地?zé)崮芗夹g(shù)分為淺層地?zé)崮芾眉夹g(shù)和中深層地?zé)崮荛_發(fā)技術(shù)
時(shí)間:2022-02-21
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地?zé)崮苁堑厍騼?nèi)部貯存的熱能,它包括地球深層由地球本身放射性元素衰變產(chǎn)生的熱能及地球淺層由接收太陽能而產(chǎn)生的熱能。前者以地下熱水和水蒸氣的形式出現(xiàn),溫度較高,主要用于發(fā)電、供暖等生產(chǎn)生活目的,其技術(shù)已基本成熟,歐美國家有很多用于發(fā)電,我國則多用來直接供熱,這種地?zé)崮芷肺惠^高,但受地理環(huán)境及開采技術(shù)與成本的影響因而受限較大;后者由太陽能轉(zhuǎn)換而來,蘊(yùn)藏在地球表面淺層的土壤中,溫度較低,但開采成本和技術(shù)相對也低,且不受地理環(huán)境的影響,特別適合于建筑物的供暖與制冷,因而受到了暖通空調(diào)及節(jié)能行業(yè)越來越多的關(guān)注。
地球表面是一座巨大的天然太陽能集熱器和儲(chǔ)熱庫。到達(dá)地球表面的太陽能相當(dāng)于全世界能源消耗量的2000倍,只是由于太陽能能流密度低,地球表面的溫度變化大,使得對這部分熱能的直接利用困難較多。但實(shí)際上,溫度受天氣變化影響較大的部分主要集中在地表面至地下10m之間的區(qū)域內(nèi),從10m深度再往下,大地溫度就穩(wěn)定在當(dāng)?shù)厝甑钠骄鶜鉁厣狭恕Ｎ覈蟛糠值貐^(qū)這個(gè)溫度都在15℃左右,如果把這樣的溫度搬運(yùn)到地面上來稍做處理,就可成為很好的空調(diào)系統(tǒng),這就是目前淺層地?zé)崮芾玫闹饕绞健?br> 淺層地?zé)崮芾猛ǔＰ杞柚跓岜?它是一項(xiàng)新興綠色節(jié)能技術(shù)。在冬天它以大地為低溫位熱源,從大地中提取熱量,經(jīng)過地面上熱泵的轉(zhuǎn)換,提高溫位向房屋供暖;在夏天則以大地為高溫位熱源,將房屋內(nèi)的熱量輸送到大地土壤中。由于地下溫度十分穩(wěn)定且很接近房屋居住所需的溫度,因此,相對于以大氣環(huán)境為熱源的熱泵和燃煤、燃油的供暖供冷系統(tǒng),以大地為提取熱量或排放熱量的熱源的熱泵效率大大提高,同時(shí)還減少了燃燒產(chǎn)物的排放和制冷劑的用量,對環(huán)保十分有利。
淺層地?zé)崮軐儆诘推肺粺崮?直接使用達(dá)不到一般要求的溫度,通常需設(shè)置一套熱泵,組成地?zé)崮軣岜美孟到y(tǒng),將地下熱能的溫度進(jìn)行一定的提高或降低。因此,地?zé)崮芾孟到y(tǒng)主要由熱泵、地?zé)釗Q熱器及用戶端組成,而其中地?zé)釗Q熱器是關(guān)鍵。
地?zé)崮軣岜玫責(zé)崮軣岜玫墓ぷ髟砼c通常的熱泵相同,都是由壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器、節(jié)流裝置組成。通過消耗一部分高品質(zhì)能源即電能,吸收低溫物體的熱能排放給高溫物體,實(shí)現(xiàn)供熱和制冷的目的,其熱泵示意圖如圖1所示。只不過,通常的熱泵以大氣環(huán)境為其吸熱或放熱的熱源,大氣溫度的劇烈變化導(dǎo)致常規(guī)的熱泵效率低下,不僅消耗大量高質(zhì)能源,而且惡化了周圍的環(huán)境溫度,使得夏天更熱,冬天更冷。
除了淺地?zé)崮芗夹g(shù)利用，中深層地?zé)崮艿募夹g(shù)更是精湛！
中深層地?zé)崮苁且环N潔凈的環(huán)保型能源，在發(fā)電、供暖等領(lǐng)域被利用，它是可循環(huán)再生的一種能源，因此可開發(fā)價(jià)值高，關(guān)于此能源的開發(fā)有幾個(gè)主要的技術(shù)，今天小編跟大家分享的就是它的開發(fā)技術(shù)：
1、地?zé)峋@井技術(shù)
地?zé)峋@井目的不僅是鉆達(dá)目的層開發(fā)中深層地?zé)崮埽陀蜌饩啾龋幸粋€(gè)目的是經(jīng)濟(jì)節(jié)約，此技術(shù)主要用于地?zé)峋母邷亍⑤^大的井徑，它的費(fèi)用降低主要通過優(yōu)化鉆井工藝和減少井下復(fù)雜情況來實(shí)現(xiàn)的。由于地?zé)峋母邷?，油基或者氣基鉆井液是較好的選擇，如果考慮儲(chǔ)層損害問題，氣體基鉆井液是較好的選擇，但是它的適用性是有限的。因此，研發(fā)適合高溫水基的鉆井液是開發(fā)地?zé)岷蜕顚佑蜌獾年P(guān)鍵點(diǎn)，井壁穩(wěn)定以及漏失同樣是地?zé)峋@井過程中要考慮的重要問題。
2、地?zé)峋毓嗉夹g(shù)
雖然地球內(nèi)部熱能蘊(yùn)藏豐富，但是它的利用也不可以過于隨意，通常情況需要以“用熱不用水”原則對地?zé)嵛菜M(jìn)行合理回灌，一方面可以提高地?zé)豳Y源的利用率，以及地?zé)豳Y源利用的可持續(xù)性，另一方面也可以減少廢棄熱水對環(huán)境的污染。
3、地?zé)峋讣夹g(shù)
由于地下高礦化度環(huán)境的原因，管線上的結(jié)垢現(xiàn)象普遍存在，而這給地?zé)崮艿拈_發(fā)造成了重大的危害，因此除垢技術(shù)的研究意義重大。經(jīng)研究分析，結(jié)垢是因?yàn)榱鹘?jīng)地層的高硬水在從地層開始的流動(dòng)過程中出現(xiàn)壓力和溫度下降的情況，原有的氣、液、固三相平衡被打破了，水中的Ca（HCO3）2分解，CO2也從水中溢出，出現(xiàn)CaCO,致使結(jié)垢，在地?zé)釋W(xué)上稱作“鈣華”。目前較為有效的除垢工藝主要有石灰一純堿法以及井下控制熱儲(chǔ)層工藝。
