地?zé)崮茉谀尘频旯こ讨械拈_發(fā)利用

地?zé)崮茉谀尘频旯こ讨械拈_發(fā)利用引言(一級)資源、環(huán)境是人類當(dāng)前面臨的重大難題。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，我國的HYPERLINK"/swzx/nzj/"建筑能耗，特別是HYPERLINK""暖通空調(diào)能耗所占的比重越來越大，地?zé)豳Y源作為一種可再生綠色清潔能源，在城市發(fā)展中正發(fā)揮著越來越重要的作用。據(jù)現(xiàn)代地?zé)嵘衫碚摵投啻螌?shí)踐證實(shí)，山東省聊城市具備地?zé)嵝纬傻牡刭|(zhì)條件，地?zé)豳Y源比較豐富，具有良好的開發(fā)前景。該地區(qū)屬魯北地?zé)釁^(qū)。本區(qū)屬暖溫帶半濕潤氣候，年平均氣溫11.6℃，極端最高氣溫41.4℃，最低氣溫-22.1℃;年平均降水量590.4毫米，無霜期年均206天。依據(jù)各信息資料統(tǒng)計分析，區(qū)內(nèi)地?zé)豳Y源的形成、賦存和分布嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造和地層巖性的HYPERLINK"/index.php?gid=280"控制，HYPERLINK"/swzx/nzj/"工程所在區(qū)域位于魯西北Ⅲ級成礦遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)的西北端、聊城市凹陷內(nèi)，石油、天然氣、地?zé)岢傻V遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)，聊城市--夏津地?zé)幄跫壋傻V遠(yuǎn)景區(qū)的西南側(cè)。本區(qū)位于聊考斷裂帶的東側(cè)，區(qū)內(nèi)地層由上到下為第四系、新近系明化鎮(zhèn)組、館陶組地層和古近系地層，奧陶熱儲地層。區(qū)內(nèi)隱伏著新近系(上第三系)黃華群明化鎮(zhèn)組，館陶組、古近系地層等熱儲地層，具有滲透性較好的熱儲水砂礫層，同時又具有較好的粘土質(zhì)蓋層，它既防止了淺層地下水向下滲透，又阻隔因地下水的垂向?qū)α鞫斐傻臒崃繐p耗，從而使地下熱能在其之下聚集。蓋層厚度在1200～1500m左右，說明區(qū)內(nèi)已具有良好的導(dǎo)熱通道、熱儲空間和完整的熱儲蓋層。HYPERLINK"/swzx/nzj/"工程概況(一級)聊城阿爾卡迪亞國際大酒店位于江北水城環(huán)城湖畔，按五星級酒店標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，為園林式多層HYPERLINK"/swzx/nzj/"建筑組群，包括接待中心、餐飲樓、客房部、會議中心、康體中心、職工宿舍樓及兩個貴賓樓，共八個子項(xiàng)，總HYPERLINK"/swzx/nzj/"建筑面積62000㎡，集餐飲、接待、會議、住宿、休閑娛樂為一體。為目前當(dāng)?shù)匾?guī)模最大、規(guī)格最高的接待場所。HYPERLINK"/swzx/nzj/"工程負(fù)荷需求(二級)夏季空調(diào)尖峰冷負(fù)荷為5900KW，供回水溫7℃/12℃;冬季空調(diào)尖峰熱負(fù)荷為5000KW，供回水溫40℃/45℃;洗浴衛(wèi)生熱水最高日用水量180M3/d,供水溫度50--55℃;地?zé)釡厝庇盟?1).康體中心游泳館補(bǔ)水量60M3/d(游泳池體積約600M3，池體水溫27℃);(2).康體洗浴中心補(bǔ)水量60M3/d。經(jīng)對HYPERLINK"/swzx/nzj/"工程擬建場區(qū)大極距直流電測探后分析認(rèn)為，在圈定的地?zé)岙惓０l(fā)育區(qū)開采地?zé)峋A(yù)計單井出水量不小于70M3/h，預(yù)計水溫不低于53℃。方案設(shè)計(一級)方案一(二級)利用地?zé)崮芎秃厹\層井作為系統(tǒng)熱源和散熱源，通過水源HYPERLINK"/forum-31-1.html"熱泵滿足系統(tǒng)制冷供暖及衛(wèi)生熱水的需要。具體介紹如下：1、地?zé)崴韧ㄟ^一次板式換熱器加熱洗浴衛(wèi)生熱水;冬季地?zé)嵛菜龠M(jìn)入二級板式換熱器加熱水源HYPERLINK"/forum-31-1.html"熱泵蒸發(fā)器側(cè)循環(huán)水，利用兩臺水源HYPERLINK"/forum-31-1.html"熱泵的冷凝器將水溫提高至45℃，滿足部分酒店熱負(fù)荷需要;另配有三臺淺層井水水源HYPERLINK"/forum-31-1.html"熱泵，補(bǔ)充熱負(fù)荷不足部分;同時，其中一臺淺層井水水源HYPERLINK"/forum-31-1.html"熱泵還可作為洗浴衛(wèi)生熱水的備用熱源;地?zé)嵛菜碒YPERLINK"/forum-31-1.html"熱泵也可利用淺層井水作為熱源，作為地?zé)峋畽z修時的備用，以保證酒店的正常經(jīng)營。通過以上地?zé)崴奶菁壚?，可將地?zé)釛壦禍刂?5℃排放，充分提取地?zé)崴刑N(yùn)藏的熱能。2、夏季五臺水源HYPERLINK"/forum-31-1.html"熱泵均制冷，利用淺層井水散熱，滿足酒店全部冷負(fù)荷需要;其中一臺淺層井水水源HYPERLINK"/forum-31-1.html"熱泵依然兼作制備洗浴衛(wèi)生熱水的備用熱源，在溫泉地?zé)峋收蠙z修時保證酒店正常供應(yīng)衛(wèi)生熱水。根據(jù)聊城地區(qū)地下水文資料，100米深度出水溫度約為15.2℃，因此，夏季最高日最大時淺層水需水量為480M3/h，(冬季需水量較小)。3、地?zé)嵩?、尾水及棄水可根?jù)地?zé)釡厝庇玫臏囟刃枰幢壤{(diào)節(jié)后，經(jīng)曝氣除鐵后儲存在地?zé)崴鋬?nèi)，利用輸水泵供應(yīng)給游泳池及洗浴中心。水箱總?cè)莘e為50M3X2。4、由于洗浴衛(wèi)生熱水的最大小時用水量較大，因此設(shè)置洗浴熱水蓄水箱，總?cè)莘e為50M3X2，采用開式變頻供水方式供水，在熱水箱和一次板換之間設(shè)置中間循環(huán)泵，該泵的啟停由設(shè)在水箱供水口處的溫度變送器的信號HYPERLINK"/index.php?gid=280"控制，供水溫度高于50℃時，中間循環(huán)泵停止工作，供水溫度低于45℃時，中間循環(huán)泵開始工作。5地?zé)嵯到y(tǒng)綜合利用工藝流程見附圖1：方案分析(三級)方案一的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)投資不高，機(jī)房HYPERLINK"/index.php?gid=280"控制也不太復(fù)雜，卻可滿足酒店的多功能需求，地?zé)崮艿奶菁壚每梢源蠓档瓦\(yùn)行費(fèi)用，充分提取地?zé)崮芰?淺層井水即可作為制冷時的散熱源，又可作為供暖時熱源的補(bǔ)充和備用。這樣就即降低了運(yùn)行成本，又可滿足酒店的可靠運(yùn)行，其優(yōu)勢是顯而易見的?！兜卦碒YPERLINK"/forum-31-1.html"熱泵系統(tǒng)HYPERLINK"/swzx/nzj/"工程技術(shù)規(guī)范GB50366-2005》中規(guī)定，地下水水源HYPERLINK"/forum-31-1.html"熱泵系統(tǒng)應(yīng)同層回灌，因此，筆者會同甲方及相關(guān)單位就淺層水回灌做了一系列的調(diào)查工作：(1)該區(qū)地層特征：本區(qū)80m以內(nèi)深度屬于第四紀(jì)黃河沖積物，按地層時代分為黑土湖組和平原組。黑土湖組(QH)為湖沼相沉積，厚度較穩(wěn)定，埋深約14m，巖性主要為灰黑色淤泥質(zhì)粉土、粉質(zhì)粘土，與下伏平原組呈整合接觸。平原組(QP)不整合于明化鎮(zhèn)組之上，巖性為一套棕黃色粉砂、粘土夾中細(xì)砂層，局部夾淤泥層，屬河漫灘相、河床相的綜合體，底部以砂礫層為標(biāo)志層。(2)含水層水文地質(zhì)特征：本區(qū)含水層累計厚度40m左右，最大單層厚度20m之多。主要含水層巖性為灰白色中細(xì)砂，垂向上呈上細(xì)下粗的正旋回沉積。含水層孔隙在25%左右，具有良好的儲水空間。礦化度1890mg/l，水化學(xué)類型為HCO3·Cl—NaMa型，井口水溫16℃。靜止水位埋深6m左右。(3)試驗(yàn)鉆孔綜合柱狀圖見下頁:根據(jù)以上地質(zhì)及水文特征分析，該地區(qū)蓄水量豐富。但由于其巖性顆粒較小，滲水性能差，且靜止水位太淺，回灌水壓小，經(jīng)回灌試驗(yàn)測定，其單井回灌量僅為10M3/h。對五星級酒店而言，如此差的回灌條件是不能保證系統(tǒng)的可靠運(yùn)行的。因此，經(jīng)多次研究，甲方雖對該方案非常感興趣，但最終還是忍痛放棄了該方案。方案二(二級)利用地?zé)崮芎统Ｒ?guī)能源，通過水源HYPERLINK"/forum-31-1.html"熱泵、燃?xì)忮仩t和水冷機(jī)組為酒店提供空調(diào)冷熱源和衛(wèi)生熱水。具體介紹如下：1地?zé)崴韧ㄟ^一次板式換熱器加熱洗浴衛(wèi)生熱水，同時，板換后串聯(lián)管殼式汽-水換熱器，可將衛(wèi)生熱水供水溫度提至55℃，保證洗滌場所最低供水溫度不低于50℃，熱水蓄水、加熱HYPERLINK"/index.php?gid=280"控制及供應(yīng)系統(tǒng)同第一方案，不再贅述。2冬季地?zé)嵛菜龠M(jìn)入二級板式換熱器加熱水源HYPERLINK"/forum-31-1.html"熱泵蒸發(fā)器側(cè)循環(huán)水，利用一臺水源HYPERLINK"/forum-31-1.html"熱泵的冷凝器將水溫提高至45℃，滿足部分酒店熱負(fù)荷需要;另外，系統(tǒng)并聯(lián)兩臺管殼式汽-水換熱器，補(bǔ)充熱負(fù)荷不足部分(其中一臺為水源HYPERLINK"/forum-31-1.html"熱泵的備用);通過以上地?zé)崴奶菁壚?，可將地?zé)釛壦禍刂?5℃排放，達(dá)到充分利用地?zé)崮艿哪康摹?夏季，水源HYPERLINK"/forum-31-1.html"熱泵冷凝器接入HYPERLINK"/search.php?searchid=114&orderby=lastpost&ascdesc=desc&searchsubmit=yes"冷卻塔冷卻水系統(tǒng)，蒸發(fā)器接入用戶空調(diào)循環(huán)系統(tǒng)，與兩臺離心式冷水機(jī)組聯(lián)合供冷。為滿足洗衣機(jī)房和廚房設(shè)備對蒸汽供應(yīng)的要求，設(shè)計了三臺燃?xì)庹羝仩t，既可全年提供蒸汽供應(yīng)，又可補(bǔ)充冬季地?zé)峁┡蛔悴糠值臒嶝?fù)荷，還可作為地?zé)峋收蠙z修時的備用熱源。非?？煽康谋ＷC酒店的正常經(jīng)營。4地?zé)崴惫┫到y(tǒng)詳?shù)谝环桨福辉儋樖觥?地?zé)嵯到y(tǒng)綜合利用工藝流程見附圖2：方案分析(三級)顯而易見，該方案較第一方案更為復(fù)雜，初投資也高，且運(yùn)行費(fèi)用也比第一方案要高。但常規(guī)能源較有保證，不受淺層水回灌因素的制約，從酒店經(jīng)營的角度，該方案更為安全可靠，因此，最終實(shí)施第二方案結(jié)語(一級)1在利用地?zé)崮艿墓┡到y(tǒng)中，因空調(diào)設(shè)計回水溫度不低于40℃，則地?zé)崴ㄟ^一次板換后的地?zé)嵛菜欧艤囟葎荼卮笥?0℃，則既對排放環(huán)境造成很大的熱污染，更是對地?zé)豳Y源的極大浪費(fèi)，同時也增加了用戶的運(yùn)行成本。而利用水源HYPERLINK"/forum-31-1.html"熱泵則可將地?zé)釛壦欧艤囟冉抵?5℃以下，將地?zé)崴刑N(yùn)藏的熱量充分提取出來，使地?zé)崮艿睦酶浞?。就本HYPERLINK"/swzx/nzj/"工程第二方案來說，利用水源HYPERLINK"/forum-31-1.html"熱泵與利用燃?xì)忮仩t供暖相比就可節(jié)省每小時不小于350元的運(yùn)行費(fèi)用，其經(jīng)濟(jì)效益非常明顯。2正如大家所公認(rèn)的，淺層井水水源HYPERLINK"/forum-31-1.html"熱泵制冷供暖空調(diào)系統(tǒng)是一項(xiàng)利國利民的HYPERLINK"/zm/search.php?searchtype=keywords&keywords=%BD%DA%C4%DC&catid=47&typeid=0&fromdate=&todate=&ordertype=0&search=1"節(jié)能形式，但在實(shí)際HYPERLINK"/swzx/nzj