浅层地热能水源井工程问题与技术研究.pdf

2011年第38卷第8期
探矿工程(岩土钻掘工程)
浅层地热能水源井工程问题与技术研究
卢予北2,吴烨,陈莹2
(1.中国地质大学く武汉〉,湖北武汉430074;2.河南省深部探矿工程技术研究中心,河南郑州450053;3.河南工
程学院,河南郑州451191)
摘要:浅层地热能具有储量大、分布广、埋深浅、易开发等特点,是可再生新能源。在传统能源资源紧张和环境恶
化形势下,大力开发利用浅层地热能对全球低碳经济和节能减排具有重要的意义。水源热泵以能量利用率高、成
本低、维修方便的优势占据重要地位,其中水源廾是其关健,水源井的工程质量将直接影响着系统运行、回灌和使
用寿命。通过大量的调查,分析研究了目前水源井工程存在的突出问题,并在试验和实际经验基础上提出了合理
的水源井工程技术
关键词:浅层地热能;水源井;问题;技术研究
中图分类号:P634;TE249文献标识码:A文章编号:1672-7428(2011)08-0001-05
Research on Problems and Technology of Water Source Well in Shallow Geothermal Energy Development/LU r
bei*.WU Ye CHE.
ng"(1. China University of Geosciences, Wuhan Hubei 430074, China; 2. Henan Engineering
Research Center of Depth Exploration, Zhengzhou Henan 450053, China; 3. Henan Institute of Engineering, Zhengzhou
Henan 451191. China
Abstract: shallow geothermal energy is a kind of renewable energy; it has the characteristics of large reserves, wide distri-
bution shallow buried depth and easy development. In the situation of traditional energy resources shortage and environ-
ment pollution deterioration, development and utilization of shallow geothermal energy has important significance for global
low carbon economy, energy saving and emission reduction. Groundwater source heat pump occupies an important position
because of its high utilization rate, low cost, easy repairing; and the water well is the key in the system, the project quality
directly affects the system running, re-injection and service life. By a large amount of survey, the outstanding problems of
water well in the construction are analyzed, and based on the tests and practical experience, reasonable water well construc
tion technologies are put forward
Key words: shallow geothermal energy; water source well; problem; technology research
浅层地热能具有资源丰富、分布广泛、开发便利(交换)系统和能量释放系统3部分组成,其中地下
等特点,是可再生绿色新能源。在传统化石类能源能源采集系统是技术核心和关键部分。特别是水源
资源日趋紧张和生态坏境恶化的严峻形势下,大力井的施工工艺和成井管材将直接影响整个系统是否
开发利用浅层地热能,实现建筑物供暖制冷,对全球能够正常运行、回灌和区域地质环境]。目前在地
的低碳经济和节能减排具有重大的意义和厂疒阔的应下能源采集系统主要有地埋管(土壤源热泵)和水
用前景。自1995年以来全球各国重视浅层地热能源井(水源热泵)2种方式。由于水源热泵与土壤源
开发,并以每年20%的递增速度发展,我国自2000热泵相比具有投资小、能量利用率高、维修方便等优
年开始以每年50%的递増速度发展,目前在该领域势,所以,目前国内多数地区在开发浅层地热能时,
位居世界第
主要以水源热泵为主。如:北京和河南利用水源热
浅层地热能开发主要是通过热泵把地下200m泵开发浅层地热能分别为80%和98%,而地埋管土
以浅岩体和水体中的低品位热能(10~25℃)提升壤源热泵仅占20%和2%。当地下水资源缺乏的情
为高品位热能,来实现供暖;夏季则把地面建筑物内况下,才适用于地埋管的方式。
的高温排到地下进行能量交换,从而达到制冷的日
的。整个系统主要由地下能源采集系统、能量提升
收稿日期:2011-07-25
基金项目:河南省科技攻关项目课题资助(102102310360)
作者简介:卢予北(1964-),男(汉族),河北平山人,中国地质大学(武汉)在读博士,河南省深部探矿工程技术研究中心教授级高级工程
师,河南省学术技术带头人,地质工程专业,主要从事地热资源勘査和钻探工程技术研究工作,河南省郑州市南阳路S6号地矿大厦511房,
lu-yubei@263.net