我国浅层地热能适宜性评价简介.ppt

我国浅层地热能适宜性评价简介 我国浅层地热能适宜性评价简介 概述国内发展现状热泵技术及适宜性评价的理论方法层次分析法结论 概述 浅层地热能是地球热能的重要组成部分 温度稳定且分布广泛 是一种清洁的可再生资源 开发利用前景较好 适宜性评价是开发利用浅层地热能重要的环节 本文中浅层地热能适宜性评价在确定评价因子的基础上分为计算与作图两个步骤 其中计算包括确定权重体系与确定评分体系两部分 本文采用层次分析法 AHP 确定适宜性评价中各要素的权重 评分体系则通过专家的综合打分来确定 最后将各要素权重与其相应的评分相乘相加得出最终的综合评分 依据综合评分进行浅层地热能适宜性分区 国内发展现状 伴随着20世纪70年代世界石油危机而掀起的地热新能源开发 在30多年的发展历程中又发现了新的亮点 那就是利用浅层地热能的地源热泵开发技术 近10余年来 世界利用热泵技术的潮流给我们指引出一条光明大道 地源热泵史无前例的高效率和高环保效益 也必将在我国有巨大的发展前景 在利用地源热泵技术开发浅层地热能的过程中 适宜性分区是一个最为重要的环节 无论是地埋管地源热泵系统还是地下水源热泵系统 都必须在资源评价之前进行适宜性分区 分区考虑的要素依照各地区的差异而有所不同 分区的结果也将直接影响到最终的浅层地热能资源评价 因此 研究适宜性分区的发展现状 还须从利用地源热泵技术开发浅层地热能的角度入手 热泵技术及适宜性评价的理论方法 浅层地热能的开发利用一般采用地源热泵技术 地源热泵技术是利用地下土层或地下水温度相对稳定的特性 通过消耗电能 在冬天把低位热源中的热量转移到需要供热或加温的地方 在夏天还可以将室内的余热转移到低位热源中 达到降温或制冷的目的 根据换热方式的不同 可将地源热泵系统分为两类 以利用地下水为冷热源的地下水源热泵系统 以利用土层作为冷热源的土壤源热泵系统 也有资料文献称为地下藕合热泵系统或者地埋管热泵系统 地下水源热泵系统 地下水源热泵系统是以地下水作为冷热介质 在冬季利用热泵吸收其热量向建筑物供暖 在夏季热泵将吸收到的热量向其排放 实现对建筑物制冷 地下水源热泵系统是由水源系统 热泵机组和末端系统三部分组成 图中抽水井用于抽取地下水及释放热量 回灌井用于地下水回灌 热泵主机用于提取热量 风机盘管用于向建筑物制冷 供热 土壤源热泵系统 土壤源热泵系统同地下水源热泵系统一样是以水或其他换热液作为冷热介质 但不同的是土壤源热泵系统通过埋设在地下的换热管与土层进行热量交换 冬季利用土层中的热量给室内供暖 夏季将室内的热量释放到土层中以达到制冷的目的 土壤源热泵系统由地下热交换器 热泵机组和末端系统三部分组成 地埋管埋置方式示意图 土壤源热泵系统地下热交换器采用埋管的方式来实现 埋管方式多种多样 目前普遍采用的有垂直埋管和水平埋管两种基本形式 水平埋管式开发技术要求不高且初期投资较少 但其缺点是占地面积大 温度稳定性也较差 现在已很少采用 垂直埋管式地热换热器目前应用较多 发展较快 层次分析法 层次分析法是一种定性与定量分析相结合的多因素决策分析方法 是分析多目标多准则复杂系统的有力工具 运用这种方法 决策者通过将复杂问题分解为若干个层次和若干因素 并按上一层的准则对其下一层次的各要素进行分别比较 就可以得出各要素的重要性程度权重 给定定量指标 然后求解各层次各要素相对重要性权值 最后做出综合分析和评判 地下水源热泵系统 影响地下水源热泵建设的因素很多 本文根据我国目前的实际情况 初步确立了影响地下水源热泵建设的几个因素 主要有 水文地质因素 气象因素 社会经济因素 场地施工因素 环境保护因素 我国区域地下水源热泵适宜性评价层次关系如图4 1所示 它由综合层 A 准则层 B 要素指标层 C 组成 地下水源热泵适宜性评价层次结构图 土壤源热泵系统 影响土壤源热泵建设的因素很多 本文根据我国目前的实际情况 初步确立了土壤源热泵适宜性分区的评价因子为 潜水水位埋深 第四系厚度 含水岩组介质类型 潜水 承压 含水岩组水质 综合热传导系数 平均比热容 地形地貌 地质灾害类型分布以及水源地保护区范围分布共10个 土壤源热泵适宜性分区层次结构图 结论 本文通过运用层次分析法 讨论了影响我国地下水源热泵与土壤源热泵建设的因素 建立了相应的评价指标体系与评价指标的量化 但是介绍的过于简单 这些指标在不同的城市有不同的权重 具体到应用地下水源热泵或是土壤源热泵时 还要根据具体的城市做具体的分析 结合当地的实际情况 进行更为详细的勘查工作 从而降低盲目性 实现资源的合理利用 参考文献 1 王贵玲 刘云等 地下水源热泵应用适宜性评价指标体系研究 J 研究探讨 2011 6 3 2 王涛 宁夏沿黄河经济带重点城市浅层地热能利用适宜性评价研究 D 长安大学 2011 3 钱程 不同气候区土壤源热泵系统的适宜性评价 D 中国建筑科学研究院 2008 4 常青 基于寿命周期分析的土壤祸合热泵系统 D 南京理工大学 2010 5 孟桃 土壤源热泵评价软件编制及北方地区适宜性研究 C 北京市建筑设计研究 2010 6 王亚斌 张海涛等 天津市水源热泵系统水文地质条件适宜性评价方法研究 C 地温资源与地源热泵技术应用论文集 2007 72一79 7 臧海洋 沈阳城区地下水源热泵适宜性评价及应用模式研究 D 8 纪轶群 叶超 北京平原区浅层地温