冷的目的。
一般来说，该系统包括一个加热循环系统、一个回收循环系统、一个温度控制系统和一个控制系统。
加热循环系统包括热泵和管道，通过管道的循环来进行地热能的提取。
回收循环系统包括水泵、水箱、回收管道等部分，该系统主要用来回收冷却水。
温度控制系统用来控制管道中介质的温度，以及控制加热循环和回收循环的时间。
二、浅层地热能提取系统的优化设计1、合理选择管道材料浅层地热能提取系统中，管道材料是至关重要的。
一般来说，可以选择聚乙烯材料或其他耐腐蚀、导热性好的材料。
同时，管道的直径和长度要针对具体情况进行设计，以充分利用地下储存的能源。
2、控制水流量浅层地热能提取系统中，水流量对系统效率有着非常大的影响。
过大的流量会导致热水与冷水的混合，从而影响到系统的工作效率。
因此，在系统设计时，需要量化计算流量大小，制定合理的管道循环方案。
3、稳定控制温度浅层地热能提取系统中，稳定控制温度也非常关键。
通过合理设置回收循环系统，可以确保加热循环中介质的温度稳定，从而进一步提高系统的工作效率。
4、合理利用附加能源在系统设计中，建议采用太阳能板、舒适度系统等附加能源，以充分利用自然资源，从而降低能源成本，提高系统的利用率。
三、结论通过对浅层地热能提取系统进行优化设计，可以实现对地下储存的热能的有效利用，降低能源成本，为环保事业贡献一份力量。
但是，在实践中，还需要结合具体情况，注重长期的运行效果。
只有通过持续的优化改进，才能推动这项技术得到更好的发展。
地热井供暖原理
地热井供暖是一种利用地下的地热能进行供暖的方法。
其原理是通过将一根或多根垂直钻孔到地下深处的地热井，将地热能转化为热水或蒸汽，然后通过管道输送到建筑物内部进行供暖。
具体来说，地热井供暖的原理包括以下几个步骤：
第一步，进行地热勘探与开发。
在选择合适的位置进行钻井前，需要进行地热资源的评估和勘探，以确定地热资源的可利用性和储量。
然后进行钻井开发，通常选择较深的地下水层或岩层。
第二步，抽取地热能源。
地热井通过泵抽取地下的热水或蒸汽，将其输送到地表。
这些热水或蒸汽通常具有较高的温度，可以达到60℃以上。
第三步，进行热交换。
地热井供暖系统中的热交换器将从地下抽取的热水或蒸汽与建筑物内部的冷却水或供暖系统中的水进行热交换，将地热能传递给建筑物的供暖系统。
第四步，进行分配和利用。
经过热交换的热水或蒸汽再通过管道输送到建筑物内部的不同区域，供给供暖设备或供热设备，如暖气片、地暖系统等。
这样就能够实现建筑物的供暖需求。
最后，地热井供暖系统中的热水或蒸汽经过供暖后，会冷却下来。
冷却后的水再通过管道输送回地热井，循环再次进行抽取、热交换和分配。
这样就实现了地下热能的循环利用，节约了能源。
需要注意的是，地热井供暖系统的建设和运营具有一定的技术难度和成本，需要进行维护和管理，以确保系统的正常运行和可持续利用地热资源。
同时，地热井供暖所需的地热资源具有一定的局限性，只能在地热资源较为丰富的地区实施。
浅层地能（热）的开发与利用摘要浅层地能（热）广泛存在于地下浅层（数百米以内）恒温带中的土壤和地下水里。
它是低品位（<25℃）的可再生能源。
有别于传统深层（<5km）地热能。
它基本不受地域和气候的影响。
其温度相对恒定，储量巨大，是不应被忽视的新能源。
在建筑供暖（冷）用新能源中是最为现实、最有前途的能源。
本文重要介绍开发利用这种能源的价值，国内外的发展状况及开发利用中应注意的一些问题。
一、浅层地能（热）是新能源大家族中最为现实的能源（一）何谓浅层地能（热）——在太阳能照射和地心热产生的大地热流的综合作用下，存在在地壳下近表层数百米内的恒温带中的土壤、砂岩和地下水里的低温地热能。
浅层地能（热）不是传统概念的深层地热，是地热可再生能源家族中的新成员，它不属于地心热的范畴，是太阳能的另一种表现形式，广泛的存在于大地表层中。
它既可恢复又可再生是取之不尽用之不竭的低温能源。
以往，这种低温能源，因品位不高（通常温度﹤25℃），往往被人们所忽视。
随着制冷技术及设备的进步和完善，成熟的热泵技术使浅层地能（热）的采集、提升和利用成为现实。
随着社会的进步、物质生活水平的提高，人们对居住环境和质量的要求也随之提高。
人们对居住环境的供暖、制冷和生活热水的需求也更加迫切。
我国建筑用能占全社会能源需求的比例，已由原来的1/6增长为1/4，其中，建筑物冬季供暖、夏季制冷、生活热水的能耗需求，占有相当大的比例。
以往，这种能源主要来自于矿物质燃料（煤、油、气）的燃烧。
1000多度的高温烟气加热70～80℃的低温水实现供暖（冷）的低温要求，排烟的温度竟达200℃以上，这不仅仅是能源利用的浪费和不合理，且严重地污染周围的环境，加大了政府环境治理的难度。
热泵系统采集浅层低温地能（热），并略加以提升后，满足供暖（冷）的需求，同时实现供暖（冷）区域的零污染排放。
这不仅利用了大自然的低品位可再生能源，大幅度节约高品位传统的建筑用能，同时真正实现供暖（冷）而无污染的绿色居住环境。
回灌井原理
我们在学校学习了《水循环》这一章，书中主要讲了在人们利用地下水进行灌溉和给排水的过程中，对地下水造成了污染。
并提出了“回灌井”这一概念，并分析了回灌井的原理。
“回灌井”是利用地下水回灌的方式，把地下水的污染降低到一定程度，然后再利用处理后的地下水进行灌溉或排水的一种方法。
书中提出，“回灌井”可分为两类：一类是用来处理地下水污染的回灌井；另一类是用来处理其他废水、废气或废渣等的回灌井。
如图所示为“回灌井”原理图。
其实在我们生活中也有很多与书中提到的“回灌井”类似的东西。
比如自来水厂就是用回灌方式来处理自来水，工厂也有很多污水处理厂，也有很多回灌井，这些都是用来处理污水、废气或废渣等的。
那你知道为什么自来水厂要用回灌方式来处理污水吗？原来在自来水厂里，一台水泵向一个池子里注水，将水抽到另一个池子里，然后通过地下管道输送到各个用户家中。
在输送过程中，有些污水被抽出来流入另一个池子；有些污水被抽到处理池，然后进入再处理池进行再处理。
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地热单井取热原理与方法
1. 嘿，你知道地热单井取热是咋回事吗？就好比从大地这个超级大热水袋里抽取温暖啊！它的原理呢，其实就是利用地下的热能，通过特殊的设备和技术把热量给弄出来。
比如说在寒冷的冬天，你家里要是有了地热单井取热，那简直就像是有了一个永远不会冷却的温暖堡垒呀！
2. 哎呀，地热单井取热的方法可神奇了！就如同在大地深处挖掘宝藏一样。
它可以通过钻井深入地下，然后巧妙地把热能给带上来。
想想看，要是没有这些巧妙的方法，我们冬天得有多难熬呀，是吧？
3. 喂喂喂，地热单井取热原理超有趣的哦！就好像大地妈妈在悄悄给我们输送温暖的力量。
而采取的方法呢，就像是一个精心设计的计划，一环扣一环地把热量顺利拿到手。
这难道不是超级厉害的吗？
4. 嘿呀，你想想看，地热单井取热的原理不就是在和大地玩一个热能量的游戏嘛！我们要找到合适的方法去赢取这个游戏。
就像找到打开宝藏的钥匙一样重要。
比如利用先进的技术设备，这就是我们的秘密武器呀！
5. 哇塞，地热单井取热原理简单来说就是和大地热能的一场美妙邂逅呀！取热的方法呢，就好比跳舞的舞步，要精准又巧妙。
你看，要是掌握不好这些方法，那不就像是跳舞踩错了节拍一样不顺畅嘛！
6. 哈哈，地热单井取热，这可是人类的智慧结晶呢！原理其实就是抓住大地隐藏的热能。
而方法呢，就是我们解锁这份热能的诀窍。
这不就像我们
在生活中寻找快乐一样嘛，需要用心和技巧呀！我的观点就是，地热单井取热真的太神奇了，给我们带来了巨大的便利和舒适呀！。
地热井供暖原理
地热井供暖是一种利用地下热能进行采暖的方式，它可以有效
地提高供暖系统的能效，减少能源消耗，对环境友好。
地热井供暖
原理主要包括地热能的获取和利用两个方面。
首先，地热井供暖的原理是通过地下热能的获取。
地下深处的
地热能源是地球内部的热能，它来源于地球内部的热核反应和地球
表面的太阳能辐射。
地热能源主要储存在地下水、岩石和土壤中，
通过地热井的方式将地下的热能获取出来。
地热井是一种通过钻孔
将地下热能抽取到地表的设备，它利用地下的热能来提供供暖所需
的热量。
通过地热井的钻孔和循环系统，地下的热能被抽取到地表，然后通过换热器将热能传递给供暖系统。
其次，地热井供暖的原理是通过地下热能的利用。
一旦地下的
热能被抽取到地表，它就可以被利用来供暖建筑物。
地热井供暖系
统中的换热器起着至关重要的作用，它能够将地下热能传递给建筑
物的供暖系统。
通过循环泵和管道系统，地下的热能被传递到建筑
物内部，为室内提供舒适的供暖环境。
总的来说，地热井供暖的原理是通过地下热能的获取和利用，
将地下的热能转化为建筑物的供暖热能。
地热井供暖系统具有高效、环保、稳定的特点，能够满足建筑物长期稳定的供暖需求。
随着能
源问题的日益突出，地热井供暖系统将成为未来供暖领域的重要发
展方向。
浅层地热能利用技术浅层地热能利用技术1前言地热能是地球内部贮存的热能,它包括地球深层由地球本身放射性元素衰变产生的热能及地球浅层由接收太阳能而产生的热能。
前者以地下热水和水蒸气的形式出现,温度较高,主要用于发电、供暖等生产生活目的,其技术已基本成熟,欧美国家有很多用于发电,我国则多用来直接供热,这种地热能品位较高,但受地理环境及开采技术与成本的影响因而受限较大;后者由太阳能转换而来,蕴藏在地球表面浅层的土壤中,温度较低,但开采成本和技术相对也低,且不受地理环境的影响,特别适合于建筑物的供暖与制冷,因而受到了暖通空调及节能行业越来越多的关注。
地球表面是一座巨大的天然太阳能集热器和储热库。
到达地球表面的太阳能相当于全世界能源消耗量的2000倍,只是由于太阳能能流密度低,地球表面的温度变化大,使得对这部分热能的直接利用困难较多。
但实际上,温度受天气变化影响较大的部分主要集中在地表面至地下10m之间的区域内,从10m深度再往下,大地温度就稳定在当地全年的平均气温上了。
我国大部分地区这个温度都在15℃左右,如果把这样的温度搬运到地面上来稍做处理,就可成为很好的空调系统,这就是目前浅层地热能利用的主要方式。
浅层地热能利用通常需借助于热泵,它是一项新兴绿色节能技术。
在冬天它以大地为低温位热源,从大地中提取热量,经过地面上热泵的转换,提高温位向房屋供暖;在夏天则以大地为高温位热源,将房屋内的热量输送到大地土壤中。
由于地下温度十分稳定且很接近房屋居住所需的温度,因此,相对于以大气环境为热源的热泵和燃煤、燃油的供暖供冷系统,以大地为提取热量或排放热量的热源的热泵效率大大提高,同时还减少了燃烧产物的排放和制冷剂的用量,对环保十分有利。
从大地土壤中提取热量用于房屋的供暖早在20世纪30年代就已提出,只是由于长期以来石化燃料价格低廉,供应充足,它才没有得到重视,导致其进展缓慢。
到20世纪80年代以后,由于全球性能源紧张和环境污染日趋严峻,这项技术才逐渐受到青睐,目前已趋于成熟,正在欧洲、北美和日本得到推广应用。
浅层地热能单井回灌节能原理
对于地下200米以上的浅层地热能不但提取比较容易，而且节能环保，是
可以循环利用的可再生资源。冬季供热时浅层地热能通过热泵机组提取热量，
使供热水温可达到45℃---85℃之间；夏季制冷通过热泵机组提取的冷量，使空
调冷冻水温度可达7℃左右。地下浅层资源丰富、可以长期循环利用，利用该资
源供冷、供热比传统的燃煤、燃气锅炉及普通空调供热供冷要节能约40%-70%。
单井循环技术是利用专业钻探设备从地层表面往下钻成孔，孔径为800mm
以上，深度为200米以内成孔后进行数据测定，根据电测数据对复杂的地层进
行精确的计算，主要对其渗透系数、地下水流量、流速和热传导系数进行精确
计算。通过以上的计算要先设计水井桥式滤水管和螺旋管的下管位置，因为地
质结构和下管位置的直接影响到单井换热量的大小，最后要确定最佳换热地层。
利用不同地层的物理特性结构把回水按不同的地质结构进行回灌设计，地质结
构的不同每百米的换热量也有所不同，百米换热量一般在200kw-800kw范围之
间。
注：地下水在土壤中常年在不停的横向流动，浅层地热能单井回灌技术是
通过技术手段改变其流动方向形成垂直流动，主要利用回水水流冲通地下土壤
中的水通道，以传导和对流的方式交换能量。横向流动主要以回水水流与土壤
或沙层砾石等易于流动的地层进行能量转换。当水泵在井的下部抽水时形成负
压，通过负压差的作用加快回水和扩散换热面积，其单井换热能效主影响区域
宜为20-25米之间，再通过水泵循环、交换提取土壤、沙层、或砾石等地质中的
能量。交换过程不损耗地下水、不污染地下水资源。单井回灌节能技术是目前
国内最佳的节能、环保技术；也彻底解决了常规水源热泵系统井水回灌难题。
而且本技术具有初装费低、质量可靠，使用寿命长等优点，是解决水源热泵系
统回灌问题的最佳方法。
河南省空调冷冻节能协会
