浅层地温专栏(1)
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第六单元阅读理解精选题语文六年级上册统编版1.课内阅读。
①人类生活所需要的水资源、土地资源、生物资源等,本来是可以不断再生,长期给人类作贡献的。
但是,因为人们随意毁坏自然资源,不顾后果地滥用化学品,不但使它们不能再生,还造成了一系列生态灾难,给人类生存带来了严重的威胁。
②有人会说,成宙空间不是大得很吗,那里有数不清的星球,在地球资源枯竭的时候,我们不能移居到别的星球上去吗?③科学家已经证明,至少在以地球为中心的四十万亿千米的范围内,没有适合人类居住的第二个星球。
人类不能指望地球被破坏以后再移居到别的星球上去。
④不错,科学家们提出了许多设想,例如,在火星或者月球上建造移民基地。
但是,即使这些设想能实现,也是遥远的事情。
再说,又有多少人能够去居住呢?⑤“我们这个地球太可爱了,同时又太容易破碎了!”这是宇航员遨游太空目睹地球时发出的感叹。
(1)选文提到的可再生资源有、。
(2)判断。
①选文中的“本来”一词不能去掉,因为“本来”一词准确地点明可再生资源已经遭受破坏,以及这些资源以前的可再生性和现在的不可再生性,给人们以警示。
( )②“我们这个地球太可爱了,同时又太容易破碎了!”这句话写出了地球容易被破坏,旨在提醒人们要保护好我们的地球。
( )(3)读选文的第①段,你想到了生活中的哪些现象?针对这些现象设计一条宣传标语。
生活中的现象:______________________________________________________宣传标语:______________________________________________________阅读材料,完成下面小题。
飞机的舷窗为什么是圆的黄沛然为什么飞机的舷窗是圆的?这要从飞机的演变历程说起。
其实,最初的飞机舷窗并不是圆角的,而是方形的。
1952年,英国德·哈维兰公司研制的“彗星”喷气式客机横空出世,本以为乘坐这架飞机可以扶摇直上,但是结果惨不忍睹。
你听说过“浅层地温能”吗?它是蕴藏在地表以下一定深度(一般小于200米)范围内岩土体、地下水和地表水中,一般低于25℃的热能。
浅层地温能的来源以太阳辐射为主,还有一小部分来自地心热量。
我们的地球可以称得上是一个巨大的热库,它的资源量非常丰富,其内部的总热能约为地球储存的全部煤炭所蕴含能量的1.7亿倍,具有经济价值的浅层地温能大约是现在全球能源消耗总量的45万倍。
据专家测算,我国地处北纬30°~42°的许多城市,地下近百米深度内,土壤中每年可采集的浅层地温能能量是目前国内发电装机容量的3750倍,地下水中每年可采集的浅层地温能能量也有2亿千瓦。
浅层地温能是一种清洁无污染的能源。
这种能源的开发利用只需消耗少量的电能,就可以提取大量的能量,也不向大气排放二氧化碳等气体,对外界环境影响极小。
由于浅层地温能资源无处不在,人们可以就近利用,就地取(排)热,为建筑物供暖或制冷,而地下水的水质、水量不发生任何变化。
与传统能源相比,可节省大量运输、传输和存放成本。
可见,浅层地温能具有众多的优点,开发利用浅层地温能已是社会发展的必然趋势。
现在的问题是,我们该如何利用这种比人类体温还要低很多的能源呢?科技人员采用了“热泵”原理。
“热泵”和“水泵”类似。
大家熟悉“水泵”吧,它是一种利用管道将水从低位抽到高位的机械,只不过“热泵”传递的是热能。
我们居住的室内环境和地层土壤中的温度一般情况下具有一定的温差。
冬季时,我们利用热泵可以把地下的热能“抽”出来,供给室内采暖;夏季时,再把室内的热能“取”出来,排放到地下储存起来。
这样,可以通过自然和人工等补给方式,保持地温能量的动态平衡,使浅层地温能得以长期循环利用。
无论是冬季还是夏季,水都是传递热能的载体,被加热后以便用来储存热量。
由于电流只是用来传热,而不是用来产生热,因此热泵只需消耗较少的能量便可以提供较多的能量,通常情况下热泵每消耗1000瓦的能量,就可以得到4000瓦以上的能量。
我国城市浅层地热能开发利用现状与趋势慧聪空调制冷网近年来,浅层地热能开发利用得到迅速发展,成为节能减排大军中一股不可忽视的力量。
北京约有2000万m2的建筑利用浅层地热能供暖和制冷,沈阳市已超过4300万m2。
北京国家大剧院和奥运村、上海世博会等标志性工程都使用了地源热泵系统。
作为可再生能源之一,浅层地热能开发利用工作将成为城市地质工作中的重要部分,做好城市地质工作中浅层地热能开发利用工作,对生态城市建设和节能环保发展具有十分重要的意义。
一、我国浅层地热能(一)浅层地热能资源地热能是可再生的清洁能源,按照埋藏深度,200米以浅的称为浅层地热能,浅层地热能的温度略高于当地平均气温3~5℃,温度比较稳定,分布广泛,开发利用方便,具有十分广阔的开发利用前景。
浅层地热能的利用,主要是通过热泵技术的热交换方式,将赋存于地层中的低品位热源转化为可以利用的高品位热源,既可以供热,又可以制冷。
开发浅层地热能,可以改善我国能源消费结构,减少二氧化碳排放。
(二)我国浅层地热能应用潜力我国浅层地热能资源十分丰富。
最新数据表明,我国287个地级以上城市浅层地热能资源量为每年2.78×1020J,相当于95亿吨标准煤。
每年浅层地热能可利用资源量为2.89×1012kWh,相当于3.56亿吨标准煤。
扣除开发消耗电量,则每年可节能2.02×1012kWh,相当于标准煤2.48亿吨,减少二氧化碳排放6.52亿吨。
到2015年,我国利用的浅层地热能资源量将达到4.26×1011kWh,相当于5269万吨标准煤(占我国浅层地热能可利用资源总量的14.8%)。
(三)地源热泵技术地源热泵技术的进步是带动浅层地热能开发利用的关键因素,实践证明,利用地源热泵技术开发浅层地热能是实现节能减排十分有效的途径。
1912年瑞士人首先提出了地源热泵技术,1946年第一个地源热泵系统在美国俄勒冈州诞生。
1974年起,瑞士、荷兰和瑞典等国政府逐步资助建立了示范工程。
“绿色”浅层地温能阅读附答案- 说明文阅读及答案-绿色浅层地温能①你听说过浅层地温能吗?它是蕴藏在地表以下一定深度(一般小于200米)范围内岩土体、地下水和地表水中,一般低于25℃的热能。
浅层地温能的来源以太阳辐射为主,还有一小部分来自地心热量。
②我们的地球可以称得上是一个巨大的热库,它的资源量非常丰富,其内部的总热能约为地球储存的全部煤炭所蕴含能量的1.7亿倍,具有经济价值的浅层地温能大约是现在全球能源消耗总量的45万倍。
据专家测算,我国地处北纬30~42的许多城市,地下近百米深度内,土壤中每年可采集的浅层地温能能量是目前国内发电装机容量的3750倍,地下水中每年可采集的浅层地温能能量也有2亿千瓦。
③浅层地温能是一种清洁无污染的能源。
这种能源的开发利用只需消耗少量的电能,就可以提取大量的能量,也不向大气排放二氧化碳等气体,对外界环境影响极小。
由于浅层地温能资源无处不在,人们可以就近利用,就地取(排)热,为建筑物供暖或制冷,而地下水的水质、水量不发生任何变化。
与传统能源相比,可节省大量运输、传输和存放成本。
④可见,浅层地温能具有众多的优点,开发利用浅层地温能已是社会发展的必然趋势。
现在的问题是,我们该如何利用这种比人类体温还要低很多的能源呢?科技人员采用了热泵原理。
热泵和水泵类似。
大家熟悉水泵吧,它是一种利用管道将水从低位抽到高位的机械,只不过热泵传递的是热能。
我们居住的室内环境和地层土壤中的温度一般情况下具有一定的温差。
冬季时,我们利用热泵可以把地下的热能抽出来,供给室内采暖;夏季时,再把室内的热能取出来,排放到地下储存起来。
这样,可以通过自然和人工等补给方式,保持地温能量的动态平衡,使浅层地温能得以长期循环利用。
无论是冬季还是夏季,水都是传递热能的载体,被加热后以便用来储存热量。
由于电流只是用来传热,而不是用来产生热,因此热泵只需消耗较少的能量便可以提供较多的能量,通常情况下热泵每消耗1000瓦的能量,就可以得到4000瓦以上的能量。
绿色”浅层地温能阅读题及参考答案绿色”浅层地温能阅读题及参考答案①你听说过“浅层地温能”吗?它是蕴藏在地表以下一定深度(一般150米左右)范围内岩土体、地下水中,一般低于25℃的热能。
浅层地温能的以太阳辐射为主,还有一小局部地心热量。
②我们的地球可以称得上是一个宏大的热库,它的资源量非常丰富,其内部的总热能约为地球储存的全部煤炭所蕴含能量的1.7亿倍,具有经济价值的浅层地温能大约是现在全球能源消耗总量的45万倍。
据专家测算,我国地处北纬30°—42°的许多城市,地下近百米深度内,土壤中每年可采集的浅层地温能能量是目前国内发电装机容量的3750倍,地下水中每年可采集的浅层地温能能量也有2亿千瓦。
③浅层地温能是一种清洁无污染的能源。
这种能源的开发利用只需消耗少量的电能,就可以提取大量的能量,也不向大气排放二氧化碳等气体,对外界环境影响极小。
由于浅层地温能资源无处不在,人们还可以就近利用,就地取(排)热,为建筑物供暖或制冷,而地下水的水质、水量不发生任何变化。
与传统能源相比,可节省大量运输、传输和存放本钱。
④可见,浅层地温能具有众多的优点,开发利用浅层地温能已是社会开展的必然趋势。
现在的问题是,我们该如何利用这种比人类体温还要低很多的能源呢?科技人员采用了“热泵”原理。
“热泵”和“水泵”类似。
大家熟悉“水泵”吧,它是一种利用管道将水从低位抽到高位的机械,只不过“热泵”传递的是热能。
我们居住的室内环境和地层土壤中的温度一般情况下具有一定的温差。
冬季时,我们利用热泵可以把地下的`热能“抽”出来,供应室内采暖;夏季时,再把室内的热能“取”出来,排放到地下储存起来。
这样,可以通过自然和人工等补给方式,保持地温能量的动态平衡,使浅层地温能得以长期循环利用。
由于电流只是用来传热,而不是用来产生热,因此热泵只需消耗较少的能量便可以提供较多的能量,通常情况下热泵每消耗1000瓦的能量,就可以得到4000瓦以上的能量。
浅层地温(热)能专栏
为了使广大从事地源热泵技术应用的技术人员,其中包括暖通空调、工程设计和地质勘察等专业的人员了解浅层地温(热)能在地源热泵工程中的作用,我们开辟了这一专栏,介绍有关浅层地温(热)能方面的基本知识,并与感兴趣的人士探讨有关问题,欢迎广大读者参加讨论。
本期首先介绍一些地质的基本知识:
地球结构
地球半径6378km(赤道)~6357km(极地),平均6371km;
地球表层称为地壳(岩石层),其厚度为0~35km;
通常地下深1km,其温度可达38-40℃;
上地幔厚度35~670km;2000-3500℃
下地幔厚度670~2800km;
上下地幔也称为覆盖层
地外核厚度2800~4600km;3900 ℃
地内核厚度4600~6371km;温度4900 ℃。
地壳
由岩石组成的固体外壳,它是地球的最外层。
其底界为莫霍洛维奇不连续面(莫霍面),或称地幔。
地壳厚度与地球半径之比为0.00627;可见,地壳对于地球本身的厚度是极其浅薄的,但它具有保护地球内部热量的功能。
整个地壳平均厚度约17千米,大陆地壳厚度平均为35千米。
高山、高原地区地壳更厚,如青藏高原(冈底斯山脉)最高可达70千米;平原、盆地地壳相对较薄。
大洋地壳远薄于大陆,厚度约5至10千米。
其温度随深度增加而升高,世界各地(或海底)的火山喷发、深大断裂的热流体以及地表温泉水的热能释放是地球释放热能的明显表现形式。
同时,地球表面(陆地或海洋)也在向大气层不断释放热能。
只是单位面积内,单位时间内所释放的热能较小,人们用感官察觉不到。
可以说,地球是一个巨大的热能库,它的热能来源于其内部放射性物质的热核反应。
根据地质学家的研究,目前,地球的年龄已经是46亿年了。
根据它产生的热能和释放的状况,在正常情况下,地球还可以存在45多亿年。
但,根据地球前期的发展趋势推测,其温度变化总的趋势是逐渐变冷(图1)。
图1 地球的结构
大地热流
指单位时间内从地球内部向地表单位面积散失的热量,热流量单位(Heat Flow Unit)常用单位是微卡/平方厘米·秒(μcal/cm2.sec),工程单位毫瓦/平方米(mW/m2)其两者的关系为1HFU=1μcal/cm2·sec=41.868mW/m2。
在陆地上可以通过在钻孔中测量温度的垂直梯度和岩石导热率求取,即:q = -λ(d T/d Z);q—大地热流(mW/m2),λ—岩土导热率(μcal/c m2·sec),
T—温度(℃),Z—深度(cm)。
热流与温度梯度(dT/dZ)成正比,负号表示热量流向温度减小的方向。
大地热流值的测量与计算应该在恒温带内进行,以减少地表温度受季节变化的影响。
一般情况,地球内部热能向地球表面传递的方式有三种:热传导、热对流和热辐射。
在地球表面所得到的总热流量是这三种热流量之和。
岩土导热系数或称热导率(λ)
岩土中沿热流传递方向单位长度(l)上温度降低1(℃),单位时间(τ)内通过单位面积(S)的热量(Q),即:λ = S·τ·Q/(Δi/Δl)[卡·厘米·秒·℃或kcal/m·h·℃]。
岩土的导热率取决于其成分、结构、湿度(含水量)、温度以及压力等条件。
多年了为计算大地热流值,世界主要从事地热研究的实验室对典型的岩土、矿物等进行了热导率的测量。
试验表明,岩土中的矿物对热导率起主要控制作用。
其中,石英的热导率最高,为17.0。
由于花岗岩中含长石、黑云母、角闪石、辉石和石英矿物最多,其热导率在所有岩土中为最高。
这也是以含砂量较高的土质作为固定地埋管换热器的回填料,以提高换热能力的原因。
岩土导热系数的倒数即为岩土的热阻系数或热阻率(ξ;m·h℃/kcal)。
表1 主要矿物的导热率
岩土热传导系数或传导率(a)
又称热扩散系数,是一个综合性参数,即岩土层中热能传播的速度。
表示在非稳定热态下,岩土单位体积在单位时间内温度的变化(m2/h;或cm2/sec)。
在分析钻孔内温度平衡的形成条件和用人工热场方法研究孔内温度场变化具有意义。
其关系式:
a=λ/(C·ρ)= λ/C P =λ/(ξ·C P),其中:a—岩土热传导系数;λ—岩土导热率;C—岩土比热(kcal/kg·℃);ρ—岩土容重(kg/m3);C P—岩土单位热容量(kcal/m·℃);ξ—岩土热阻率。
岩土的导热率随着岩土的湿度(含水量)的增加而提高,随温度升高变化而略有降低。
对层状岩土具有各向异性特征,导热率顺层理方向比垂直层理高。
我国各地区的地温梯度、大地热流值有由东到西,从高到低的总体变化趋势。
如地温梯度,东部、中部及西部分别为30~40、24~26及18~27℃/km;大地热流值,东部为60~75mW/m2,中部为50~60mW/m2,西部为40~60 mW/m2。
可见,东部高于西部,中部为过渡值。
浅层地温(热)能
浅层地温(热)是分布在整个地壳浅部的常温能量,根据地源热泵系统地埋管换热器通常设置的深度,人为设定为地下200m以浅的岩土层、地下水中所存在的能量。
在这一地带,地下温度的变化形成具有三个不同特征的温度带:
变温带
又称变温层、外热带,主要受太阳辐射热影响的地带,影响深度为10-15m。
在变温带内地温分布具有明显的日变化、年变化和多年变化。
其温度变化幅度随深度而递减。
日变化
深度为1~2m,年变化深度为13~15m。
在多年冻土带冻土厚度可达700~800m,青藏高原冻土带约180m。
常温带
又称常温层、中性层,位于变温带之下(12~20m),其厚度不大,只有几米。
这一地带由于太阳辐射热影响逐渐减弱,地球内部上升的热能与上部变温带传导下来的热能,在此带内达到平衡。
其埋藏深度即为变温带的影响深度。
常温带的温度受不同地区纬度、气候条件、岩土性质以及植被等影响而各异。
如哈尔滨5~7℃,北京14~16℃,西安13~15℃,广州
20~22℃等,通常比当地年平均气温高2~2.5℃。
增温带
又称内热带,主要受地球内部热能影响地带,埋藏深度在恒温带以下(约15~20m以下),其温度随深度增加温度升高。
一般情况,温度向地心方向递增,这里指在地壳(33km)范围内,其平均温度递增率为2~2.5℃/100m。
但到达一定深度后增温速率减缓,否则按此次推导下去,到达地心要高达十几万度,这是不符合实际的。
图浅层岩土地温分布特征(河北省唐山地区北部)
作为地源热泵技术应用浅层地温(热)能,研究和利用的深度极为有限(200m),但它涉及到这三个带温度特征,因此,在开展地源热泵工程建设之前,首先要了解岩土层的原始温度,为系统设计提供地质基础资料。
增温带。