浅析重庆市浅层地温能开发利用影响条件

浅析重庆市浅层地温能开发利用影响条件

重庆市位于中国内地西南部、长江上游地区。气候条件多样，水资源丰富，地质条件较为复杂，浅层地温能资源丰富。文章从浅层地温能开发的形式、特点、利用现状、存在的问题等入手，对全市浅层地温能开发利用进行论述。

标签：重庆市；浅层地温能；开发利用；影响

浅层地温能的开发形式主要有地埋管地源热泵系统、地下水源热泵系统和地表水源热泵系统等，目前在重庆地区应用较多的是地表水源热泵技术和地埋管地源热泵技术。由于本项目仅对地埋管地源热泵系统的应用潜力和资源进行评价，因此本节只对地埋管地源热泵系统的应用进行分析。

1 浅层地温能开发利用特点

地埋管地源热泵系统是利用地下岩土为热源热汇进行供热制冷的地源热泵技术，以水或加入防冻剂的水为热载体，使其在埋于岩土内部的封闭环路中循环流动，从而实现与岩土的热交换。由于地埋管地源热泵系统的应用具有典型的地域特征，该系统在重庆地区的应用存在如下特点。

（1）重庆地处夏热冬冷地区，夏季空调冷负荷远大于冬季空调热负荷，全年冷热负荷不等，应用地埋管地源热泵系统存在地下换热不平衡问题。

（2）重庆地区浅层岩土以泥岩和砂岩为主，岩土导热系数较北方平原地区高，但钻孔施工难度大，地埋管系统造价偏高。

（3）重庆主城区地形以山地为主，可利用埋管面积较少，埋管布置相对紧凑，应尽量考虑采用桩基埋管或螺旋埋管等节省占地面积的埋管形式。

（4）重庆浅层地下水以基岩裂隙水为主，地下水位不稳定，随季节变化较大，分布亦不均匀，容易造成不同位置埋管换热能力存在偏差。

地埋管地源热泵系统在设计和运行中，应尽可能采取措施保持夏季向地下累计释放的热量和冬季从地下累计吸收的热量相平衡，否则将会使岩土温度发生变化，降低地埋管换热器的换热性能，甚至失效。

2 浅层地温能开发利用现状

2009年底，重庆市被我国财政部、住房部和城乡建设部确定为“可再生能源建筑应用全国示范城市”；2010年重庆巫溪和云阳县分别成功申报国家“可再生能源建筑应用示范县”；2011年重庆两江新区水土片区被财政部、住房城乡建设部确定为“全国可再生能源建筑应用集中连片示范区”；均获得中央专项财政补助资金，用于支持重庆地区可再生能源的开发利用，其中包含以地埋管地源热泵和

地表水源热泵技术为主的浅层地温能资源开发利用方式。

由于重庆地区地表水资源非常丰富，而地下水资源相对稀缺，地表水利用是重庆地区一大优势，因此在浅层地温能的开发利用中，地表水源热泵项目应用较多，地埋管地源热泵项目应用较少，而地下水源热泵系统则没有应用案例。到2014年底，重庆市浅层地温开发利用项目40余个，应用面积515万m2，其中城市示范项目36个，约407万m2，示范项目中地表水项目22个，面积约355万m2；地埋管项目14个，面积约50万m2；污水源2个约2万m2。其中最引人注目的项目是江北城CBD区域的江水源热泵系统，该建筑示范面积最终将超过300万m2，现已建成约150万m2。

3 浅层地温能开发利用存在问题

（1）重庆属于基岩山区，夏热冬冷，与北方平原地区有较大差异，浅层地温能开发利用不完全一样，且重庆地区相关规程规范有待出台，如部标中的适宜性分区、地下水方式等，不适合重庆地区。国内的一些北方平原城市（北京、天津）已经完成了当地浅层地温能开发利用的综合规划研究，但是北方平原地区的浅层地表地质构造以第四系为主，而重庆地区第四系厚度几乎可以忽略，如果照搬，则可能会造成浅层地温能开发应用不当。

（2）国内一些城市（北京、天津）均已完成了地源热泵系统及浅层地温能应用的统一研究、规划及预测工作，但重庆还未完成以上工作，进度较缓慢。而以上工作对于重庆市推广利用地源热泵系统积极开发浅层地温能资源的开发利用是非常迫切的。

（3）重庆地区浅层地温能开发利用的方式仍以地表水源热泵系统为主，地埋管地源热泵技术应用较少，地下水源热泵技术基本没有得到应用。究其原因，主要是因为重庆坐拥两江，地表水资源丰富，采用地表水源热泵技术有着得天独厚的地理条件；而重庆地区岩土层以泥岩和砂岩为主，造成钻孔施工困难，成本较高，使地埋管地源热泵技术的推广受到一定的限制；另外重庆地区地下水资源较为匮乏，地下水位分布不均匀，限制了地下水源热泵技术的应用。

（4）浅层地温能开发利用技术属于新型节能技术，由于在重庆市仍处于示范和推广阶段，有关部门重视程度不一，普通大众也不熟知，人们的节能与环保意识比较薄弱，公众对技术的采用往往关注其初投资的高低，而不能从技术的全寿命周期来权衡。因此，地源热泵技术的推广和实施仍不能实现市场化运作，而是更多的依赖政策鼓励和经济补偿，这只能在一定程度上促进地源热泵技术的应用，而要实现规模化应用则要对其进行市场化运作。

（5）在对已投入运行的浅层地温能开发利用项目进行调研时发现系统管理人员存在专业水平偏低、节能意识较差的现象，系统管理人员往往只对系统进行简单的操作和维护，很少主动的去根据室外温度或房间负荷对系统的运行进行调节；虽然多数系统安设了监测系统，但由于施工不严谨和管理不善，导致多数监测系统显示有误，使业主或管理人员误以为系统处于高能效节能运行，并未对系

统做进一步调节或节能改造；有的项目虽然设计之初设置了完善的监测系统，但是由于维护管理不善，造成监测系统废置。管理人员应强化系统的监测管理、定期对监测系统进行校对，以提高监测的准确度。

参考文献

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作者简介：朱世保（1986-），男，重庆奉节人，本科，主要从事浅层地温能开发利用研究工作。