干热岩在辽沈地区冬季供暖技术分析_赵俭斌

松辽盆地干热岩地热资源潜力初探娄洪;闵丽霏;黄林;伍小雄;袁兴雁【摘要】Based on the research status of geological characteristics of research area , the thermal parameters data of heat flow , geothermal gradient , hole -bottom and surface temperature , thermal conductivity and heat generation of rock , and radioactive elements enrichment layer thickness in study area were collected .First, the temperature of deep part of Songliao Basin was calculated . Then , the hot-dry-rock potential in different structural units , by volume method , was evaluated . Finally, the distribution characteristic of hot dry rock on the plane and profile was discussed , and the favorable zones were selected .This study shows a great potential of hot -dry-rock geothermal resource in SongliaoBasin .The evaluation of resource quantity will provide reference for the devel-opment and utilization of hot dry rock in the future .%在充分调研松辽盆地地下地质特征的基础上，搜集和分析研究区大地热流、地温梯度、井底温度、地表温度、岩石热导率、岩石生热率等地热参数数据。

干热岩在辽沈地区冬季供暖技术分析赵俭斌1，冯晓燕1，晏可奇2，闫燕燕1（1．沈阳建筑大学土木工程学院，沈阳 110168；2．辽宁地质工程勘察施工集团公司，沈阳110032）摘要：辽沈地区供暖是一个永恒的需求，以往的传统供暖方式不利于资源的可持续发展，本文立足于干热岩能源的优势初步研究设计出开发深层地热有利的采热系统，同时对干热岩利用过程中的关键技术进行分析，高温高压下岩石的导热性能及岩石和水的热交换能力、井管材料及保温技术是实现干热岩供暖的关键。

因此，如果干热岩供暖关键技术得以解决将对干热岩成功的用于寒区供暖带来技术上的突破。

关键词：岩土工程；干热岩；寒区供暖；关键技术；岩石导热性The Technical Analysis on the Hot Dry Rock in LiaoShen Area ZHAO Jianbin1,2, FENG Xiaoyan2, YAN Keqi 3, YAN Yanyan2（1.Shenyang Jianzhu University, Shenyang 110168, China; 2.Geological Prospecting ConstructionProject Group of Liaoning, Shenyang 110032, China）Abstract: Based on its advantages the paper will design a heated system more effective than the technology of shallow ground source heat pump, meanwhile analysis the key technology during exploiting Hot Dry Rock progress, then the thermal conductivity of rock under high temperature and high pressure and the heat transfer ability between rock and water as well as pipe material and insulation technology, all of which will realize the key technology about Hot Dry Rock heating. In conclusion, if the key technology on heated system would be settled, it will bring breakthrough about using Hot Dry Rock on heated supply in cold areas.Keywords: Hot Dry Rock (HDR), heating in cold area, key technology, high temperature high pressure, rock thermal conductivity1 引言目前，我国北方地区冬季采暖主要有三种形式：第一是基于热电联产的热网；第二是独立的小区锅炉房供暖；第三是近年来兴起的地源热泵采暖。

冬季采暖与“行为节能”北京建筑工程学院邵宗义摘要：冬季采暖是我国北方地区耗能高峰期，由于供热采暖系统和建筑本身存在的各种问题和人们对日常节能行为的忽视，造成热量的大量浪费。

本文以实现建筑节能目标为目的，结合近年来对采暖状况的调查，提出了提倡用户采用“行为节能”手段的观点，为节约有限能源，贡献出一份力量。

关键词：采暖浪费行为节能1 引言能源往往是制约社会进步和发展的瓶颈，而我国99％以上的建筑却是非节能型建筑，能源消耗巨大，欠帐过多。

在广大北方地区，每年冬季采暖都要消耗大量能源，还会污染环境，因此，节约能源，势在必行。

由于目前相当一部分供热系统存在着水力失调问题，使得原本有限的热量不能按需分配，造成室温失均，不能满足用户的需要，对此用户也束手无策。

时至今日，采暖收费制度的改革尚不能到位，集中采暖系统的运营成本高居不下，但供热品质却难以得到提升，建筑节能的阶段性目标也很难实现。

在这种情况下，集腋成裘、积少成多，就成为建筑节能的有效方法之一。

根据近年来对冬季采暖情况的调研结果，就提倡人们“行为节能”的做法，提出一些看法。

2 “行为节能”的基本思路供热系统是一个相对独立的封闭式系统，一旦竣工运行，就很难改变其基本运行模式。

由于受到多种因素的影响，供热系统的运行很难完全按照人们的实际需要运行，我们只有对供热系统的运行方式进行人为干预，或采取适当的手段，才能使系统的运行朝着有利于我们实际需要的方向发展，但这种行为的作用是有限的。

在这里，我们将“行为节能”定义为在无法改变系统形式、无法对系统进行大的调整的情况下，通过人为设定或采用一定技术手段或作法，使系统运行向着人们需要的方向发展，减少不必要的能源浪费或有利于节能的行为。

由于供热系统的采暖效果直接受到建筑物性质、建筑结构、维护结构的保温蓄热能力、天气情况和系统形式的影响，因此，必须根据不同的情况采用不同的运行模式，也包括采用不同的“行为节能”手段，方能取得良好的效果。

干热岩地球物理探测的研究作者：赵彬彬王世臣张立成来源：《中国化工贸易·下旬刊》2017年第09期摘要：干热岩是一种清洁的可再生的地热资源，在干热岩型地热的勘探开发中，地球物理方法具有非常重要的作用。

通过介绍各种地球物理勘探方法在干热岩勘查中成功应用，为进一步提高我国干热岩勘查水平提供一些参考。

我国大陆3.0～10.0km深处干热岩资源总计达到2.5×1025J，开发利用前景十分巨大。

关键词：地热；干热岩；地球物理勘探1 地热与干热岩地热能是指地球内部普遍存在的新型清洁能源。

地热资源按赋存形式可分热水型、地压地热能、干热岩地热能、岩浆热能。

干热岩是一种没有水或蒸汽的热岩体，主要是各种变质岩或结晶岩类岩体，干热岩普遍埋藏于距地表2～6公里的深处，其温度范围很广，在150～650℃之间。

2 干热岩的开发利用自1972年美国将干热岩的开发利用研究从概念模式转入实验阶段以来，这种发电技术引起了世界各国的广泛关注。

干热岩的工作原理是钻一口深井可以达到地下结晶质岩层（大约为3～5km深）；下一步是在深部热岩层中，通过在井下热岩层中进行射孔、爆炸、水力压裂、酸化等人工形成一个可以进行热交换的场所，称作“人工热储”；另一部分是在打入一深井进入到之前形成的人工热储部位，通过水循环从此井中采出热水，从而再加利用。

3 地球物理探测在干热岩中的应用当前探测干热岩的地球物理方法：①地震勘探与微震监测技术。

地震勘探方法技术具有高精度和高分辨率特点，在干热岩的勘探与开发中作用巨大；②电法、电磁法。

干热岩的目标体具有较明显的电性差异，为电法和电磁法的应用提供了基础；③重磁方法。

该方法是以介质的密度和磁化率差异为目标来探测干热岩位置和监测干热岩的开发过程；④井中地球物理方法。

通过井中地球物理方法技术测试，研究温度随深度变化的规律，精细研究岩石裂隙的分布规律。

以青海共和—贵德盆地增强型地热系统（干热岩）地球物理探测项目为例。

干热岩技术与熔盐储能技术结合互补供暖方案一、各供暖技术说明1、干热岩供暖技术干热岩是埋藏于距地表大约2～6km深处、温度为150℃～650℃、没有水或蒸气的热岩体。

干热岩的热能赋存于各种变质岩或结晶岩类岩体中，较常见的岩石有黑云母片麻岩、花岗岩、花岗闪长岩等。

一般干热岩上覆盖有沉积岩或土等隔热。

它所储存的热能约为已探明的地热资源总量的30%。

地壳中“干热岩”所蕴含的能量相当于全球所有石油、天然气和煤炭所蕴藏能量的30倍。

干热岩供暖的原理比较简单，根据地质情况打出两口深约2000m至6000m的井，两井相距数百米至千余米。

将两井用水力压裂技术使地下裂隙连通。

用高压注水泵向一井内注水，水通过干热岩层，将干热岩中的热量吸收后，从另一口井中喷出，进入换热器进行热量交换，换热后的温水再回到注水井中。

这样就好象把一个锅炉放在深部的地下，水在这个系统中不停的循环就可以取出热能加以利用。

2、熔盐储能供暖技术熔盐：熔盐也称作熔融盐，通常指无机盐的熔融体。

广义的熔融盐还包括氧化物熔体及熔融有机物。

它是世界上公认的最佳高温传热储热介质，具有储热密度大、价格低、放热工况稳定易调节等优点。

熔盐蓄热供热技术所用的是多种无机盐按不同比例配制而成。

熔盐蓄热：熔盐蓄热式电加热集中供热技术是一项具有自主知识产权的创新专利技术。

该技术利用弃风弃光或谷电加热,通过熔盐蓄热实现全天的供热，是一种不烧煤不烧气的绿色供热技术，可实现弃风弃光的就地消纳和电力削峰填谷。

项目的核心是掌握熔盐技术。

该项目的工作原理是利用弃风弃光的电能或夜间廉价的低谷电，通过熔盐电加热器将冷盐罐抽出的低温熔盐加热，携带有大量热能的高温熔盐储存在高温罐中。

供热时，热盐泵将高温熔盐输送至熔盐蒸汽发生器，高温熔盐将热量传递给循环热水，从而产生蒸汽，蒸汽被送至板式热交换器，实现供暖。

换热后的熔盐回流到低温罐，在下一个弃风弃光或低谷电时段经冷盐泵输送至熔盐电加热器进行蓄热，并完成一个热循环。

专利名称：一种干热岩层集中自动供热装置专利类型：实用新型专利
发明人：程超,赵志民
申请号：CN201621164773.4
申请日：20161101
公开号：CN206145778U
公开日：
20170503
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种干热岩层集中自动供热装置，包括第一换热器、水塔、第二换热器和变温器，所述第一换热器一侧安装有注水井、出水井和换热介质管道，所述注水井侧面设有压水泵机，所述压水泵机顶端设有调速盘，所述出水井侧面设有抽水泵机，所述注水井底端设有第一换水管，所述注水井与出水井通过第一换水管固定连接，所述第一换水管侧面设有人工储水库，所述水塔侧面设有进水管，所述水塔与第一换热器通过进水管固定连接，所述第一换热器一侧设有注水井温度显示器和出水井温度显示器，所述换热介质管道顶端设有变温器和住家户，所述注水井顶端设有第二换水管，所述出水井顶端设有第二换热器，通过第一换热器实现了干热岩与水热量的互换。

申请人：陕西正浩新能源有限公司
地址：710000 陕西省西安市经济技术开发区文景路以西一方中港国际第2幢1单元7层10704号房
国籍：CN
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高大空间中碰撞射流热风供暖特征贾剑波;亢燕铭;左滨;钟珂【摘要】碰撞射流通风气流以较高速度将热风直接输送到房间下部空间,避免了常规供暖时热空气难以到达人员空间的缺点.以大面积侧窗的高大空间为研究对象,利用数值模拟方法,研究碰撞射流用于高大空间供暖时的热环境特征.结果表明,尽管沿冷表面下沉的冷空气对热射流的运动轨迹有明显影响,但直接到达地面的热射流仍能够克服冷空气的不利作用,消除大空间供暖房间下部温度偏低的缺点.同时研究也表明,碰撞射流热风供暖房间中脚踝部吹风感超出人体舒适范围的风险很大,需要以减小吹风感为目标对送风参数进行优化.【期刊名称】《东华大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(042)001【总页数】7页(P79-85)【关键词】碰撞射流通风;高大空间;热风供暖;冷表面;吹风感【作者】贾剑波;亢燕铭;左滨;钟珂【作者单位】东华大学环境科学与工程学院,上海201620;东华大学环境科学与工程学院,上海201620;东华大学环境科学与工程学院,上海201620;东华大学环境科学与工程学院,上海201620【正文语种】中文【中图分类】TU111.1;TU834.2随着人们对建筑通透性要求的提高，许多公共建筑的侧墙被大面积玻璃窗替代.由于玻璃传热系数大，窗户内表面和附近空气温度偏低.在负浮力作用下，大量冷空气沿窗户冷表面下沉，最终在地面附近形成“冷空气湖”，不仅使人员空间温度低于房间上部温度，还因浮力作用阻碍了热风向人员空间的输送.文献[1]对顶部送风和上侧送风的热风供暖房间室内的风速和温度分布进行了实测，结果表明，虽然增加送风速度可以缓解沿玻璃窗下沉的冷空气导致的室内温度梯度过大的问题，但会增大人体吹风感的风险.文献[2]通过改变送、回风口高度，研究了沿冷表面下沉的冷空气对室内温度分布形成的不利影响，结果表明，在上送式热风供暖房间很难彻底解决室内温度下低上高的分布特征.文献[3]在热风供暖高大空间中对室内温度分布的实测结果表明，垂直高度上的最大温差接近13 ℃.尽管高大空间中，以满足房间下部的人员舒适要求为目标进行供暖系统控制，上部空气温度分布对人员舒适没有影响，但是房间上部温度过高将造成供暖能耗的浪费.置换通风和地板送风等下送风方式可以将热风直接送入人员空间，但由于送风速度过低，在热浮力作用下，容易造成风口送出的热气流短路，没有在人员空间扩散开就直接从回风口排出，使远离送风口处气温偏低，难以满足房间下部人员空间的供暖要求，因此，下送风方式很少用于高大空间热风供暖.碰撞射流通风是新型的通风方式，送风气流以较高速度从垂直送风口撞击地面后扩散开.碰撞射流通风供冷时与置换通风类似，具有空气品质好和节能的优点[4-6]，同时还克服了置换通风不适合供暖的缺点，因此，碰撞射流通风方式被认为同时具有置换通风和混合通风的优点[4-6].但目前关于碰撞射流通风性能的研究大都集中在供冷和等温通风方面[4-7]，关于碰撞射流通风用于供暖的研究极少.为此，本文将在采用实验验证数值计算方法的基础上，对具有大面积侧窗的高大空间，利用数值模拟方法对室内气流和温度分布进行研究，以分析碰撞射流用于高大空间供暖时的热环境特征.1.1 计算模型的确定本文以两个不同高度(H=6 m和H=18 m)的高大空间为物理模型进行研究，模拟建筑为框架结构，柱子横截面尺寸为0.6 m × 0.6 m，柱距9 m，如图1所示.建筑外墙上设大面积落地窗，每扇宽度为3.3 m，窗间墙宽度为1.2 m.采用碰撞射流热风供暖，送风管围在立柱周围，宽为0.15 m，距离地面高度h分别为0.3，0.6和0.9 m，回风口尺寸为0.45 m×0.45 m，高大空间计算区域与送、回风口布置如图2所示.每个柱距内空调送、回风口布置相同，因此，除靠近山墙的柱距单元外，所有柱距单元内气流速度和温度分布规律原则上应相同.考虑到建筑的对称性，本文选择中间一个柱距单元作为研究对象，其平面分布见图1中阴影部分. 由于侧墙热损失造成混合通风供暖房间温度垂直分布很不均匀，因此，本文侧重于研究侧墙作为主要热损失面时，碰撞射流供暖房间内的流场和温度场分布.在模拟计算中假设地板和屋顶为绝热表面，而人、灯和电脑等室内热源都对房间供热有利，但对房间内气流和温度的局部分布影响很小[8]，因此，在模拟中将不考虑室内热源的影响.在供暖房间中，门窗缝隙的冷风渗透也是其冬季热负荷的来源之一，但空调房间需要保持室内正压，故模拟计算中不考虑冷风渗透产生的热损失.计算过程中保证不同送风状态时的室内温度均在20 ℃左右，不同计算工况对应的落地窗和窗间墙的热流密度不同，以对应不同的室外气候条件.碰撞射流送风通过送风口垂直向下喷出，由于同时用于夏季供冷，因此送风温差一般不超过4 ℃.本文模拟计算中分别设送风速度v为1和2 m/s，送风温差Δt为2和4 ℃.1.2 数学计算模型本文研究采用三维连续不可压缩流体，在研究过程中认为流体的属性不变.数值计算时，对控制方程采用二阶迎风格式进行离散化，并对离散方程采用SIMPLE算法进行求解.由于供热时温差引起的浮升力会影响流场的分布，故对空气密度采用Boussinesq近似，数值模型中所有的墙壁都满足无渗透和无滑移条件.送、回风口边界类型分别定义为velocity-inlet和outflow形式.物理模型采用四面体网格进行划分，对传热的墙体附近以及送、回风口的网格进行加密处理.1.3 数学计算模型的合理性验证为了保证数值模拟方法的可靠性，首先需要验证上述数学模型的合理性.热风采暖实验参照文献[2]在东华大学环境科学与工程学院人工气候实验室进行，对室内的速度场和温度场分布进行实时测量.实验室中共布置4个测量杆，并在每个测量杆上沿高度方向设置7个测量点.实验过程中采用Humlog20型温度仪进行温度测量，分辨率为0.1 ℃，并采用意大利Delta公司的万向风速仪测量气流速度，测量范围为0.05～5.00 m/s，精度为±3%，分辨率为0.01 m/s.为了保证实验数据的准确性，实验在完全稳定的条件下连续测量5～6 h，直到室内的壁面温度和空气温度的波动范围小于±0.5 ℃，最终实验数据均取自稳定状态下的实测值,实验过程中送风速度为2 m/s，送风温度为30 ℃.运用数值计算方法对上述实验工况进行模拟，通过对数值模拟结果与实验数据的比较与分析，验证数学模型在高大空间进行模拟分析的合理性.图3(a)给出了高大空间垂直方向上1号测量杆的温度实测结果与数值模拟计算结果，图3(b)给出了3号测量杆的气流速度实测值与模拟值.受篇幅限制，2号和4号测量杆的比较结果不再给出.Fig.3 Comparison of the numerical results and experiment data of the temperature and velocity从图3可以看出，除某些位置由于门的开启以及实验过程中的冷风渗透等原因，会对室内的温度场和速度场造成一定的影响，进而导致数值模拟结果与实验数据之间产生偏差外，整体上数值模拟计算结果与实验测得的结果能够较好地吻合.文献[9]对于送风口高度h=0.95 m的碰撞射流系统的气流速度进行了测量，从碰撞点开始扩散的3个角度和不同的距离设置12个测速点，测得每个点的平均速度.本文利用数学计算模型模拟了该实验工况，模拟结果与文献[9]实验值的对比如图4所示.由图4可以看出，模拟值与实验值吻合较好.结合图3和4的结果，可以认为本文所采用的数值模拟计算方法是可靠的，可以用于后续的模拟计算.2.1 送风参数对室内温度场和气流分布的影响房间近窗处与地面附近气流速度轨迹如图5所示.由图5可以看到，由于窗户玻璃内表面温度偏低，窗户附近空气通过对流换热被冷却后下沉.在混合通风和碰撞射流通风中，冷空气下沉速度高达0.1～0.4 m/s.在混合通风中，冷空气下沉至地面后扩散到整个地面，能够形成冷空气湖，进而在浮力作用下阻止从房间上部送出的热空气到达底部空间，形成温度呈下低上高的分布特征，如图5(a)所示[1-2].在碰撞射流通风中，下沉到地面的冷空气与沿地面扩散的热射流相遇，并改变热射流的运动轨迹.当碰撞射流送风速度较大时，沿玻璃冷表面下沉的冷空气仅改变了近窗处热射流的运动轨迹，大部分地面被送风热空气覆盖，如图5(b)所示；当碰撞射流送风速度较小时，冷空气沿地面扩散距离增大，地面附近的大部分气流在冷空气的控制之下，两个送风口的热射流沿地面扩散距离都因冷气流而缩短，如图5(c)所示.层高为6 m，送风口高度为0.9 m时，碰撞射流通风中不同送风状态时典型垂直剖面(位置见图2)上温度和气流流线分布图如图6所示.由图6(a)可以看到，送风速度较大时，在沿窗户下沉的冷空气干扰下，送风热射流在近窗处产生局部涡流，涡流中心的温度较低，但热风仍能顺利到达窗户附近，并有效地阻止冷空气在这个位置下沉，部分冷空气在距离地面较高处与热空气混合并上浮.由图6(b)可以看到，当送风速度较小时，沿玻璃冷表面下沉的冷气流与热射流相遇后，在垂直方向上形成涡流，并使下部温度偏低.尽管热射流在离送风口较近处就被迫上浮，但附近涡流加剧了上浮热空气与近地面冷空气的热交换，并使部分热空气与近窗户冷空气混合，提高了窗户附近的空气温度.因此，尽管下沉冷空气对送风射流轨迹有明显影响，但室内温度梯度仍很小.为了得到近窗处的空气特性，在距离窗户表面0.1 m处均匀设置考察点，每个考察点间隔1.0 m，对层高6和18 m的高大空间，分别设置54和162个点.对所有考察点的温度和垂直方向气流速度进行统计，并规定气流方向向上为正，向下为负，最终得到近窗处冷气流平均速度和平均温度的统计结果如图7所示.由图7(a)可以看到，玻璃窗附近绝大部分区域的气流方向都向下.层高为18 m时的下沉气流速度均小于层高为6 m的情况，这是由于模拟计算中为保证不同层高房间通过玻璃窗的热损失相同，在大层高时玻璃窗表面温度设置较高导致的.由此可以得知，玻璃表面温度对冷空气下沉速度的影响大于玻璃整体热损失的影响.此外，由图7(a)还可以看到，相同的送风速度下，送风温差越大，靠窗处的冷气流下沉速度越大，这同样是因为较大的送风温差对应着较大的热损失和较低的玻璃表面温度，即玻璃窗表面温度越低，下沉冷气流速度越大.由图7(b)可以看到，窗户附近0.1 m处的空气温度呈现出与气流速度基本一致的变化趋势.将所有工况下窗户附近的空气温度与室内平均温度(20 ℃左右)相比，可以看到两者非常接近.这是因为碰撞射流通风通过将热空气直接送入下部区域，有效地提高了房间冷表面附近的空气温度，从而消除了可能导致热风供暖房间下部温度偏低的缺点.房间层高为6和18 m、送风口高度为0.3 m时不同送风状态下，房间靠窗处和中心位置处温度沿高度的变化曲线如图8所示.由图8可以看到，两种层高房间中心位置的温度沿高度分布非常均匀，近地面温度与顶棚附近空气温差不到1 ℃，离窗户0.1 m处空气在高度方向的最大温差在层高为6 m时约为3 ℃，在层高为18 m时仅为1.5 ℃，但后者在顶棚附近的空气在近窗处温度略低，这可能是层高较大时，热空气上浮动力不足造成的.高大空间供暖的目的是保证近地面人员空间空气达到舒适温度，在满足该要求的情况下，房间上部温度越低，热损失越小.因此，顶棚温度降低这个特征可以使高大空间上部玻璃窗附近室内外温差较小，从而实现节能效果.但这仅仅是一种猜测，在随后的工作中将进行探索.2.2 热舒适性分析距离地面0.1 m处基本上被认为是人体脚踝所处的位置，脚踝是人体对冷空气比较敏感的部位之一，而头部是对热空气敏感位置之一，本文定义高大空间中人员头部高度为1.7 m.当头部附近空气温度高于脚踝部空气温度3.0 ℃，即头足温差超过3.0 ℃时，将引起人体不舒适[10].碰撞射流通风供暖中不同送风工况下高大空间的头足温差如图9所示.由图9可以看到，在本文所模拟的各工况条件下，头足温差，基本上在0.4 ℃以内，表明碰撞射流通风供暖房间不存在因头足温差造成人体的不舒适.相比两种不同层高的头足温差，由图9还可以看到，层高较小时，部分工况下存在头部温度高于脚踝部的情况；层高较大时，所有工况下对应的头足温差均为负值，这一特征符合人体热舒适所要求的理想状态，即足热头凉.由此表明碰撞射流通风对温度垂直分布的改善效果在大层高房间更显著.两种层高碰撞射流房间内中心位置处气流速度沿高度的变化如图10所示.由图10可以看到，在各种工况下靠近地面处的气流速度都比较大，部分工况的最大气流速度超过了0.4～0.5 m/s.尽管在较暖的环境下，吹热风并不导致人体热平衡受到破坏，但速度过高的气流会引起人体产生不舒适的“吹风感”.因此，本文引入局部吹风不满意率(PD)来评价室内的热不舒适性.PD的计算如式(1).式中：t为工作区考察点温度，℃； v为工作区考察点气流速度，m/s； Tu为湍流强度；tc l为着装人体脚踝表面温度，℃.通常人体表面温度比环境温度高5～7 ℃，因此在计算冬季供暖房间吹风感时，取tc l=26 ℃.文献[7]将工作区即人员活动区定为地板以上到1.8 m之间、距出风口1 m以上、距内墙0.3 m.在工作区内PD的最大允许值为20%.冬季供暖房间内人体脚踝处是服装热阻最小的部位，也是人体热损失最敏感的部位，同时，图10表明，碰撞射流通风房间，近地面气流速度较大，因此，本文对脚踝高度处的吹风感进行分析.在距离地面0.1 m高度处，在整个人员活动区上均匀设置间隔为0.5 m的考察点，共236个，得到各种模拟工况下PD的统计平均结果如图11所示.由图11可以看到，在所有模拟工况下，送风速度越小，PD越小，而送风温度的改变对PD的影响较小，表明在碰撞射流通风供暖房间，产生不舒适吹风感的主要原因是气流速度过高.层高(或窗户玻璃表面温度)增加时，相同送风参数下的PD略有增加.送风速度为1 m/s时，绝大多数工况下的PD值都小于10%；送风速度为2 m/s时，大约有10%的考察点的PD超过了20%的限值.结合2.1节的分析，可以认为碰撞射流通风供暖有效提高了人员空间的温度，相对于上送风供暖方式，碰撞射流通风供暖具有很好的节能效果，但近地面吹风感过大使得其房间的热舒适性较差.大面积玻璃窗的出现加剧了高大空间供暖房间上部温度过高，供暖能量利用率低的现象.碰撞射流送风气流以较高速度将热风直接输送到房间下部空间，避免了混合通风时热风难以到达近地面区域的缺点，但同时也出现了人员空间气流速度过高的风险.本文以大面积侧窗的高大空间为研究对象，利用数值模拟方法研究分析了碰撞射流用于高大空间供暖时的热环境特征，主要结论如下所述.(1) 沿冷表面下沉的冷空气对碰撞射流供暖房间热射流的运动轨迹有明显影响，送风速度越小，热射流轨迹变化越大.(2) 尽管热射流在冷空气作用下被迫上浮，但在冷热空气交汇处形成的涡流加剧了上浮热空气与近地面和近窗处冷空气的热交换，使冷空气温度接近平均空气温度，从而使碰撞射流热风供暖房间空气温度沿高度分布非常均匀，消除了大空间供暖房间通常下部温度偏低的缺点.(3) 碰撞射流通风将热空气直接送入下部空间，形成良好温度分布的同时，也使得近地面气流速度过大，使脚踝处吹风感超出人体舒适范围的风险增大.供暖房间出现吹风感的原因是人员空间气流速度过大，为了减小气流速度，可以减小送风速度或送风面积并增大送风温差，但这可能出现送风惯性不足的问题.为此，本文将在随后的研究中以减小碰撞射流热风供暖房间吹风感为目标，对送风面积和送风参数的优化展开深入研究.【相关文献】[1] 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技术实现通过钻机向地下一定深度高温干热岩层钻孔，在钻孔中安装一种密闭的金属换热器，借助换热器传导，将地下深处的热能导出，并通过专用设备系统向地面建筑物供热。

特点普遍适用。

钻孔位置的选定比较灵活，一般不受场地条件制约，每个建筑物下都有地热能，开发地热能在地面上具有普遍性。

绿色环保。

无废气、废液、废渣等任何排放，能量来自地热，治污减霾成效显著。

如果进行规模化推广，在一个采暖季（4个月），以100万平米建筑为例，与燃煤锅炉相比，采用干热岩供热技术：保护水资源。

系统与地下水隔离，仅通过换热器管壁与高温岩层换热，不抽取地下热水，也不使用地下水。

安全可靠。

孔径小（200毫米），深度在2000米以下，对建筑地基无任何影响，地下无运动部件；利用地下高温热源供热，系统稳定。

系统寿命长。

地下换热器采用J55特种钢材制造，耐腐蚀、耐高温、耐高压，寿命与建筑寿命相当。

高效节能。

专用的吸热导热装置与新材料的使用提高了地下吸热导热效率;一个换热孔可以解决1-1.3万平米建筑的供暖。

投资与运行经济。

向地下中、深层取热，增加单孔取热量，扩大供热面积，可减少钻孔数，降低开发成本。

目前按照一个取热深孔可解决1万~1.3万平方米建筑的供热计算，其运行成本不超过燃煤集中供热的50％。

同时地面供暖设备占用空间小，运行灵活，控制简单，维护费用低，使用寿命长，还可一机多用，制冷、供热、供热水。

以长安信息大厦住宅、商场供热项目为例：项目基本信息：总建筑面积38000平米，其中住宅25000平米，商业13000平米。

（1）钻孔数: 3个，钻孔深: 2000m。

（2）技术特点：在钻孔中放入超长密闭金属换热器，将地下热能导出。

（3）功能：冬季供热。

本计算采用《实用供热空调设计手册（第二版）》第18章中提出的当量满负荷运行时间法，计算只对比冬季供暖时系统的总能耗。

总建筑面积38000平方米，能耗计算针对其25000平方米住宅。

冬季供暖采用干热岩供热技术，干热岩机组累计运行时间TB=16×30×4=1920h/a。

针对严寒地区创新型全自动温控环保的供暖系统
陈诚;赵朝兵;解旭阳
【期刊名称】《施工技术》
【年(卷),期】2018(0)A04
【摘要】目前,我国建筑行业已不仅限于在沿海地区一线城市快速发展,更多的是走向了二线、三线城市;随着全国各地区建筑行业日益火热,如何保证在冬天严寒气温环境中,特别是在北方严寒地区寒冷气流来临较早,且持续时间长(每年10月中下旬至第二年3月中下旬期间)的情况下,研究如何以最低的成本对施工现场临建用房进行供暖将显得极为必要。

【总页数】4页(P390-393)
【关键词】建筑行业;严寒地区;供暖
【作者】陈诚;赵朝兵;解旭阳
【作者单位】中建铁路投资建设集团有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TU832
【相关文献】
1.地源热泵:一种新型节能环保空调供暖系统——访国际地源热泵协会中国地区委员会主席徐云生博士 [J], 马道春;
2.严寒地区污水源热泵供暖系统运行效果分析 [J], 李明柱;李亚男
3.严寒地区污水源热泵供暖系统运行效果分析 [J], 李明柱;李亚男
4.严寒地区生态节能实验楼土壤源热泵供暖系统的实例研究 [J], 刘馨[1];鲁倩男[1];梁传志[2];李梅[3];陈海洋[3];李宗翰[1];吴玥[1]
5.严寒地区某商业综合体空调与供暖系统设计 [J], 李军;刘晓燕
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新型采集凝固热热泵技术及系统综合供热性能分析
钱剑峰;孙德兴;张吉礼
【期刊名称】《大连理工大学学报》
【年(卷),期】2011(051)002
【摘要】针对寒冷地区冬季地表水水温过低和干渠污水水流量不足等水源状况,提出了新型采集凝固热热泵技术,即在高峰热负荷下采集水源的凝固热为建筑物供热.为有效地提取凝固热,在介绍专用设备凝固换热器原理的基础上,初步分析了热泵系统的重要参数及综合性能指标.对4个典型城市的应用分析表明,采集凝固热热泵系统供热季节性能系数在4.05～4.22,其供热性能虽比常规水源热泵系统差些,但较燃煤锅炉或热网供热系统仍有较大优势.
【总页数】6页(P244-249)
【作者】钱剑峰;孙德兴;张吉礼
【作者单位】大连理工大学,土木工程学院,辽宁,大连,116024;哈尔滨商业大学,能源与建筑工程学院,黑龙江,哈尔滨,150028;哈尔滨工业大学,市政环境工程学院,黑龙江,哈尔滨,150090;大连理工大学,土木工程学院,辽宁,大连,116024
【正文语种】中文
【中图分类】TU831.6
【相关文献】
1.热泵技术回收电厂冷凝热供热方案研究 [J], 吕太;刘玲玲
2.基于凝固热采集的非清洁水源热泵技术 [J], 钱剑峰;李丽娜;徐莹;郑大宇
3.城市热网与浅层地热能复合型集中供热系统性能分析 [J], 王潇;付林;张世钢;赵玺灵;刘华
4.采集凝固热热泵技术层流工况相变强化换热的研究 [J], 钱剑峰;张承虎;孙德兴
5.使用热泵技术从电厂冷却水取热供热实验研究 [J], 冉春雨;李杨;王春清
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