武漢市可再生能源資源可利用潛力(編輯修改稿)
2025-06-12 05:49 本頁面
【文章內容簡介】 （23）式中，Qh—地表水中賦存的可利用熱量，kJ/a；COPh—制熱系數(shù)。 地表水熱能利用潛力分析，從武漢市過境的水資源比較豐富，年平均水資源總量可達7122億立方米。境內地表水冬季可利用溫差2℃，夏季可利用溫差為4℃，過境地表水冬季可利用溫差2℃，夏季可利用溫差為5℃，地表水熱能可利用潛力如表44所示。表21 武漢市地表水熱能可利用潛力名 稱水流量/億立方米可利用冷量/千焦/年可利用熱量/千焦/年標準煤/萬噸/年境內地表水+13+13過境地表水7122+15+15 地表水地源熱泵開發(fā)利用原則為充分發(fā)揮地表水地源熱泵技術的優(yōu)勢，可采取“因地制宜，合理布局，綜合利用，穩(wěn)步推進”的開發(fā)利用原則，以減少地表水地源熱泵技術應用對防洪和水體生態(tài)環(huán)境的影響。3 淺層地能資源量 巖土體應用適宜性如前所述，武漢地區(qū)大部分地層顆粒較細，土石類別主要為松土—普通土—硬土，土石等級為I—II—III級，地埋管鉆井施工難度小，成本低。武漢市陸地面積很大，一般來講，大部分地區(qū)都可以考慮采用巖土體作為地埋管地源熱泵系統(tǒng)冷熱源，對于II、III級階地，如水果湖地區(qū)，地下水資源相對不太豐富，地表水資源又不太適合作為熱泵系統(tǒng)的冷熱源，采用巖土體源作為地埋管地源熱泵系統(tǒng)的冷熱源將是較適宜的選擇。但是在巖溶地面塌陷潛在危險區(qū)特別是砂層埋藏較淺的地區(qū)不宜采用地埋管地源熱泵系統(tǒng)；在淤泥層深厚區(qū)，由于鉆孔深度較大，在基巖裸露區(qū)或礫卵石深厚區(qū)，由于鉆孔難度大，都會增加地埋管熱泵系統(tǒng)的成本，設計時應綜合考慮。由于基巖的熱傳導性能最好，而地源熱泵系統(tǒng)的成孔工藝有別于傳統(tǒng)的工程勘察成孔工藝，若能研發(fā)專門用于地源熱泵系統(tǒng)的成孔設備，大大降低成孔成本，從而可以大大降低地源熱泵系統(tǒng)的初投入。 巖土體地能資源量對于如何評價淺層巖土體地能資源量，由于地埋管地源熱泵最主要的是利用地層進行熱量的儲存和釋放，也就是作為一個調節(jié)作用，所以首先要評價地下一定深度范圍里地能的儲存量，同時要評價區(qū)域的地能的可開采量。采用合理的開采利用方案，經過非取熱期地溫能夠恢復，包括自然的補給熱量的恢復和制冷期的存熱，能夠達到多年熱均衡的淺層地能的在取熱期可開采的熱量，區(qū)域評價是為宏觀管理服務，要算一個平均量。淺層地能資源的評價宜選擇采用熱儲法進行淺層地能資源評價。對于不同的巖土類型，熱儲法計算地能儲存量具有不同的表達式。（1）無含水層巖土體 （31）式中，Qs—巖土體地能儲存量，kJ；ρs—巖土體密度，kg/m3；cs—巖土體比熱，kJ／kg℃M—計算面積，m2；d—計算厚度，m；ΔT—利用溫差，℃。（2）含水層巖土體熱儲法在包氣帶和含水層中，計算公式如下： （32） （33）式中，Qs—巖土體地能儲存量，kJ；ρs—巖土體密度，kg/m3；cs—巖土體比熱，kJ／kg℃；φ—巖土體的孔隙率（或裂隙率）；M—計算面積，m2；d—計算厚度，m；ΔT—利用溫差，℃。 （34）式中，Qw—巖土體地能儲存量，kJ；ρw—水體密度，kg/m3；cw—水體比熱，kJ／kg℃；d—水體厚度，包括需要計算含水層和相對隔水層，m。 巖土體地能利用潛力分析，水域占土地總面積的1/4。地形上是北高南低，屬殘丘性河湖沖積平原，北部為山地丘陵，其余均屬沃野千里的江漢平原，地勢平坦。其中，平坦平原、壟崗平原、丘陵、％、％、％、％。根據熱儲法計算可得：可利用面積按（－）（1－％－％）=（去除低山、丘陵），地下200m以內深度，由于地下巖石量較多，比熱取1400J/kg℃，℃，可利用溫差2℃；10 15kJ，其熱量可折合18973萬噸標準煤。依據武漢市水文地質條件，地埋管埋設所需地表面積約為建筑空調面積的1/3~1/5，可利用潛力較大。 地埋管地源熱泵開發(fā)利用原則地埋管地源熱泵技術總體來說適用性較強，但不同地域不同地質條件下的應用具備不同的特點，有其自身的技術原則。為避免地埋管地源熱泵運行過程中地埋管換熱器出力不足，應執(zhí)行“因地制宜，合理配置，兼顧平衡，積極發(fā)展”的開發(fā)利用原則，消除地埋管地源熱泵技術應用所產生的熱失衡問題。4 污水資源量 水文地質勘察污水源熱泵系統(tǒng)勘察應包括下列內容：① 原生污水、污水處理廠水量，年水量變化；② 水溫、水質；③ 周圍建筑規(guī)劃。 污水資源量截至2009年，武漢市主城區(qū)已建成并投入運行的有13個集中污水處理廠，另設置17處小型生活污水處理設施。武漢市共有180家工業(yè)企業(yè)建有廢水處理設施。其中，日處理能力1000噸/日以上的有53家，%，日處理能力2000噸/日以上的有25家，%，%。主城區(qū)遠期2020年規(guī)劃污水處理處理能力為285噸/日。 污水熱能可利用程度 可利用程度分析方法污水中賦存的大量熱能，根據能量守恒原理，其可利用程度采取下面公式進行計算。 （41）式中，Q—污水中賦存的熱（冷）量，kJ/a；G—污水流量，kg/a；△T—污水進出口溫差，℃。
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