第２３卷第３期 安徽地质 Ｖｏ１．２３ Ｎｏ．３ ２０１３年９月 Ｇｅｏｌｏｇｙ ｏｆ Ａｎｈｕｉ Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ ２０１３ 文章编号：１００５—６１５７（２０１３）０３—２３１—３ 浅谈浅层地热能及其开发利用的建议 张正，张兰玉 （安徽省地质矿产勘查局３２７地质队，安徽合肥２３００１ １） 摘 要：通过对浅层地热能及地源热泵技术进行了介绍并分析探究了安徽省及周边省份浅层地热能推 广开发利用情况，就开发利用浅层地热能如何充分发挥专业技术优势，建设主管部门、监理单位 如何加强行业监督管理工作提出建议和看法。以期更好地在我省推广开发利用地源热泵技术。 关键词：地热能；浅层地热能；土壤源；水源；地源热泵；地能空调 中国分类号：ＴＫ５２９ 文献标识码：Ａ 地热能是贮存于地球内部的一 来的锅炉加空调的两套装置或 Ｕ引吾 种巨大能源，分为浅层地热能和深 系统。 “绿色、环保、低碳、节能、减排” 层地热资源。本文主要介绍浅层地 地源热泵技术，上世纪８Ｏ年代 是当今社会乃至人类生存与发展、 热能及其开发利用。浅层地热能又 后期开始在欧美国家应用，我国是 科学发展、可持续发展永恒的主 名浅层地温能，其赋存于地表以下 ９０年代后期才开始应用的。清华大 题。利用新技术、新方法，研究开发 恒温带至地下２００ｍ之内，温度在 学徐秉业教授作为我国地源热泵第 新能源是社会发展之必需。传统的 ５～２５℃，是一种可再生能源。 一人，第一个从国外引进这项技术， 能源物质是指矿物燃料，即能够燃 浅层地热能的开发利用主要是 研究出我国第一台地源热泵机组， 烧的地下矿产资源，有三种形式：固 通过地源热泵技术，开发利用方式 并将这项技术应用到实际工程中。 态的可燃矿产、气态的可燃矿产和 有地源（土壤、岩石）型、地下水源 经过十几年的推广应用和持续改 液态的可燃矿产，如煤、天然气、石 型、地表水（江、湖、河）源型。地源 进，我国的开发利用技术已基本成 油等。自然矿产资源是会被人类开 热泵技术有几大优点：一是属可再 熟，主机设备性能稳定，与国外的先 采利用之枯竭的。但太阳能、风能、 生利用技术，是利用地球表面浅层 进技术基本没有差别。 海洋能、地热能（浅层地热能）的科 地热资源作为冷热源，进行能量转 学开发利用是可周而复始、循环开 换的供暖制冷空调系统。二是属经 ２安徽省及周边省份浅层 发利用。２０１２年底，常务会 济有效的节能技术，比其他常规供 地热能勘查评价及地源热 议讨论通过了《“十二五”循环经济 暖制冷技术可节能３０％～４０％；三 泵开发利用情况 发展规划》，明确了发展循环经济的 是环保效益显著，不排放任何污染 主要目标、重点任务和保障措施，也 物；四是经济效益显著，其运行费用 如今地源热泵在我国发展得如 为我们开发利用浅层地热能提供了 比其它空调降低３０％一５０％；五是 火如荼，每年以２０％的速度在增长， 依据。 系统维护费用低，是免维护空调，节 特别是国家大力倡导节能减排的近 １浅层地热能及地源热泵 省了维护费用；六是地源热泵一机 几年，地源热泵已在全国大范围推 技术简介 多用，地源热泵系统可供暖、空调、 广开来，我国地源热泵的应用已排 还可供热水，一套系统可以替换原 名世界第二，仅次于美国。 收稿１３期：２０１３－０２－１６ 作者简介：张正（１９６３一），男，安徽宿松人，高级工程师，主要从事工程勘察、地质找矿及新能源开发研究与管理工作。 ２３２ 安徽地质 ２０１３ 河南、山东、江苏等省开发利用 成功加入了国家可再生能源建筑应 “地源热泵系统工程技术规范” 浅层地热能＿Ｔ程比我省早３～５年， 用示范城市（县）。目前我省约有６Ｏ （Ｇ１３５０３６６—２００５），２００９年３月ｌ０ 开发利用的总量也远大于我省，如 多处浅层地热能开发利用地源热泵 日对该技术规范进行了修订。规范 河南省很多县城新开发的成片住宅 工程，已有１Ｏ多个示范工程通过 中明确规定，地源热泵系统方案设 小区都采用了浅层地热能地（水）源 省、部级验收。合肥大剧院、两淮豪 计前，应进行工程场地状况调查，并 热泵系统工程，有很多成功的经验 生大酒店地源热泵系统已运营多 应对浅层地热能资源进行勘察评 值得我们学习和借鉴。江西省虽然 年，合肥市南屏家园、科学家园、彩 价。工程勘察或水文地质勘察应由 开发利用浅层地热能比我省起步稍 虹新城等普通民用住宅小区利用地 具有勘查资质的专业队伍承担。工 晚，但目前已完成鄱阳湖生态经济 源热泵制冷供暖运行两个制冷供暖 程勘察完成后，应编写工程勘察报 区地热与浅层地温能勘查开发战略 期以上，由我公司实施的地矿家园、 研究项目 其成果显示，江西１７个 星隆广场项目正在加紧建设。仅合 重要城镇浅层地温能可供暖面积和 肥市就获得国家８０００多万元可再 可制冷面积分别为２．４５６￣１０ ｍ 和 生能源财政补贴专项资金补助。 １．２６６￣１０ ＩＴＩ ，相当于数百万家庭可 我省多次主办的以“发展低碳 免装空调。虽然很多省份都已着手 能源，建设生态安徽”为主题的“安 开发这项新能源，但是各省的现状 徽省浅层地热能开发利用学术论 又不尽相同，浙江、湖北省开发利用 坛”和“地源热泵空调系统工程技术 浅层地热能地源热泵工程不仅项目 研讨会”，为我省地源热泵空调系统 多而且项目单体较大，浙江大学、华 这种节能、减排、绿色、环保型空调 中科技大学、江南大学等高校与从 系统的推广起到了积极的推动 事地源热泵系统设备厂家、施工单 作用。 位成立了相应的地源热泵工程技术 安徽省“十二五”能源发展规划 研究中心。正在走“产、学、研”一条 指示，在未来的五年规划中要按照 龙的联合体模式推广开发利用这种 地热资源开发和水资源保护相结 新能源。 合的原则，积极扶持地热能的开发 我省于２００９年立项开展全省 利用，重点抓好地热能资源的开发 １６个中心城市建设规划区浅层地热 利用以及地源热泵的推广利用。 调查评价＿Ｔ作。查明了全省各中心 到２０１５年，要求全省地热供暖面积 城市区域浅层地热能赋存条件，评 达２８００×１０ ｍ ，地热供热水量达 价了全省浅层地热能资源及开发利 ３００￣１０ Ｉｎ ，地源热泵建筑应用面积 用潜力，预测评价了开发利用对地 达１０００￣１０ ＩＴＩ 。 质环境的影响，为全省浅层地热能 开发利用规划和布局提供了技术 ３开发利用浅层地热能的 依据。 几点建议 我省浅层地热能分布广、储量 地源热泵技术的开发利用，一 大、再生迅速、利用价值高。我省属 定要因地制宜，合理开发利用。为 亚热带气候，冬冷夏热、四季分明。 真正合理科学地开发利用浅层地热 在我省推广应用地源热泵技术效果 能资源，我们将从以下几方面谈一 好，效益显著，具有很高的经济价值 点浅薄的建议和意见。 和社会价值，意义重大。 ３．１基础地质资料是地源热泵系统 安徽省的合肥、铜陵、芜湖、黄 科学设计的前提 山、六安、池州，利辛、南陵、芜湖县 ２００５年１１月３０日国家发布了 告，对资源可利用情况提出建议，并 明确地埋管换热系统、地下水换热 系统、地表水换热系统的勘察内容 和要求。勘查资料只有严格按规范 要求为设计提供设计所需的各类参 数和建议。设计才能做到科学合 理。故基础地质资料是地源热泵系 统科学设计的前提。建议在我省加 大浅层地热能资源的分布、储量及 其环境影响因素进行充分的分析研 究工作，并建立浅层地热能岩土物 性参数数据库。 ３＿２一定要因地制宜。科学规划， 合理选择方法系统 合肥市城乡建设委员会和合肥 市质量技术监督局联合发布了《合 肥市地源热泵系统工程技术规范实 施细则》（ＤＢＨＪ／Ｔ００３—２０１２），该实 施细则结合合肥地区实际，提出合 肥地区不采用地下水换热系统地源 热泵系统，优先采用地埋管地源热 泵系统、地表水地源热泵系统。我 省国土面积１３．９６ｘ１０ ｋｉｎ ，地理气 候南北有别，区域地质条件、地层差 别较大，岩土类别不同其热物性参 性不同，地下水类型、储存量、含水 层岩性、分布、埋深及厚度、水质、水 温各不同。故一定要因地制宜，合 理选择方法系统。建议各地市要根 据当地的实际情况，要统筹规划和 制定各地相应的技术规范和施工标 准，采取符合科学发展观的管理和 扶持，从而达到真正合理科学 第２３卷 第３期 张正，等：浅谈浅层地热能及其开发利用的建议 ２３３ 地开发利用浅层地热能资源。 好监督管理工作 了智能化监测系统和数字化监控系 的开发利用。安徽省十分 的运行情况，即时将设备系统的运 省”，建设“美好安徽”、“生态安 ３．３强化施工管理和过程控制。做 统以及报警装置。随时可了解系统 重视生态文明建设，提出“三个强 地源热泵工程是一系统工程， 行故障和隐患控制在萌芽状态。故 徽”。出台了一系列的优惠，省 施工单位应严格执行现行国家标准 应安排专人做好监测、监控管理，运 财政对列入可再生能源示范工程的 规范施工。如地埋管换热系统，涉 营期间不问断地做好监测记录、数 地源热泵项目给予每平方米６０元 及到室外地埋管系统、机房系统和 据统计、整理分析研究工作，为科学 人民币的可再生能源财政补助资 室内末端系统。各子系统涉及的 运行管理和能效分析提供依据。做 金。合肥市出台了“合肥市可再生 内容很多，垂直埋管的钻探成孔质 好运营监测和运营维护管理工作对 能源建筑应用城市示范专项资金管 量、孔径、孔深、介质回填、水平管 科学合理的利用浅层地热能是十分 理暂行办法”，如南屏家园、地矿家 的连接、埋深以及管材质量、传热 必要。 园、地矿置业办公楼等项目获合肥 介质的选取等等。机房系统的设 ３．５加大科技创新和技术研发工作 市财政补助资金近１２００万元。其 备选择、安装、调试、末端系统的各 地源热泵技术在我国推广应用 他地市都要积极行动起来加大宣传 种设备、材料的选购，安装调试，各 尚不足二十年时间，这门技术虽已 力度和制定相应的配套，鼓励 个部位的检查、验收都至关重要， 基本成熟，但在这个领域还有很多 合理规划开发利用浅层地热能地源 一发而牵动全身，哪个部位的质量 可以更进一步技术革新和科技创 热泵项目的应用推广，特别是民生 问题都会影响到整个系统的质 新的地方。技术持续改进，永不止 工程的应用推广，提高老百姓的生 量。特别是各类配件规格相同，价 境。故建议设计单位、施工单位、 活质量和幸福指数，更广泛地开展 格和质量却相差甚大，据市场调查 设备厂家应与科研院所、高等院校 “节能、减排”，实现“建设美好安徽、 其价格相差可达３—１０倍，其质量 紧密合作，加强技术研究，不断 生态安徽”而努力奋斗。 差别也是可想而知。质检部门和 创新。 参考文献： 监理单位在这方面缺少专业的检 ３．６加大宣传和扶持推广 ［１】赵军，戴传山．地源热泵技术与建筑节能应 ．北京：中国建筑工业出版社，２００７． 验和监理人员，故需要各地建委行 力度。加快建设美好安徽、生态安 用【Ｍ１业主管、质检部门和监理单位加强 徽步伐 ［２１吕悦，杨立平，谭明．“追寻地源热泵之 “源”——访清华大学工程力学至教授徐秉 业［Ｓ］．地源热泵导刊，２０１０，１２（２）． 这方面专业技术人员培训和队伍 党的报告将生态文明建 培养，做好严格施工管理，过程监 设放在了突出地位，并提出“建设美 【３】地源热泵系统工程技术规范ＧＢ５０３６６－２００５ ［Ｓ】． 丽中国”。国家颁布的《节能中长期 】合肥市地源热泵系统工程技术规范实施细 控和监督管理工作。 ３．４做好运营监测和运营维护管理 专项规划》、《可再生能源法》以及 工作 则ＤＢＨＪ／Ｔ００３－２０１２［Ｓ］． ５】余方金．赣１７个城镇百万家庭可用地热＇３ －《可再生能源中长期发展规划》都明 ［“空调”【Ｎ】．中国矿业报，２０１２—１１一ｌ７． 很多地源热泵系统设计时设计 确提出了应用推广浅层地热能资源 Ａ ｐｒｏｂｅ ｉｎｔｏ ｓｈａｌｌｏｗ ｇｅｏｔｈｅｒｍａｌ ｅｎｅｒｇｙ ａｎｄ ｉｔｓ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ＺＨＡＮＧ Ｚｈｅｎｇ，ＺＨＡＮＧ Ｌａｎ—ｙｕ （Ｎｏ．３２７．Ｔｅａｍ ｏｆＢｕｒｅａｕ ｏｆＧｅｏｌｏｇｙａｎｄＭｉｎｅｒａｌＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｏｆＡｎｈｕｉＰｒｏｖｉｎｃｅ，Ｈｅｆｅｉ，Ａｎｈｕｉ２３００１１，Ｃｈｉａａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｓｈａｌｌｏｗ ｇｅｏｔｈｅｒｍａｌ ｅｎｅｒｇｙ ａｎｄ ｇｒｏｕｎｄ ｓｏｕｒｃｅ ｈｅａｔ ｐｕｍｐ，ａｎａｌｙｚｅｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｕｔｉ— ｌｉｚａｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｅｎｅｒｙ ｉｇｎ Ａｎｈｕｉ ａｎｄ ｔｈｅ ａｄｊｏｉｎｉｎｇ ｐｒｏｖｉｎｃｅｓ，ａｎｄ ｇａｖｅ ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ ｏｎ ｈｏｗ ｔｏ ｍａｋｅ ｕｔｍｏｓｔ ｕｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｏｆ ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌｓ ａｎｄ ｔｏ ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎ ｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔａｌ ａｎｄ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ ａｎｄ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｆｏｒ ｂｅｔ－ ｔｅｒｉｎｇ ｐｏｐｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｇｅｏｔｈｅｒｍａｌ ｅｎｅｒｇｙ；ｓｈａｌｌｏｗ ｇｅｏｔｈｅｒｍａｌ ｅｎｅｒｇｙ；ｓｏｉｌ ｓｏｕｒｃｅ；ｗａｔｅｒ ｓｏｕｒｃｅ；ｇｒｏｕｎｄ ｓｏｕｒｃｅ ｈｅａｔ ｐｕｍｐ；ｇｒｏｕｎｄ ｅｎｅｒｇｙ ａｉｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ
