恒有源科技發(fā)展集團(tuán)(微信號(hào):HYYESSTD)專注于淺層地能作為建筑物供熱的替代能源的科研、開發(fā)和推廣。致力于原創(chuàng)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,實(shí)現(xiàn)為建筑物無燃燒供熱,大力發(fā)展地能熱冷一體化新興產(chǎn)業(yè)。
地層和巖性因素
不同地層與巖性熱物性差距較大,從而導(dǎo)致地下?lián)Q熱系統(tǒng)換熱效率的較大差異。熱導(dǎo)率是當(dāng)中一個(gè)代表性指標(biāo),其受礦物成分(巖性)和礦物間接觸關(guān)系(即巖石結(jié)構(gòu))影響,同時(shí)受外部環(huán)境影響,如巖石裂隙、孔隙及含水率、壓力條件等(對(duì)于松散堆積物的熱導(dǎo)率影響的因素更為復(fù)雜),一般情況下巖石熱導(dǎo)率隨壓力、密度、濕度增大而增大。對(duì)于均質(zhì)物質(zhì),熱導(dǎo)率可用一個(gè)數(shù)值表征;而對(duì)于非均質(zhì)材料,熱導(dǎo)率不能用一個(gè)數(shù)值來表征。巖石屬非均質(zhì)體,特別是在有層理、片理、葉理以斷層等外部條件約束時(shí),熱導(dǎo)率就不可用簡(jiǎn)單關(guān)系描述。
根據(jù)楊淑貞對(duì)華北地殼上部巖石熱傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)的探討、熊亮萍等對(duì)中國(guó)東南地區(qū)巖石熱導(dǎo)率值分析、邱楠生對(duì)西北塔里木、準(zhǔn)噶爾、柴達(dá)木三盆地巖石熱導(dǎo)率研究和吳乾蕃對(duì)松遼盆地地?zé)釄?chǎng)研究資料匯總簡(jiǎn)化成表1。
由表1中可見巖漿巖、變質(zhì)巖熱導(dǎo)率普遍高于沉積巖;沉積巖中隨顆粒粒徑增大而增大;化學(xué)沉積巖隨成分而異,并隨結(jié)晶程度增高而增大。
同一種巖性固態(tài)顆粒由細(xì)到粗熱導(dǎo)率增大;壓力增大熱導(dǎo)率升高;孔隙含水率增大熱導(dǎo)率增大;溫度升高熱導(dǎo)率減小。對(duì)于松散沉積物來講,孔隙度大、含水率不同,熱傳輸?shù)挠绊懸蛩夭粌H有傳導(dǎo)形式,還有水參與下的對(duì)流和無水孔隙中的輻射,其熱傳輸機(jī)理較復(fù)雜。因此淺層地溫能開發(fā)利用地下?lián)Q熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)要充分關(guān)注這些方面的影響。
不同的地層和巖性,其傳熱和系統(tǒng)運(yùn)行后的恢復(fù)也有很大差異,砂層的傳熱和恢復(fù)速度明顯快于粘土層。(作者:中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局淺層地溫能研究與推廣中心常務(wù)副主任,北京市地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局副總工程師 李寧波)
選自_《中國(guó)地能》