摘要：承德地區具有豐富的地熱能資源，在生產生活之中有著廣泛的應用，本文主要探討了承德地區的淺層地熱能開發利用情況。

　　關鍵詞：《農業與技術》,淺層地熱能,地熱熱泵,開發利用

　　引言

　　淺層地熱能是指地表以下一定深度范圍(一般為恒溫帶至200m埋深)內，溫度低于25℃，在當前技術經濟條件下具備開發利用價值的地球內部的熱能資源。淺層地熱能一般高于當地平均氣溫3～5℃，由于其埋藏淺，溫度穩定，分布廣泛，開發利用方便。淺層地熱能的利用，主要是通過熱泵技術的熱交換方式。近年來，隨著熱泵技術的日趨成熟，淺層地熱能的開發利用日益廣泛，但主要是在一些大城市開展，總體仍處于開發利用的初期階段。國土資源部的數據表明，我國淺層地熱能資源開發利用前景廣闊。

　　華北平原是我國淺層地熱資源比較豐富的地區之一。承德城區地處華北平原北部，地熱地質條件良好。具備地下水式、地埋管式、地表水式、中水及污水式多種換熱方式的淺層地熱能開發利用條件，且城區內已有多處熱泵工程用于冬季取暖、夏季制冷。

　　1、承德地區地質概況

　　承德地勢是西北向東南階梯逐級而下降，氣南北差異比較明顯，氣象要素表現為立體分布，使得氣候有著多樣性。在冬季較為寒冷;在春季較為干旱少雨;夏季比較溫和多雷陣雨;秋季涼爽，晝夜溫差大、霜害較重。而承德旅游區則是屬于溫帶大陸性季風型山地氣候，其四季比較明顯。冬天較為寒冷，但是因為四周的為山所包圍，那么蒙古高原寒流則就被阻擋，所以其溫度比同緯度其他地區要高。

　　2、淺層地熱能及地源熱泵技術解析

　　地熱能是貯存于地球內部的一種巨大能源，分為淺層地熱能和深層地熱資源。本文主要介紹淺層地熱能及其開發利用。淺層地熱能又名淺層地溫能，其賦存于地表以下恒溫帶至地下200m之內，溫度在5～25℃，是一種可再生能源。淺層地熱能的開發利用主要是通過地源熱泵技術，開發利用方式有地源(土壤、巖石)型、地下水源型、地表水(江、湖、河)源型。

　　地源熱泵技術有幾大優點：一是屬可再生利用技術，是利用地球表面淺層地熱資源作為冷熱源，進行能量轉換的供暖制冷空調系統。二是屬經濟有效的節能技術，比其他常規供暖制冷技術可節能30%～40%;三是環保效益顯著，不排放任何污染物;四是經濟效益顯著，其運行費用比其它空調降低30%～50%;五是系統維護費用低，是免維護空調，節省了維護費用;六是地源熱泵一機多用，地源熱泵系統可供暖、空調、還可供熱水，一套系統可以替換原來的鍋爐加空調的兩套裝置或系統。地源熱泵技術，上世紀80年代后期開始在歐美國家應用，我國是90年代后期才開始應用的。清華大學徐秉業教授作為我國地源熱泵第一人，第一個從國外引進這項技術，研究出我國第一臺地源熱泵機組，并將這項技術應用到實際工程中。經過十幾年的推廣應用和持續改進，我國的開發利用技術已基本成熟，主機設備性能穩定，與國外的先進技術基本沒有差別。

　　3、開發利用淺層地熱能的幾點建議

　　3.1、提高淺層地熱能應用技術水平因為我國對此所接收的訊息不夠多，因此就容易造成大材小用的情況。因此在進行應用時，可以考慮到建筑物的供熱或是供冷系統，自動控制等等方面。由于這涉及到了多個學科的相關專業，因此就需要與相關專業進行配合、交流、借鑒。從而研制出適合我國發展特點以及所需要的地源熱泵產品。3.2、積極的開展相關資源的勘查與評價由于淺層熱能在我國的分布非常之廣，但是在進行利用的時候需要采用何種方式、在利用的時候需要用到多少量，在進行長期利用之后可能會對周邊的環境帶來何種影響。已經周遭的地址環境、水文環境、地址條件都還沒有一個明確的指標。因此在進行開發前首先就要周邊環境進行勘察，以之間所收集到的水文地質資源為基礎，并補充相關的巖石以及滲透率等數據，將其進行整合，從而獲得新的數據，作為勘察評價的標準。

　　3.3、加大科技創新和技術研發工作

　　地源熱泵技術在我國推廣應用尚不足二十年時間，這門技術雖已基本成熟，但在這個領域還有很多可以更進一步技術革新和科技創新的地方。技術持續改進，永不止境。故建議設計單位、施工單位、設備廠家應與科研院所、高等院校緊密合作，加強技術研究，不斷創新。

　　3.4、強化施工管理和過程控制，做好監督管理工作

　　地源熱泵工程是一系統工程，施工單位應嚴格執行現行國家標準規范施工。如地埋管換熱系統，涉及到室外地埋管系統、機房系統和室內末端系統。各子系統涉及的內容很多，垂直埋管的鉆探成孔質量、孔徑、孔深、介質回填、水平管的連接、埋深以及管材質量、傳熱介質的選取等等。機房系統的設備選擇、安裝、調試、末端系統的各種設備、材料的選購，安裝調試，各個部位的檢查、驗收都至關重要，一發而牽動全身，哪個部位的質量問題都會影響到整個系統的質量。特別是各類配件規格相同，價格和質量卻相差甚大，據市場調查其價格相差可達3～10倍，其質量差別也是可想而知。質檢部門和監理單位在這方面缺少專業的檢驗和監理人員，故需要各地建委行業主管、質檢部門和監理單位加強這方面專業技術人員培訓和隊伍培養，做好嚴格施工管理，過程監控和監督管理工作。

　　3.5、基礎地質資料是地源熱泵系統科學設計的前提

　　2005年11月30日國家發布了地源熱泵系統工程技術規范”(G1350366-2005)，2009年3月10日對該技術規范進行了修訂。規范中明確規定，地源熱泵系統方案設計前，應進行工程場地狀況調查，并應對淺層地熱能資源進行勘察評價。工程勘察或水文地質勘察應由具有勘查資質的專業隊伍承擔。工程勘察完成后，應編寫工程勘察報告，對資源可利用情況提出建議，并明確地埋管換熱系統、地下水換熱系統、地表水換熱系統的勘察內容和要求。勘查資料只有嚴格按規范要求為設計提供設計所需的各類參數和建議。設計才能做到科學合理。故基礎地質資料是地源熱泵系統科學設計的前提。建議在我省加大淺層地熱能資源的分布、儲量及其環境影響因素進行充分的分析研究工作，并建立淺層地熱能巖土物性參數數據庫。

　　4、淺層地熱能開發利用優勢與前景

　　采用地源熱泵為建筑物供熱可以大大降低一次能源的消耗。通常我們通過直接燃燒礦物燃料(煤、石油、天然氣)產生熱量，并通過若干個傳熱環節最終為建筑供熱。在鍋爐和供熱管線沒有熱損失的理想情況下，一次能源利用率(即為建筑物供熱的熱量與燃料發熱量之比)最高可為100%。但是，燃燒礦物燃料通常可產生1500℃—1800℃的高溫，是高品位的熱能，而建筑供熱最終需要的是20℃一25℃的低品位的熱能;直接燃燒礦物燃料為建筑供熱意味著大量可用能的損失。如果先利用燃燒燃料產生的高溫熱能發電，然后利用電能驅動熱泵從周圍環境中吸收低品位的熱能，適當提高溫度再向建筑供熱，就可以充分利用燃料中的高品位能量，大大降低用于供熱的一次能源消耗。供熱用熱泵的性能系數，即供熱量與消耗的電能之比，現在可達到3—4。因此，采用地源熱泵為建筑物供熱可大大降低供熱的燃料消耗，不僅節能，同時也大大降低了燃燒礦物燃料而引起的CO，和其他污染物的排放。

　　5、結語

　　綜上所述，現階段我國發展的需要大量的能源支持，而新能源的開發應用不是一紙空話，他要求政府、技術的支持，才能夠更加快速的發展起來。本文針對其開發以及應用現狀進行了一個簡要的了解，目的是希望通過政策的不斷完善以及技術的不斷成熟，使得我國人們能夠更加快速的享受到真正的率能源，保證社會的環境更加的健康。

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