地大熱能中深層地?zé)崮芾?/a>：河北省獻(xiàn)縣深層地?zé)豳Y源儲(chǔ)量豐富, 具有埋藏淺、水溫高、儲(chǔ)量大的特點(diǎn), 被譽(yù)為“華北地區(qū)最大的地?zé)?/a>富集區(qū)”, 深層地?zé)豳Y源在獻(xiàn)縣建筑領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景和巨大的節(jié)能潛力。

地?zé)豳Y源梯級(jí)利用在建筑上主要表現(xiàn)在高溫地?zé)崃黧w先經(jīng)過(guò)直接換熱、再利用水源熱泵技術(shù)提取低溫地?zé)崃黧w中的能量, 經(jīng)過(guò)多級(jí)換熱使用。如高溫地?zé)?/a>流體通過(guò)一級(jí)換熱用來(lái)發(fā)電供居民使用, 二級(jí)換熱可以用來(lái)采暖, 三級(jí)換熱用來(lái)洗浴, 四級(jí)可以通過(guò)水源熱泵提取地熱流體中的熱量使之轉(zhuǎn)換為高品位熱源, 最后溫度低于20℃尾水回灌地下, 通過(guò)這樣的抽回灌, 實(shí)現(xiàn)了深層地?zé)豳Y源在建筑節(jié)能領(lǐng)域的梯級(jí)利用。

獻(xiàn)縣深層地?zé)崂?/a>現(xiàn)狀

獻(xiàn)縣地?zé)衢_(kāi)發(fā)利用潛力及前景十分廣闊, 但開(kāi)發(fā)利用程度相對(duì)低, 獻(xiàn)縣僅有獻(xiàn)電熱1、獻(xiàn)電熱2、獻(xiàn)電熱3、獻(xiàn)電熱4、獻(xiàn)迎熱1等10余口地?zé)衢_(kāi)采井, 主要集中在獻(xiàn)縣城區(qū), 這些地?zé)峋?/a>主要用于供暖, 僅少量用于洗浴, 開(kāi)發(fā)利用形式較單一, 主要為深層地?zé)崴?/a>經(jīng)板式換熱器換熱后直接回灌, 回灌深層地?zé)崴?/a>溫度仍較高, 這就造成了極大地能源、資源浪費(fèi)。

獻(xiàn)縣深層地?zé)崽菁?jí)利用方案設(shè)計(jì)

深層地?zé)崽菁?jí)利用技術(shù)能夠?qū)⑸顚?a href="http://www.cityofbrews.com/t/地?zé)豳Y源.html" >地?zé)豳Y源多級(jí)提取, 多級(jí)利用, 將資源利用最大化。獻(xiàn)縣地?zé)崴?/a>屬于中低溫水源, 不易進(jìn)行發(fā)電, 加之冬季取暖能耗較大, 可設(shè)計(jì)如下深層地?zé)?/a>梯級(jí)利用方案。

如深層地?zé)?/a>梯級(jí)利用示意圖, 深層地?zé)崴?/a>經(jīng)過(guò)兩級(jí)換熱器, 制取的高溫熱水由一級(jí)管網(wǎng)供出;深層地?zé)嵛菜?/a>經(jīng)過(guò)尾水換熱器, 制取低溫熱水, 再利用水源熱泵技術(shù)提取熱量, 制取成為高溫生活熱水, 由二級(jí)管網(wǎng)出水口供出。根據(jù)管網(wǎng)1、管網(wǎng)2的設(shè)定水溫, 可以將高溫生活熱水運(yùn)用到采暖、洗浴等不同領(lǐng)域。

獻(xiàn)縣地?zé)峁┡?/a>需求分析

獻(xiàn)縣城區(qū)有建筑面積400萬(wàn)平方米。按照人口和建筑面積同比例增長(zhǎng)的假設(shè)計(jì)算, 預(yù)計(jì)到近期規(guī)劃末建筑面積達(dá)到633.27萬(wàn)平方米, 中期規(guī)劃期末 (2020年末) 達(dá)到688.33萬(wàn)平方米, 遠(yuǎn)期規(guī)劃期末達(dá)到722.75萬(wàn)平方米。由于獻(xiàn)縣縣城現(xiàn)有建筑面積已納入獻(xiàn)縣供暖系統(tǒng), 故供暖需求重點(diǎn)分析新增建筑面積地?zé)峁┡?/a>需求。由獻(xiàn)縣城區(qū)工程數(shù)據(jù)可知:打井深度1800~1900米, 出水溫度平均90℃, 傳統(tǒng)利用形式換熱后深層地?zé)崴毓?/a>溫度平均為40℃;若采用深層地?zé)崽菁?jí)利用技術(shù), 經(jīng)過(guò)水源熱泵提取熱量后, 回灌水溫度20℃。按照地?zé)?/a>供暖需熱量50w/m2, 單井日出水量1440m3/d (由抽水實(shí)驗(yàn)測(cè)得) , 熱效率0.6計(jì)算, 各個(gè)規(guī)劃期末獻(xiàn)縣新增建筑面積地?zé)峁┡?/a>需求如表。

由表可知, 在滿(mǎn)足同等需求的情況下, 采用深層地?zé)崽菁?jí)利用技術(shù)比傳統(tǒng)的深層地?zé)崂?/a>形式平均減少28.5%的工程量, 降低了工程量和工程成本。

目前, 獻(xiàn)縣冬季取暖仍以煤為主要能源, 其燃燒產(chǎn)生的二氧化碳、粉塵等對(duì)空氣環(huán)境造成的污染日趨嚴(yán)重, 成為困擾城市居民的一大問(wèn)題。然而深層地?zé)崽菁?jí)利用技術(shù)能在滿(mǎn)足供暖需求的基礎(chǔ)上極大地減少工程量, 降低成本, 提升能源利用效率, 并具有清潔、對(duì)大氣污染極小、運(yùn)行成本低、資源綜合利用收益高等優(yōu)點(diǎn), 加之獻(xiàn)縣在深層地?zé)?/a>方面的資源優(yōu)勢(shì), 深層地?zé)?/a>的梯級(jí)利用在獻(xiàn)縣的建筑節(jié)能領(lǐng)域有著廣闊的發(fā)展前景。