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经常收到业主朋友的留言，问我一些关于地暖施工的问题，其中70%以上都是关于传统湿法地暖的。确实传统湿法地暖相对来说施工较为复杂，所以大家不明白也是正常的，今天就为大家带来一套目前我见过最全、最规范的施工标准。囊括了前期准备到后期维护，大家可以进行参考。《绿羽传统湿法地暖地面保温层施工规范2.0》一、施工前准备1、应找有设计资质和施工资质的地暖公司和施工队；2、地面保温层施工前应保证土建、地面、墙体、水电均已完工，场地内无其他工种施工；3、清扫墙体和地面，做到平整、干燥、无杂物、无积灰。原始地面平整度差的，应先做基础找平；4、卫生间或直接与土壤接触或有湿气侵入的地面，应做好第一层防水防潮层，并验收通过；5、施工的环境温度不宜低于5℃，低于0℃需要有升温措施；6、水电线管最好暗埋，其次靠墙脚走，不要横竖乱拉影响挤塑板铺设；7、材料进场后堆放整齐，远离火源和化学溶剂（如油漆、沥青）。二、边界保温条施工边界保温条（简称边条）起到伸缩缝（抵消回填层热胀冷缩）和防止热量通过墙体散失两个作用。所以材质必须有高弹性、低吸水率、低导热系数，一般采用EVA或EPE材质的边界保温条。挤塑板不具备回弹性能，严禁使用切割挤塑板代替边条。1、采暖面积内所有的墙脚、柱脚都应粘贴边条，粘贴部位应平整无灰，防止粘贴不牢脱落；2、粘贴应从外墙面开始，边条之间应搭接1-2cm；3、在阴阳角转弯处应尽量贴紧墙柱，以免出现圆角；4、墙脚有线管时，边条紧贴着线管上方粘贴；5、卫生间为了方便二次防水施工，可不做边条；6、落地衣柜、冰箱位置应铺设边条；7、回填层施工完成后，应用美工刀切掉高出回填层部分边条，严禁手扯；8、应提前沟通，严禁在回填施工或地面装饰层施工时，扯掉或损坏边条。三、挤塑板施工挤塑板是保证地暖节能性的最关键部分，优秀的挤塑板可以提升10-15%的节能性。地暖用挤塑板需要有高抗压、低导热系数、低吸水率、高热阻、寿命长、环保等要求。选材上国外也有用高抗压EPS聚苯板代替XPS挤塑板的。1、常规区域选用2cm厚度（热阻≥0.74㎡·k/W）即可，对于潮湿房间、与土壤接触地面和邻近室外空气地面应选用更大厚度的挤塑板；2、所有的采暖区域（包括落地衣柜、冰箱等位置），均应铺设挤塑板，除止水墙处；3、从外墙（热负荷大）往内铺设，先用整板后用切割板，注意错缝拼接。总体原则缝隙越小越少越好；4、挤塑板切割时，应按照搭接板形状切割下面的被搭接板，可使切割缝隙最小；5、地面有管线时，先在挤塑板上压出管线痕迹再切割，可使切割缝隙最小；6、大缝隙可以用沸石或挤塑板薄片填充；7、有条件的工地，所有缝隙均都可用罐装发泡聚氨酯处理，再用铝箔胶带处理；8、施工中注意挤塑板的保护，如严禁穿高跟鞋踩压，以免损坏影响保温性能。四、反射膜施工反射膜的主要作用是辅助盘管、防水防潮和保护挤塑板。材质有纸基反射膜、无纺布反射膜、气泡反射膜、编织布反射膜和PET铝箔（镜面）反射膜。由于反射膜直接接触回填层，所以应选择耐碱性强的镜面反射膜（镀铝型或纯铝型），防止反射膜被腐蚀和降解。1、所有铺设挤塑板的区域都应铺设反射膜，不得漏铺；2、铺设时一定要平整，尽量减少褶皱，可在挤塑板上适当洒水；3、反射膜之间拼缝处需搭接，搭接宽度5cm，有条件可用铝箔胶带处理缝隙；4、铺设应注意网格对齐，方便施工时计算地暖管或发热电缆的间距；5、墙脚处可使反射膜边缘翘起，遮住挤塑板与边条的缝隙；6、 反射膜和加热电缆最好垂直铺设，避免卡钉在双层反射膜上使用的情况。五、水管或加热电缆固定传统湿式地暖中，固定水管和加热电缆（简称管缆）多用塑料卡钉，为保证环保和固定效果，建议使用全新料卡钉。卡钉可分为手工卡钉和机打卡钉。经济条件允许可选择阻氧管道，降低后期维护频率。1、各个回路按照设计盘管缆，直线距离卡钉间隔40-50cm一个，转弯处10-20cm一个，20管径水管应力大，可用双卡钉固定弯头；2、卡钉对保温层有一定破坏，在能固定盘管的前提下，减少卡钉用量，一般30-40个/㎡；3、盘管时塑料管弯曲半径不应小于管道外径8倍，铝塑管不应小于6倍，最大弯曲半径不得大于管道外径的11倍，转弯处应采用“水滴头”布管形式；4、管缆与墙面间距宜为10-15cm，管缆间距和设计偏差宜保持在8%，靠近外墙外窗处可适当加密；5、水管每个环路实铺长度与设计长度偏差不应大于10%，回路之间相差不超过15%，单回路长度不超过100m；6、各个功能区域最好由独立回路的管缆供热； 7、地面管缆不应有接头，在铺设过程中如有损坏，应当整根（路）更换，严禁拼接使用。8、管道密集处、管道穿墙处、主管道、分集水器接触空气部分管道、伸缩缝处的管道都应套保温套管，其中管道密集处只要求套进水管。套管时尽量做到蓝色套管套回水管，红色套管套进水管；9、水管铺设多采用回字形，用单S形辅助。发热电缆多采用单S形；10、分集水器正下方，墙脚转弯处管道需套塑料弯管器，保护管道和防止水压造成分集水器处接口松动；11、加热电缆的热线部分严禁进入冷钱预留管。12、加热电缆施工前，应确认加热电缆冷线预留管、温控器接线盒、地温传感器预留管、供暖配电箱等预留、预埋工作己完毕。六、伸缩缝施工伸缩缝可防止回填层因热胀冷缩造成的开裂起拱等。6m长混凝土膨胀余量为2.7mm，考虑施工方便，伸缩缝的厚度不低于8mm。应采用回弹性好的材料制作，如EVA，严禁使用挤塑板做伸缩缝。1、当地区域面积大于30㎡或边长超过6m时，应按不大于30㎡或6m间距设置伸缩缝，南向房间可适当加密伸缩缝；2、地面形状变化剧烈处也应设置伸缩缝，如过门处、走廊客厅交接处；3、伸缩缝高度从挤塑板上边缘到回填层上边缘，高出部分严禁手撕，可用美工刀裁掉；4、伸缩缝两端应与边条交圈完整。七、网片施工网片有抬高管道和增加回填强度的作用，一般采用硅晶网或镀锌网。1、镀锌网铺设时为避免划伤管道，一般铺设在管缆和反射膜之间，有抬起管缆的作用；2、硅晶网一般铺设在管道上方，遇伸缩缝需切断网片；3、网片铺设面积应大于等于采暖面积；4、发热电缆最好配合镀锌网，并铺设在镀锌网上方；5、有条件的水地暖工地，可铺设两层网片，管道下方为镀锌网，管道上方为硅晶网。八、分集水器安装分集水器由分水器和集水器组成，分集水器可以理解成供暖热水的分配器和回收器，把水按需分配到各个回路，通过盘管散热后再回到集水器。一般都由铜或钢制成，连接供回水主管道、各个分路以及温控器。1、依据设计图纸要求，确定安装位置及定位尺寸。分集水器适宜固定在厨房或卫生间，安装时要预留检修空间；2、分集水器水平安装，中心距宜为20cm，集水器距离地面不应小于30cm；3、在分水器之前的供水连接管道上，顺水流方向宜安装阀门、过滤器、热计量装置，在回水连接管上，宜安装可关断调节阀；4、分水器的直径不应小于总供回水管道直径，且最大的断面流速≤0.8m/s，每个分集水器分支环路不宜多于8路；5、每个分支环路供、回水管路上均应设置可关断阀门；6、管道施工完成后应在每个支路上使用标识卡扣做好区域标记，方便后期检修；7、回填层施工之前分水器应采用分集水器保护罩覆罩，防止混凝土涧上去造成腐蚀；8、管件连接处应使用优质生料带（密度0.2g/cm³以上）连接，以免热水老化过快，导致渗漏；9、连接进回水主管道、管件和各个支路盘管；10、设计中有混水中心、去藕罐、水箱等，需要按设计施工连接。九、水压试验水压试验是系统承压能力和严密性测试，是地暖安装中必须进行的步骤。1、水压试验前先冲洗分集水器和供回水主管道，防止大管中的杂物进入室内盘管；2、应以每组分水器、集水器为单位，逐回路进行；3、水压试验一共两次，分别在浇筑混凝土回填层之前和回填层养护期满后进行；4、冬季进行水压试验时，在有冻结可能的情况下，应采取可靠的防冻措施，试压完成后应及时将管内的水吹净、吹干；5、水压试验压力应为工作压力的1. 5 倍，且不应小于0.6MPa。在试验压力下，稳压1h，其压力降不应大于0.05MPa ，且不渗不漏。十、温控器安装温控器就是地暖的“遥控器”，控制和显示地暖运行的温度情况。1、室温型温控器应设置在附近无散热体、周围无遮挡物、不受风直吹、不受阳光直晒、通风干燥、能正确反映室内温度的位置，且不宜设在外墙上；2、在需要同时控制室温和限制地表面温度的场合，应采用双温型温控器；3、对开放的大空间场所，室温型温控器应布置在所对应回路的附近，当无法布置在所对应的回路附近时，可采用地温型温控器；4、地温型温控器的传感器不应被家具、地毯等覆盖或遮挡，宜布置在人员经常停留的位置且在加热部件之间；5、设置高度宜距地面1. 4m ，或与照明开关在同一水平线上；6、安装连接电热执行阀，线盒处安装温控面板和地温型温控器的感温探头。十一、回填层施工以上工序全部完成后，且通过隐蔽工程验收后，方可进行回填层（填充层）施工。回填层最好使用豆石混凝土，受条件限制时也可用水泥砂浆，或用瓜子片代替豆石做骨料。1、混凝土回填层施工中，盘管内的水压不应低于0. 6MPa，回填层养护过程中，系统水压不应低于0.4MPa；2、宜选用硅酸盐水泥，中粗砂，5-12mm粒径豆石，回填层强度等级宜为C15；3、混凝土搅拌必须在木板上或场外进行；4、施工人员应穿软底鞋，使用平头铁楸，严禁使用机械振捣设备；5、混凝土应依据伸缩缝的设置进行分区域浇筑，回填4小时后开始定期浇水养护；6、应由内向外倒退施工，并使用抹子拍实、找平、再压光，保证回填层的平整密实；7、严禁先撒骨料再浇水泥砂浆的做法，回填层空隙多会严重影响管道散热，大大降低回填层强度和蓄热能力；8、回填层厚度宜为3-5cm，不建议不回填直接贴砖的做法。十二、成品保护注意事项1、 施工结束后应绘制竣工图，标注盘管和加热电缆的实际铺设情况和传感器埋设点；2、潮湿房间回填层养护周期满后，应做二次防水层；3、地面施工时，不得剔、凿、割、钻和钉填充层，不得向填充层内嵌人任何物件；4、石材、瓷砖在于内外墙、柱等垂直构件交界处，应留10mm宽伸缩缝；木地板铺设时，应留不小于14mm的伸缩缝；5、回填层养护周期满后，方可开启地暖加热，提前开启地暖容易导致地面开裂；6、采暖热源多为壁挂炉和热泵，安装时应由经过培训的专业安装人员操作，壁挂炉应注意烟道的安装，经济条件允许可选用更节能的冷凝壁挂炉或热泵；7、水地暖应每隔3-4个采暖季清洗维护一次，并加保护剂等；8、地暖使用费和地暖系统设计、地暖保温层好坏以及建筑外围护结构（门窗、外墙）节能性有关系。参考文献：《JGJ 142-2012 辐射供暖供冷技术规程》内容由好好住用户郑树提供，更多问题来好好住APP和屋主直接交流吧~
色彩在室内设计中的运用摘要：首先分析了色彩在建筑室内设计中的作用以及室内色彩的组成，最后，探讨了色彩在室内设计中的创新运用，仅供参考。 关键词：室内设计色彩主体色彩陪衬色彩点缀色彩 近年来，随着物质文化生活水平的提高，人们对居住空间、工作环境和各类活动场所的使用功能与审美功能提出了更新、更高的要求，而科技发展也为提高人居环境质量创造了条件，人们可以根据个人喜好充分运用各种色彩与材料来创造个性化的室内空问。人类生存的每个空间都充满色彩，小同的色彩给人以小同的心理和生理感受。因此，在室内设计中，对于研究和运用色彩在室内空间中的作用及其变化规律，就显得尤为重要。 1.色彩在室内设计中的作用 色彩是室内设计中最重要的因素之一，既有审美作用，还有表现和调节室内空间与气氛的作用，它能通过人们的感知、印象产生相应的心理影响和生理影响。室内色彩运用得是否恰当，能左右人们的情绪，并在一定程度上影响人们的行为活动，因此色彩的完美设计可以更有效地发挥设计空间的使用功能，提高工作和学习的效率。色彩设计在室内设计中有如下作用： (1)调节空间感。运用色彩的物理效应能够改变室内空间的面积或体积的视觉感，改善空间实体的不良形象的尺度。例如一个狭长的空间如果顶棚采用强烈的暖色调，两边墙体采用明亮的冷色调，就会弥补这种狭长的感觉。 (2)体现个性。色彩可以体现一个人的个性，一般来讲，性格开朗、热情的人，室内选择的应是暖色调；性格内向、平静的人，选择冷色调。喜欢浅色调的人多半直率开朗；喜欢暗色调、灰色调的人多半深沉含蓄。 (3)调节心理。色彩是一种信息刺激，若过多高纯度的色相对比，会使人感到过分刺激，容易烦躁，而过少的色彩对比，会使人感到空虚、无聊，过于冷清。因此，室内色彩要根据使用者的性格、年龄、性别、文化程度和社会阅历等，设计出各自适合的色彩，才能满足视觉和精神上的需求，还要根据各个房间的使用功能进行合理配色，以调整心理的平衡。 (4)调节室内温感。气候温度的感觉随着不同颜色搭配方式而不同。色彩在设计过程中采用不同的色彩方案主要是为了改变人对室内温度的感受。比如寒冷地区的色彩方案应选择红、黄等颜色，明度可以略低，但彩度必须相对变高；温暖地区可以选择蓝绿、蓝、蓝紫等颜色使其明度升高，降低它相对的彩度。但是，季节和地域的气候是循环变化的，因此要因地制宜根据所在地区的常态来选择合适的色彩方案。 (5)调节室内光线。室内色彩可以调节室内光线的强弱。因为各种色彩都有不同的反射率，如白色的反射率为70％～90％，灰色在10％～70％之间，黑色在10％以下，根据不同房间的采光要求，适当的选用反射率低的色彩或反射率高的色彩来调节进光量。 2.室内色彩的组成 2.1主体色彩 主体色彩是室内设计中面积最大、占主导地位的色彩，一般占室内面积的60％～70％。它给人以整体印象，如暖色调、冷色调等。使人产生喜庆、温暖、冷静、严肃等不同的心理感受。主体色彩通常是指室内的天花板、墙壁、门窗、地板等大面积的建筑色彩。如果将这些大面积色彩统一起来，使用某一变化微小的色调，如采用低纯度高明度的明快色彩，会使人产生和谐而自然的感觉，这一手法通常使用在家居装饰和私人空间中；而采用高纯度的色彩则会使人产生激动和兴奋的感觉，这一手法通常使用在商业空间和公共空间中。主体色彩是陪衬色彩和点缀色彩的基础，因而它的选择是室内色彩设计的关键。如白色一直被认为是理想的主体色彩，这是因为白色是一种中性色彩，它能够与各种色彩相调和。现在的室内装饰一般都以白色为基础，略加色相的变化，从而产生高明度的灰色系列作为主体色彩，如粉红色、浅黄色、淡绿色、浅灰色等。此外，高纯度或低明度的色彩作为主体色的室内设计，配以淡雅的对比色来进行点缀，同样可以起到画龙点睛的作用。这两种室内色彩设计相比，前者能够产生平和淡雅的效果，后者能够产生活泼激烈的效果。在实际设计时，应结合具体的环境和室内使用功能，扬长避短，灵活运用，以达到理想效果。 2.2陪衬色彩 陪衬色彩在室内设计中是以主体色彩为依据进行选择的。如果主体色彩是红色系列，陪衬色彩可选用明度变化，比如采用略深或略浅的红色进行陪衬；也可选择色相变化，如使用偏黄或偏蓝的红色进行陪衬。陪衬色彩是构成室内环境色彩的重要部分，也是构成各种色调的最基本因素。在主体色彩和陪衬色彩的映照下，室内色彩会产生一种统一而有变化的整体效果。如果只有一种主体色调而没有陪衬色调的搭配，整体上就会显得空洞和单调。一般来讲陪衬色彩应占室内空间面积的20％～30％。在室内占有一定面积的家具也应考虑陪衬色对其的影响。各类不同品种、规格、形式和材料的家具，如橱柜、梳妆台、床、桌、椅、沙发等，它们是室内陈设的主体，是表现室内风格及个性的重要因素，它们的造型应与室内设计的风格一致，其色彩也应与陪衬色彩基本一致，从而控制室内色彩的总体效果。此外。室内装饰中的织物色彩也是配色的主角，尤其是窗帘、帷幔、床罩、台布、地毯及沙发、坐椅上的大块蒙面织物等，它们的材质、色彩、图案千姿百态，与人的关系也更为密切，一般选择多数色彩与陪衬色彩相统一，少量的色彩可作为点缀色。 2.3点缀色彩 点缀色彩是指室内环境中最醒目，最易于变化的小面积色彩，它一般是室内设计中的视觉中心，应占室内面积的5％～10％；如形象墙，小景点，壁挂，靠垫，摆设品，花草等陈设的色彩。点缀色彩往往采用主体色和陪衬色的对比色或纯度较高的强烈色彩，使室内空间中的色彩既有统一又有对比，产生既变化又和谐的整体效果。 由此可见，室内环境的色彩效果有很大一部分是由陈设物的色彩决定的。对室内色彩的处理一般应进行总体的控制和把握，即室内空间的色彩应统一协调。当然，过分统一又会使空间显得呆板、乏味，过分的色彩对比会使室内空间杂乱无章。如果正确应用陈设品千姿百态的造型和丰富的色彩，就能赋予室内空间以勃勃生机，使室内环境的色彩生动活泼起来。但切忌为了丰富色彩而选用过多的点缀色，那样会使室内显得凌乱无序，应考虑在主体色协调下的适当点缀。3.色彩在室内设计中的运用 3.1色彩的运用应因空间的使用目的不同而不同 由于空间具有不同的使用目的，所以在满足色彩不同要求的同时，还要考虑不同性格的体现，以营造出不同的氛围。如办公空间、商业空间、医院等，由于它们的使用目的各不相同，对色彩的选择也不尽相同(办公空间应选择偏冷的色彩以表现其严肃而统一的特点；商业空间可根据所经营商品的特点来选择丰富多彩的暖色；医院则可选择肃穆、恬静、明度偏高的色彩。 3.2色彩的运用应因空间的大小、形式而变化 大的空间多采用深一些的色调，以增加室内的重量感；反之，应采用浅一些的色调来增加空间感。例如居室空间过高时，可选用饱和度较高的色彩，以减弱空旷感，提高亲切感；墙面过大时，宜采用明度偏低的色彩；柱子过细时，宜用浅色增加体积感；柱子过粗时，宜用深色减弱粗笨感。 3.3色彩的选择应根据空间的方位而定 不同方位在自然光线作用下的色彩是不同的，冷暖感也有差别，因此，可利用色彩来进行调整。如朝北的房间常有阴暗沉闷之感，可采用明朗的暖色，使室内光线转趋明快，给人以温暖的感觉；朝南的房间日照充足光线明亮，可采用中性色或冷色；朝向东西方向的房间有上下午光线的强烈变化，且光线的温度较高，所以迎光面应涂刷明度偏低的冷色，以便综合自然光线对它的影响，整个房间以冷色调为宜。 3.4色彩的选择应考虑到空间使用者的类别 男女老幼的不同个体对色彩的喜好有很大差别，所以色彩的选择应适合居住者的爱好。如女孩子的房间可大量运用粉红系列的色彩，像白雪公主一样天真、浪漫；男孩子的房间可选用天蓝色系列的色彩，使他们可以幻想自己像水手或飞行员，有蓝天和大海一样的胸襟；青年人和中老年人由于生活经验和知识结构不同，对审美的需求也不一样，青年人喜欢鲜艳的色彩，老年人则喜欢沉稳大方的颜色。因此对空间色彩的选择要有针对性，了解使用者的喜好，才能与之产生共鸣。 3.5色彩的设计应注意空间的使用时间 学校的教室、工业生产的车间、商业经营的场所，这些不同的活动与工作空间，要求必须有不同的视觉条件与之相适应，才能提高效率，达到安全舒适的目的；如过去医生和护士的服装统一为白色，由于色彩的单一容易造成视觉的疲劳，而人们的眼睛需要交替观看不同的颜色才能最大限度地减轻视觉疲劳的产生，因而现在医院员工的服装有粉红、浅蓝、淡绿、白色等颜色；同样，房间的色彩因其对视觉产生作用的时间较长，比服装对视觉的影响要强得多。所以，要根据空间使用时间的长短，利用色彩进行必要的调节，使在其间活动的人感到舒适而不致产生视觉疲劳。 3.6色彩的选择应注意使用者的偏好 一般来说，在符合色彩搭配原则的前提下，应尽可能地满足不同使用者的爱好和个性。这种爱好和个性是因人而异的，是受民族、地域、性别、年龄、知识结构等影响的；比如说有的人偏爱红色，但红色不能在室内大面积使用，因为红色太过刺激，长时间待在红色环境中会使人产生焦虑不安的情绪；但红色可以作为点缀色和别的颜色搭配使用，这样会更加突出红色的魅力；对于色彩偏爱者来讲。我们可以因势利导，在满足其要求的基础上，采用综合的方法选用一些类似色和陪衬色进行合理搭配，并用一些对比色进行点缀。 4.结束语 总之，室内是人们生活中接触最频繁的色彩环境室内。空间的色彩构成是一个非常复杂的综 合性问题，多空间、多变化、多组合的色彩设计，受色彩对比及调和的影响与制约，同时也受使用功能的支配，还有室内、光线、材料、家具、人为等因素的影响。把握好这些，才能形成既有对比变化又有协调统一的视觉效果，营造出既高雅又富有情趣的人性化空间，为人们创造出一个喻悦舒适的生活与工作环境。 参考文献： [1]高祥生，韩巍.室内设计师手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2004 [2]朱小平.室内设计[M].天津：天津人民美术出版社，2006
陈建平
（北京市国土资源局）
摘要：2008年北京奥运，引发了一场绿色革命，国人对改善环境保护环境的意识空前提高，并已成为一项十分重要的自觉行动。为了实现绿色奥运，北京市采取措施，大力发展清洁能源。地热是一种良好的清洁能源，本文重点对深层地热和浅层地热及其利用进行积极的探讨。
引言
北京市开发利用地热资源（温泉）历史悠久，利用地热进行采暖已经多年。1999年时，为了改善环境、支持申奥，大力改善能源结构，地热等清洁能源的利用被列入了城市能源发展规划，得到重视。在市政府地热采暖示范工程顺利进行的同时，浅层地温的利用、研究，在北京地区取得了重大进展。低温地热的梯级利用技术研究项目取得的成果，进一步扩大了地热资源利用的范围。
深层地热：指传统意义上的地热，国际规范温度大于25℃。地热有多种形态，其中地热水是集“热、矿、水”三位一体的宝贵的自然资源，是一种清洁可持续利用的能源。北京工业大学、郭庄北里、北京地质勘察技术院等地热采暖示范工程的试验成功，对改善能源结构、发展可再生能源，将产生积极的意义和影响。采暖示范项目在地热回灌与地热热泵技术的应用上，以及地热保护与梯级利用、综合利用技术方面，也具有十分重要的意义。
示范工程试点之一的崇文区郭庄北里小区，6栋居民楼数万平方米的建筑采用地热采暖，彻底解决了该小区由于历史原因造成的20多年没有供暖的问题，实现了地热采暖多级换热、全封闭循环、热泵技术应用、地热采暖尾水100%回灌的试验目标，有效保护了地热资源。项目的试验的成功，受到市政府的高度重视。
浅层地热：是低温地热能的另一种形式，它涉及从地下常温层以下至一定深度以内（北京地区约为150m以浅）的浅层地热资源，包括土壤中和地下水中的热能等，大大地拓展了地热应用的范畴。在地下恒温层以上（特别是接近地表）的土壤地层中，还包含太阳能辐射到地表所形成的热能，优点是利用中操作简单、投入较少，但这部分辐射热能受外界条件的影响较大，不很稳定，其热能利用的效果与热量储量不能与地热（包括地温）相比。
国际上热泵技术的利用发展已经数十年，国内的研究是从20世纪90年代开始的。近年来，北京地区热泵技术利用发展较快，从2000年开始到2004年，仅3年多的时间，全市热泵供暖面积已经超过500万m2。浅层地热的利用在热泵技术的发展中占有很大比例，说明了其具有的独特优势和特点。通过各种试验得出的技术和经济分析表明，它将在未来推动我国低品位能源的应用。
1 国外地热能利用的发展情况
1.1 法国
深层地热：法国本土的地热资源以≥50℃的低焓地热水为主，法国对地热的利用发展于20世纪80年代。法国以供水井和回灌斜井组成的“对井”而著称；两口地热井在地面上相距10m，但在千余米地下的距离，可达400～1000m；1998年的统计资料，巴黎仍有41个区域供暖的“对井”机房在运行，至2005年时数量略有减少。
浅层地热：对于更低温的地热能，法国使用地热热泵进行供暖和制冷。如巴黎塞那河畔的法国电视台，钻井仅几百米深，地下水温可达到23℃，被用于地热供暖系统。
1.2 德国
深层地热：德国地热利用以采暖为主，特点是：建立相对集中的大型供热站。由于热泵用电，引用了“季节特性系数”，即供热量与消耗电量之比，一般为5～7的范围；此外，全年热量输出的85%使用地热，全年热量的15%采用由石油或燃气燃烧器形成的辅助热源，主要解决峰值供暖负荷。到2002年，已有9个集中供热站，其地热井深度从1100～2400m不等，总供热量136MW。用于采暖、温室等；
浅层地热：德国广泛使用分散的浅层地热能及小型地热热泵，供采暖之用；地下换热器包括水平的热收集器、垂直的地下换热器，或地下水换热器等；据介绍，仅德国北部，就有有4.5万根地下换热器。据报告，到1999年底止，德国全国至少安装有1.8万台平均制热量19kW的热泵机组。由于在利用中德国多使用双U型地埋管，如以每台19kW机组配以3根深100m的地下换热器，推算1999年底之前，德国应至少有5.4万根的地下换热器。
德国的供暖系统，习惯于使用热水/冷水供热制冷；德国的供暖水温标准是75/65℃，采用的地板采暖水温仅仅38℃。由于一般住宅夏天并不使用空调，土壤温度靠自然恢复，冬季热泵的水源侧水温常常降到0℃，负荷侧温度38℃，所以其热泵COP值也达4以上。
2 国内地热利用的发展情况
2.1 地热供暖
传统意义上的低温地热水的概念是：温度范围从25～90℃，主要来自深部地层。
20世纪70年代开始，北京地区地热采暖主要利用60℃多度地热水进行直供。由于北京地区的地热水温度多在40～60℃范围，所以当时尝试用60℃的地热水通到暖气片中，为达到供暖效果，依靠加大暖气片的片数作保证。而由于当时条件的限制（建筑结构、保温质量、供暖管道材质等），往往在最冷天时室温不够高，供暖效果经常不能保证，或者需要进行调峰处理。
随着近代建筑节能技术的发展，居住建筑供暖热指标已逐渐下降（约20W/m2左右），因此进一步降低供暖水温度，成为一种趋向和可能。由于供暖技术的进步，如采用冷热两用型的风机盘管机组，可以大大降低所要求的热源温度。实际运行的供暖水温经常在45℃左右，甚至更低。30～35℃的地板采暖供热温度，也是目前住宅或公共建筑可以接受的可行的温度。
因此，北京地区40～60℃的地热水，也将发挥重要的能源作用。地热热泵技术的发展，将会很大程度的利用35～40℃的地热采暖尾水。预计在未来能源的构成中，低温地热能的利用，会占越来越大的比重。
2.2 地热热泵
地热热泵，按水源侧能承受的工作温度和负荷侧供热制冷温度，可以分为两种类型：冷热两用型热泵、升温型热泵；
35℃，是冷热两用型热泵的可承受的水源侧最大温度；其负荷侧供回水温度，冬季50/43℃，夏季7/12℃；北京工业大学地热供暖示范工程课题组在2000年初，引进了当时北京第一台国外厂家生产的，能承受35℃地热尾水温度的冷热两用型水-水型热泵及水风型热泵进行实验；后来又在中试工程中，和大型工厂工程进一步使用，都取得了很好的效果。用热泵提升尾水温度的做法，在实际利用中具有十分广泛和积极的意义。
55℃，是升温型热泵所能承受的水源侧最大温度；升温型热泵，仅供冬季负荷侧供回水温度85/70℃，也可以为75/65℃，70/60℃以满足民用采暖的需要。
经在某工程测试的数据计算，热泵运行最低效率为2.7～3.4。
2.3 地热的梯级利用
不论是哪种温度的地热水，梯级利用都是一个最佳的利用方案。所谓梯级利用，就是按照用户终端需要的供热水温，从高到低排序；高能高用，温度适用，分配得当，各得其所，通过梯级利用，可有效提高地热资源利用率。
北京申办2008年奥运会成功以来，由于地质勘查钻井技术的进步，大大加强了钻井的能力与深度，北京地热水的温度有了新的提高，最高达到89℃。
当然，不论地热水提供的温度多高，供暖所需温度和用户所需要的水温，仍然是一定的。地热热泵技术的利用与设备水平的不断进步，有助于进一步提高地热资源的利用率。
2.4 地热梯级利用的实例
根据北京工业大学地热供暖示范项目组的测试和阶段总结，该校使用地热供暖的初投资，与常规集中供热区域锅炉房的价格基本相当；而运行费用，经在2002，2004年两次分别复测，总效率约在5.79～6.54范围内；费用低于天然气。
在北京热泵技术的应用研究与发展中，研究工作已有10多年的历史。据不完全统计，水源、地温热泵的利用发展超过一般的想像，仅在北京地区及周边，已安装的土壤源地埋管换热器约几千根以上，除一般用于小型别墅外，一些大型的工程也在尝试这种可再生能源的利用试验（初步试验的效果理想）。
3 国内浅层地热能供热的发展
3.1 技术可靠性与基础工作
在土壤源热泵系统的设计中，从土壤中吸和放的热量一定要平衡，才能保持可靠、稳定的运行，因此，逐时的负荷计算很重要。如果冬夏逐月总制热量和总制冷量不平衡，以及冬夏季峰值负荷不平衡，超过一定限度时，会出现一些问题，比如：在冬天，热泵水源侧温度达到－2～－4℃，低于设计值，这时，热泵制热量减少，结果可能不能保证供暖温度；而在夏天，由于夏季负荷过大，热量散不出去，水源侧水温升得很高，会造成热泵停机。这时，就得要考虑辅助一个冷却塔；如果用户要求只需供热，不需供冷；或要求只需供冷，不需供热；则在使用这种系统时，要有足够的补救措施。
地热供暖及各种热泵供暖系统，梯级利用的方案示意图如下：
浅层地热能：全国地热（浅层地热能）开发利用现场经验交流会论文集
大地导热系数包括：塑料管材，回填料，土壤在内的综合的导热系数，还与现场的土壤含水量等因素有关，也只能在现场测定；研究表明，仅就土壤和岩石两类土壤材料的导热系数来说，其数量级可以由0.4W/（m·℃）至6.0W/（m·℃），随其密度及湿度有所不同；常遇到的土壤材料的导热系数，会相差两倍以上；如果大地导热系数相差两倍，在一定的条件下，设计管长，可以减少大约20%；同时，在提高回填材料的导热系数上，多年来国外都做了不少改进。
大地导热系数的测定，要在没有被热扰动过的土壤中现场进行。依据国际上的大地导热系数模拟装置的原理，大地导热系数模拟装置已测出多种数据；该装置由北工大地热供暖课题组，在研究工作中，自行研制、设计和施工；经过了实验检验；并且经改进后，还扩大了其功能。
3.2 合理的热泵选择
一是根据当地的地质与水文地质条件、经济能力、政策导向等因素，进行合理的选择，已采用效率高、费用可以接受的热泵方式及设备。
二是按照低的进水温度选热泵，以免制热量不够；由国外某知名的热泵厂家给出的数据表明，该热泵水源侧供水温度3.9℃时的制热量，比14℃时的制热量，大约小一倍；并且样本上说明，不鼓励在该低温工况下运行。
三是要选能承受冬季的低温，夏季的高温的土壤源专用热泵；能承受水源侧进水温度－5℃，和43℃的热泵；不仅在自控上体现了保护温度的不同，在制冷系统上，还应该有必要的措施。
3.3 严格的施工技术
（1）要有定点专用厂家生产关键的设备与管件材料：例如，热泵主机的性能稳定，U型管的底部接头、双U型管的上部接头等，是导致水流阻力加大的主要部位。
（2）井孔的回填材料和方法：回填材料影响导热系数；要使用砂浆泵加压灌浆法，可以保证较高的导热系数。
（3）施工单位要有相应的资质，施工人员（包括电熔焊工和下管，回填工）要进行培训，并有合格证书。
（4）杜绝低劣，粗放的设计，施工工艺，才能保证效果。
3.4 长期的效果监测
根据大地导热系数的测定结果，在设计、工完成后，可以进行使用20～50年的效果模拟预测，主要是确定热泵水源侧，冬夏的最高，最低温度的逐年变化；这样就可以知道其制热量和制冷量的逐年变化；一般说，当冬夏热冷负荷基本一样时，水源侧的冬夏的最高，最低温度也还会逐年上升，这对于北方的供暖有利。
3.5 规范化管理和许可证制度
国家应制定统一标准，包括：地埋管的钻孔，设计，施工规范等。我国是一个大国，任何事情，无序发展，势必造成混乱；由于钻孔的高利润，只要买个小钻机，个体的钻孔很容易实现；据调查，有的工地，钻孔的斜度，可以与相距4～6m的临近钻孔相交汇。地下工程是隐蔽工程，如果无序进行，对于其他地下设施，势必会造成影响；
政府有关部门，应制定地热地源发展规划。北京是世界最大的城市之一，热泵技术的发展（包括土壤源和地下水源等）应在浅层地温条件调研的基础上，由有关部门提出科学的发展规划。为加强管理，应制定法规，以规范这一技术的有序发展。
对于土壤源热泵系统，可能带来的土壤环境保护问题，应有所准备；要有序钻孔，以保护一个清洁的地球。
4 北京地区深层地热、浅层地热的发展与政策
4.1 深层地热
为科学引导地热的发展，北京已经编制2006—2020年地热资源可持续利用发展规划。近年内的发展重点，一是进一步探讨为加强地热资源的科学管理，实行保护性限量开采的有关政策。市政府有关部门已经发出通知，支持地热供暖项目的发展，但要求采取回灌措施，保证将采暖弃水进行回灌；强调温泉休闲度假旅游项目的发展，按不同用途进行循环过滤、中水处理、综合利用，实现零排放的目标。二是支持延庆生态农业县的无烟城建设，提高当地的旅游品牌。例如延庆县城人口不足10万，按规划目标，总建筑面积约500万m2，当地地热埋深2000m，可打出70℃左右、日采3000m3地热水，具有发展地热供暖的地热资源条件。实现地热供暖，可为当地减少50%左右以上的燃煤锅炉。
4.2 浅层地热
浅层地热的开发利用，需要具备一定的地质和水文条件，才能取得较高的效率，达到理想的供暖/制冷效果。为加强地热资源的开发管理，规范开发中的市场行为，应该立项进行全市浅层地热资源情况和水文地质条件的调查，并在调查的基础上，划定适合于不同热泵技术发展的条件和范围，编制相关的发展规划，以便引导浅层地热能科学合理的利用。
4.3 地质环境的监测
加强对浅层地热利用的管理和规范，特别是保证水源热泵系统中地下水资源的回灌、水质检测与地质环境监测，十分重要，应引起有关部门的足够重视。
4.4 发展前景
鉴于改善能源结构和节约资源的需要，北京市为加强浅层地热资源等可再生能源的利用，提出未来几年内发展1亿m2供暖面积的目标。这一目标的提出，完全体现了北京地区发展清洁能源和节约资源的紧迫性。为实现这一目标，在市发改委的牵头下，市政府9个委办局共同研究、制定了相关的扶持政策，加强对地热与浅层地温资源利用的支持，引导地热于浅层地源热泵项目，给予一定数量的项目改造或建设资金的补助政策。预测在这一政策的促进下，北京市地热与浅层地热等可再生能源的利用会有一个快速的发展。
参考文献
［1］丁良士等.从深层到浅层地热供热/制冷看北京2008奥运场馆能源建设.2003
［2］北京市地质矿产局地热处.北京市地热资源2001—2010年可持续利用发展规划.1999
［3］陈建平.北京地热资源管理研究.2002.北京地热国际研讨会论文集，北京：北质出版社，273～283
地热资源世界上最古老的能源之一。据测算，地球内部的总热能量，约为全约煤炭储量的1.7亿倍。每年从地球内部经地表散失的热量，相当于1000亿桶石油燃烧产生的热量。 关于地热的来源，有多种假说。一般认为，地热主要来源于地球内部放射性元素蜕变放热能，其次是地球自转产生的旋转能以及重力分异、化学反应，岩矿结晶释放的热能等。在地球形成过程中，这些热能的总量超过地球散逸的热能，形成巨大的热储量，使地壳局部熔化形成岩浆作用、变质作用。 现已基本测算出，地核的温度达6000°C，地壳底层的温度达900－1000°C，地表常温层（距地面约15米）以下约15公里范围内，地温随深度增加而增高。地热平均增温率约为3°C/100米。不同地区地热增温率有差异，接近平均增温率的称正常温区，高于平均增温率的地区称地热异常区。地热异常区是研究、开发地热资源的主要对象。地壳板块边沿，深大断裂及火山分布带等，是明显的地热异常区。 普查勘探地热资源，一般采用地表地热调查、钻探和各种物探方法。近年来红外线遥感技术在勘查中取得显著效果。20世纪末，地热资源的开采对象，主要是埋藏浅、热储量大、有流体（地下水或人工灌水）把热能传引到地表的湿地热田。干热岩地热资源和低温湿地热田的开发利用处在研究试验阶段。 中国的地热资源丰富，有悠久开采历史，以往主要利用温泉洗浴治病。1970年后，在广东丰顺、河北怀来、天津和西藏等地曾进行地热发电、建筑物采暖、农业温室采暖、温水育种、灌溉等多方面试验性开发工作，取得一定成果。如此“学术”价值几何？评《地热资源及其开发利用和保护》兼评《云南省志第25卷温泉志》作者：愤怒的北大人 据《地热能》杂志报道：《21世纪可持续能源丛书》新闻发布会于2004年12月在北京召开。当前，我国的可持续发展面临国内优质能源资源不足、能源环境问题突出等严峻挑战，该套由化学工业出版社出版的丛书包括新能源和可再生能源在内共计11本。中科院王大中院士在丛书的序中指出：“在我国能源领域中，这套丛书在深度和广度上都达到了较高的学术和实用价值”（司士荣、刘时彬，2005）。本文所评的《地热资源及其开发利用和保护》（以后简称为《刘书》）就是丛书之11本之一，由刘时彬编著，全书310页，装帧漂亮，图文并茂，售价42元。但就其学术水平而言却只能用3字概括：低水平。它表现在下面几方面。 一、 剽窃之大作 低水平首先表现在：该书作者充分利用了“编著”的“编”字，剪刀加浆糊，拼成了他的大作。当然，现在是处于计算机时代，剪刀与浆糊都不必用了，只要一台计算机就行。总体来说他的剪切是相当大胆的，相当数量的段落是从别的书中一字不拉、一连数页地照搬过来，而且不注明出处。如该书中3．4．1‘什么是地热田’一节从P．102－104，基本是抄自阿姆斯特德1973年所写的《地热能》一书的中译本（1978）第54－56页。该书中3.4.2节‘高温地热田形成特征和条件’，基本抄自黄尚瑶等1986年所写《火山温泉地热能》一书的第81页。3.4.3‘著名高温地热田’一节从105页至108页基本抄自《地热能》一书的第60－62页。其中美国盖色尔斯地热田和日本大岳地热田图文完全一样。3.5节‘板内地热活动带的形成和分布’抄自《火山温泉地热能》一书的第89－90页。3.6节‘世界著名的中低温地热田’中介绍了3个实例，其中匈牙利潘诺宁盆地一段是抄自《地热系统》，而巴黎盆地和西西北利亚盆地抄自《火山温泉地热能》一书的第92－94页。5.4.4节‘微地震观测’一节从第173－178页抄自《腾冲地热》第200－208页。5.4.5节的‘地球物理勘探应用成果示范’其中‘美国加里福尼亚梅萨地热异常’一小节是照抄克鲁格尔和奥托于1973年合作的《地下热能（资源，生产，人工激发）》的中译本（1978）第70－75页。9.3.3节‘腾冲水热活动今昔’一节分数段抄自《腾冲地热》第四章的64－67、69－70、74－79页。仅此节就抄了12页。 除了上面所说的大段大段地抄袭之外，一些章节是从数篇文章组合而成。如9.4节‘地热与北京2008年奥运会’抄自2002年《北京地热国际研讨会论文集》中三篇文章，即由宾德智等的《北京地热资源》（抄自《论文集》169－175页）、高建柯的《北京奥林匹克公园简介》（抄自《论文集》145－146页）和徐光辉的《北京奥运公园地区地热地质条件的地球物理论证》（抄自《论文集》180－185页）组合而成。 另外一种抄袭方式则是将几篇文章选择一些段落交替着抄。如1.7节火山喷发一节是交替抄袭黄尚瑶等所著《火山温泉地热能》和廖志杰所著《中国的火山温泉和地热资源》的有关段落组合而成，其中提及世界火山的分布那一部分，所用插图是采用《火山温泉地热能》的，文字描述是采用《中国的火山温泉和地热资源》的。 仔细看来这本书90％是抄袭别人的劳动成果，抄袭分量之大在近年来是罕见的，特别是现今强调“尊重知识产权”的情况下，依然大胆犯案，是可忍，孰不可忍？ 《刘书》的最后也有参考文献，共49件，至于正文中那些段落参考了那些文献，作者是讳莫如深，由读者自己去猜吧！ 二、陈旧的资料 低水平还表现在资料的陈旧。现在是21世纪了，本书属于“21世纪可持续能源丛书”的十一本书中之一本，可是所用的资料基本是70年代的。例如，高温地热田所用的三个实例：美国加里福尼亚的盖色尔斯地热田、日本九州的大岳地热田是全文抄袭1973年阿姆斯特德的《地热能》一书的描述；至于对于意大利拉德瑞罗热田的认识在90年代已经发生很大的变化，1995年出现的最新认识是有人认为该热田的形成与变质核杂岩有关，而本书作者则丝毫未提及。关于低温地热田本书中介绍了三个实例：匈牙利潘诺宁盆地、法国巴黎盆地和俄罗斯西西佰利亚盆地，潘诺宁盆地的资料摘自1981年出版的《地热系统》一书，而巴黎盆地和西西佰利亚盆地的介绍则完全抄袭自1986年出版的《火山温泉地热能》的第91至95页。在该书中，巴黎盆地的资料是引自1974年的《巴黎地热》，而西西佰利亚盆地的地热资料是引自1971年玛夫林茨基所发表的《苏联褶皱和地台区的热水》一书，因此，其原始资料都是70年代的。 加上前节所述该书第5.4.5节地球物理勘探应用成果示范一节中范例之一美国加里福尼亚东南部梅萨地热异常一段连图带文字则照搬自克鲁格尔和奥托在1971年合作的《地下热能（资源，生产，人工激发）》的中译本的第70－75页。三、低劣的知识 作者知识水平的低劣最充分地反映在第5章《如何找地热资源》这一章内，一方面表现在作者不了解当代应用地热学的发展现状；另方面暴露出作者缺乏一些最基本的地热知识。这一章的基本架构雷同于黄尚瑶等所作科普著作《火山温泉地热能》的第四章，同时也参考了《地热系统》一书中由伦贝所写的第三章“地热资源勘探”。现表列如下：_________四、糊涂的概念 前节中提到的将“摩尔”与“毫克当量”等同，就是概念糊涂之一例。在书中绝非仅此一例。在《刘书》的第97页，有这样一段奇文：“高温地热区都集中分布在相对比较狭窄的地壳活动带附近，而低温地区则集中分布在板块内部。不过板块内部区域也偶见一些高温地热区的出露，这是由于板内局部存在有特殊热源—岩浆囊等所致，诸如我国西藏羊八井热田，美国夏威夷群岛等。”请问作者：西藏羊八井是归为板缘还是板内呢？羊八井与夏威夷有着同样的构造背景吗？ 在《刘书》的第99页作者探究了“板缘地热活动带的形成和分布”，把全球的板缘地热带划分为4个大带和3个亚带，即：1、环太平洋地热带，包括：东太平洋中脊地热亚带；西太平洋岛弧地热亚带；东南太平洋缝合线地热亚带。2、地中海－喜马拉雅地热带。3、红海－亚丁湾－东非裂谷地热带。4、大西洋中脊地热带。 这个划分是抄袭自《火山温泉地热能》的第78页，该书的作者不是学构造地质出身，错误的将东南太平洋的只有大洋壳的纳兹卡板块与具有陆壳的南美洲板块的聚敛带称为缝合线，而《刘书》的作者丝毫不察，照样抄来，也不可原谅。至于所谓红海－亚丁湾－东非裂谷地热带是冈瓦纳古陆上的阿法尔三联接点发育成的三条裂谷，它们并非连接成带，而是排列呈“Y”字形。红海和亚丁湾是将阿拉伯板块与非洲板块分开的两条裂谷。而东非裂谷则是从三联接点向西南伸的一支，发育在非洲板块之内，怎能说是板缘地热带呢？五、错误千出的专著 这是刘时彬的另一本大著，但不归他一人负责就是了。《刘书》的参考文献第6条为：“吴光范，任湘，刘时彬，梁乃英主编，云南省志•温泉志。昆明，云南人民出版社，1999。” 该书的正确名称应该是：《云南省志•卷25•温泉志》（简称《滇温泉志》）。需要说明的是，该书第一作者吴光范当时是云南省人民政府秘书长，后为省人大副主任，无疑是出版该书的财东；任湘是中国能源学会地热专业委员会的主任，当时正主持“八五科技攻关”中的地热研究项目，常到云南工作。因此，能够出版此书应赖于此两人的筹划与拍板。而主要的执行人应该是刘。因为《滇温泉志》全书304页中有242页（即80％）是照抄佟伟等主编的《腾冲地热》和《横断山区温泉志》。为了剽窃的方便，在《滇温泉志》的作者名录中也将佟伟拉入其中。 说《滇温泉志》是一本错误千出的专著，绝对没有贬低之意。现将主要问题列举如下：1、大的硬伤有8处之多。（1）《滇温泉志》第166页第18－23行为重印物。其中第18行至第21行的前半节，已经见于第165页的倒数1－4行，它们是描述石竹坝温泉的，不应该在描述硫磺塘老滚锅段落中再出现。（2）《滇温泉志》第166页第21行后半段至第23行则是第15－17行的重复。不过第15行是以“据《光绪腾越乡土志》云：”开始；而第21行后半段则改为“光绪《腾越乡土志》：”开头。（3）《滇温泉志》第167页第18－21页与第24－27行是完全一样的。讲的是热海第4区的“种磺地面”的一片不毛之地。而第18－21行是放在热海第3区硫磺塘大滚锅的末尾，根本放错地方。（4）《滇温泉志》第167页的第13－17行与第28－30行是重复文字。第13－17行描述的是硫磺塘大滚锅温泉水的化学分析结果。而第28－30行则是描述热海第4区种磺地面的温泉水化学组分。真是乱点鸳鸯谱，种磺地面是一片蒸汽地面，无法取水样，那来的分析结果。就把大滚锅水样的分析结果搬来了。为何第13－17行为5行而第24－27行只有3行呢？因为后者只有元素符号，没有元素名称。（5）《滇温泉志》的腾冲温泉名录中丢失了“玛玉窝澡塘”温泉。须知玛玉窝温泉是腾冲四大名泉之一，在明朝的《景泰云南图经金腾两指挥使司志》和稍后的《天启滇志》就有报道。《滇温泉志》的作者在抄录《腾冲地热》的第三章时将“玛玉窝”抄丢了，而没有发现。（6）。《滇温泉志》第163页瑞滇地热田第三区项目内，将“温泉水化学组分：水样温度、酸碱度、矿化度、钠、钾、钙、镁、锂、铷、铯、铵、碳酸根、重碳酸根、氯、硫酸根、氟”等组分全丢光了，只剩下“溴、碘、二氧化硅、偏硼酸、砷和水型”诸项。（7）《滇温泉志》第270页福贡县罗底热水塘条目，其泉水化学组分项目中，只剩下：水样温度、酸碱度、矿化度、钠、钾、钙、镁。余下（锂以后11项）的都抄丢了，抄袭的东西也丢三拉四。（8）《滇温泉志》的第272页的第8－19行的“红石岩温泉” 条目与第273页第20－31行的“河西澡塘”为同一个温泉。它们除了名字不同外，经纬度、描述、化学组分都是一样的。此外，不同之点还在：第272页“红石岩温泉” 条目末尾两行云：“1994年《横断山区温泉志》把温泉区定名为“河西温泉”，本书据1991年《兰坪白族普米族自治县地名志》载文，将它更名为红石岩温泉。” 第273页的“河西澡塘”条目中没有这两行字，但是，在泉水化学组分栏目中增加了地球化学温标温度，遗憾的是将“TNK（钠钾温标）”写成为“TNK（克氏氮量）”，真是令人难解。2、不该有的错误（1）“硫酸根”变成为“硫酸”；“二氧化硅”变成为“氧化硅”。 前面曾经提及，《滇温泉志》的温泉条目百分之八十是抄自《腾冲地热》和《横断山区温泉志》，但是为了去掉抄袭之嫌，不得不有所变动。变动之处在于：《腾冲地热》和《横断山区温泉志》两书中的温泉水化学组分栏中只有化学元素符号，没有化学元素名称。《滇温泉志》就在每个化学元素符号之后的括号中加入元素名称。这样一加就露馅了。《滇温泉志》全书收录的水化学数据达600多套，其中大约有608套含有SO4和SiO2，它们的元素名称都写成“硫酸”和“氧化硅”，因此，在书中的错处就达1216处。所以，说本书“错误千出”，绝不冤枉。但是，需要说明的是：在书的首页“编纂说明”中谈到水化学分析结果的表示时，其元素符号和元素名称是完全对应的，是书中唯一没有错误的一处，意味着“编纂说明”是由另一作者起草的，只是正文的作者并不依从。也应当指出“编纂说明”也有毛病：没有说明水化学组分的单位为毫克/升，矿化度单位为克/升；另外，重碳酸根（HCO3）写成NCO3，未予校正，也不应该。（2）书中多处将硫磺气味和硫化氢的分子式写成“HS气”。（见于第20页、39页和302页）。恐怕这是初中的孩子们都不会犯的错误。（3）作者对什么是“游CO2”和“CO3”是分辨不清、搞不明白的。有时将“游CO2”的名称标为“碳酸根”（见于14、40、41页）；有时将“游CO2”的名称标为“碳酸”（见于第15页）；“CO3”之后大部分未标中文名称（与其他元素的表示方法相背）；有时在“CO3”之前加“游”字，变成“游CO3”，（见于64、73、74、82、92、93、212、217、638、642、644页）；更为奇特的是，有时“CO3”的中文名称标为金属“钴”，（见于268、578、579、580、583、584、585、586、598页）。将《横断山区温泉志》中的某些泉的“CO3”抄袭时改成“游CO2”（50页）。（4）错字太多，未加校正。有的影响文章的性质。如第168页热海地热田的狮子头的酸性水酸碱度实为3?1，书中则写成“8?1℃”。第244页的小定西沸泉温度为95℃。书中则写成“59℃”。许多地方将河岸写成河岩。不通的句子太多，如：泉水系石灰系灰岩（9页）、泉水之东北向断层系导热断层（33页）、水清澈见底为石灰岩（102页）、泉口喷涌的泉水饱和温度似沸水（132页）、泉水沿安山应为玄武岩缝隙溢出（280页）、地下水的来源为C级Cm1l与D3zg灰岩补给，受西部构造影响而成（289页），上面这些话，你懂吗？不一一列举。（5）地质上非规范化术语比比皆是。如：石炭系灰岩写成石炭纪灰岩（应该写“系或统”的地方写成“纪或世”，数不胜数）、泉水出露于正常（应为长）岩断裂带上（35页）、储热层时代为砂岩（40页）、受N字型地层之阻后溢出（41页）、围岩性质为岩性砂砾岩、基岩粉砂岩（42页）、地热北高南低（45页）、中温断裂型温泉（56页）、砂岩积石奠砂岩（66页）、围岩性质为绢英片岩变质岩（93页）、三叠世石灰岩（120页）、围岩性质为断裂带（299页）等等，不一一列举。此外地质年代的符号乱写；水化学类型有的用汉字，有的用英文，有的干脆不写，体例不统一。这些现象可能意味着作者似乎未受过系统的专业知识的训练。（6）“编纂说明”中云：“任湘教授和刘时彬教授于1993年3月向云南省人民政府提出报告。指出温泉志的编纂必将为云南省的新能源领域提供一份翔实的资产清单…。”“于1996年4月初稿完成，编辑的温泉名录共905条。”“概述”一节中云：“全省温泉区1015处。”可是在《刘书》的附录的“表1 云南省各县市温泉分布和分类统计表”中，总计856处。三个数据中，到底哪个数据对？真把人弄糊涂了。 这样的错误其实都是低级的错误。作者们的责任何在？责任编辑的责任何在？出版社领导的责任何在？到底谁该负责呢？六、一点闲话 呜呼！像这样满目疮痍的学术著作，近年来实属罕见。何况是“志书”，要流芳百世的呢！笔者真不知道作为地方当局父母官的《滇温泉志》第一作者看过该书的草稿否？当他手捧装帧漂亮、图文并茂的成果、细读之后察觉漏洞百出后真不知是怎样的感觉。笔者也敢于相信被列为《滇温泉志》作者之一的佟伟教授是绝对没有看过该书的草稿的，因为这位被公认为治学严谨北大教授绝对不会让这样稀松的烂稿过关。其实该书的操作者真正想要的只是“佟伟”这两个字，而不想要真神来把关。有了这两个字，就可以将《腾冲地热》和《横断山区温泉志》两本书的其他作者撇掉；有了这两个字，就可以将横断山区地热调查的组织者中科院综考会晾到一边。这样就可以将众多人的成果为少数人所占有。笔者倒是不知道云南人民出版社的负责人看到他们的产品是怎样的感觉，他们可能会奇怪：“北大的教授怎么是这样的水平？” 《滇温泉志》最终弄成这样。北京大学的刘时彬教授到底要负多大的责任，我们局外人不得而知。从《滇温泉志》的“编撰职名”中撰稿人共10人，其中：北京大学地质学系：刘时彬、佟伟；中国能源研究会：任湘；云南省地质矿产厅：丁建博；云南省地名委员会：梁乃英等二人；云南师范大学两名；云南省人民政府两名。在主编中作为第三位，在撰稿人中作为首位的刘时彬，难免其咎。据闻：刘时彬中学毕业之后就到北京大学工作，70年代起为北大地质学系地热研究室成员，1976年起参加青藏高原科考队，吃苦耐劳、工作积极、累有著述。90年代起在中国能源研究会地热专业委员会先后担当副秘书长和秘书长，在任湘主任的麾下，车前马后，积极努力，敢于负责。90年代中期，北京大学将其职称提为“高级实验师”。“尺有所短、寸有所长”，术业有专攻，一个人总是有所长，也会有不足之处。刘时彬的缺点在于研究水平不高，而又不肯下功夫去钻研。科学是来不点半分取巧的，是要经过长期的工作一步步积累的。当然，今天的社会太过浮躁，人们又都过于注重名声。古人说：人贵有自知之明。在基础研究方面的不足，必然导致缪误百出的编抄。而如此学术专作，又有何价值？只能令人齿冷。望诸位学者同仁，做文做事做人意在专心如一，方不为虚名所累。
一、国外研究利用现状与发展趋势
1.早期发展阶段
浅层地热能的研究与开发利用是随着热泵技术的研究与开发而兴起的。早在186年前（1824年）法国物理学家卡诺奠定了热泵理论基础。之后英国的物理学家焦耳论证了改变气体的压力引起温度变化的原理。英国勋爵汤姆逊教授首先提出了“热量倍增器”可以供暖的设想。1912年，瑞士苏黎世已成功安装了一套以河水作为低品位热源的热泵设备用于供暖，并以此申报专利，这就是早期的水源热泵系统，也是世界上第一个水源热泵系统。
在此之后的几十年，地源热泵基本处于实验研究阶段，并先后有地表水源热泵、地下水源热泵及土壤源热泵系统的问世与发展。20世纪30年代地表水源热泵系统问世，是地源热泵中最早使用的热泵系统形式之一。欧洲第一台较大的热泵装置是1938～1939年间在瑞士苏黎世市政大厅投入运行的，它以河水作为热源，供热能力175k W；20世纪40～50年代，瑞士、英国早期使用的地表水源热泵地下水源热泵系统除了用于建筑物采暖外，还用于游泳池加热和人造丝厂工艺加热和鞋厂空调等。随后欧洲其他一些国家也开始安装地表水源热泵系统，热泵系统的供热量不断增大，性能系数也有很大提高。
地下水源热泵也诞生于20世纪30年代，到1940年美国已安装了15台大型商用热泵，其中大部分是以井水为热源。1937年，日本在大型办公楼内安装了2台194k W 压缩机带有蓄热箱的地下水热泵系统，其性能系数达4.4。至20世纪40～50年代，美国应用的主要是地下水地源热泵。
1941年，第二次世界大战爆发后，影响和中断了空调供暖用热泵技术的研究和发展。二战结束后，热泵技术研究及应用逐步恢复，至1950年美国已有20个厂商和10余所大学研究单位从事热泵开发研究，在当时拥有的600台热泵中，50%用于房屋供暖。地埋管式地源热泵技术初始于美国和英国。1950年前后，两国开始使用地埋管吸收地热作为热源为家用房屋供暖的小型土壤热泵。1952年，美国约出厂1000套热泵，1954年出厂约2000套热泵。由于地源热泵的日趋成熟，有力地促进了浅层地热能的广泛应用。
1957年，美国军用基地住房大量采用热泵供暖代替燃气供热方案，热泵产量达2万套，1963年年产量增加到7.6万套。至20世纪60年代初，美国安装的热泵机组已达近8万台。但当时压缩机质量尚不过关，设备费用高而影响了热泵供暖技术的推广，开始处于停顿状态。
到1964年，热泵可靠性的问题已成为一个十分严峻的问题。60年代电价持续下降，使得电加热器的应用不断增加，限制了热泵的发展。
2.迅速发展阶段
20世纪70年代，世界石油危机的出现，又引起人们对地下水源热泵的关注与兴趣，又开始大量安装与使用地下水源热泵，热泵工业进入了黄金时期。这一时期，世界各国对热泵的研究工作都十分重视，诸如国际能源机构和欧洲共同体都制定了大型热泵发展计划，热泵新技术层出不穷，热泵的用途也在不断地开拓，并广泛应用于空调和工业领域，在能源的节约和环境保护方面起着重大的作用。
热泵真正意义的商业应用也只有近20年的历史。20世纪90年代后，随着环保要求的进一步提高，美国地下水源热泵系统的应用一直呈上升趋势。美国能源信息部的调查表明：美国地下水源热泵的生产量从1994年的5924台上升到1997年的9724台。再如美国，截止到1985年全国共有1.4万台地源热泵，而1997年就安装了4.5万台，到目前为止已安装了40万台，而且每年以10%的速度稳步增长。1998年美国商业建筑中地源热泵系统已占空调总保有量的19%，其中在新建筑中占30%。目前，每年大约有5万套地源热泵在安装，其中开式系统占5%。美国热泵工业已经成立了由美国能源部、环保署、爱迪逊电力研究所及众多地源热泵厂家组成的美国地源热泵协会，该协会在近年中将投入1亿美元从事开发、研究和推广工作。
欧洲一些国家由于采取积极的促进政策（包括财政补贴、减税、优惠电价和广告宣传等），热泵市场得到快速发展。1997年，欧洲发展基金会重新提出热泵发展计划。到2000年，欧洲用于供热、热水供应的热泵总数约为46.7万台，其中地下水源热泵约占11.75%。与美国的热泵发展有所不同，中、北欧如瑞典、瑞士、奥地利、德国等国家主要利用浅部地热资源，地下土壤埋盘管的地源热泵，用于室内地板辐射供暖及提供生活热水。据1999年的统计，在家用的供热装置中地源热泵所占比例，瑞士为96%，奥地利为38%，丹麦为27%。
3.发展趋势
近年来，各国浅层地热能的开发利用规模和发展速度都在快速增长。美国和加拿大一些大学和研究机构，对于土壤源热泵进行了较深入的试验研究，取得了一些重要数据。美国能源部（DOE）、美国环保局（EPA）及爱迪生电器学会（EEI）、国家农业电力合作公司等财团组成一家政府参与的工业设施国际集团，推广热泵供暖系统。目前从国外发展趋势看，开发利用浅层地热能，将是地热资源开发利用的主流和方向。
浅层地热能是宝贵的新型能源。与风能、太阳能等非人力控制的自然资源相比，浅层地热能是一种在开采利用时间上，可人为控制使用的可再生能源，是集热、矿、水为一体，具有洁净、廉价、用途广泛的新能源。开发利用浅层地热能可以降低常规能源消耗，减少环境污染，尤其是大气污染，又可以在发展某些相关产业经济与提高人们生活质量方面发挥作用，具有显著的商业价值。因此，引起了各国对其开发利用的重视。特别是1973年世界能源危机以来，浅层地热能的勘查与开发利用正在迅速向深度和广度发展。
4.地下水热运移数值模拟研究进展
地下水源热泵运行后，回灌井注入含水层的冷热能会在对流和热传导的作用下向抽水井运移，从而对地下水温度场产生影响，因此有必要对地下水热运移过程进行深入研究。数值模拟方法以其高效性、便捷性和灵活性等众多优势，逐渐成为研究这一问题的有效工具。鉴于此，本节对国内外地下水热运移数值模拟研究进展进行回顾，为本专题的后续研究提供基础和参考。
从20世纪70年代末开始，国外提出了许多描述含水层中热量运移的数学模型.Mercer等（1985）、Crawford等（1982）以及Mirza等对含水层储能的一些模拟技术进行了讨论。1985年.P.Heijde和Y.Bachmat等统计了当时已有的21个热运移数学模型，所有这些模型均只考虑对流和热传导作用，忽略了自然对流对热运移的影响，除了两个是三维水流耦合模型外，其余均为一维和二维的。Tsang等（1981）和Sykes等（1982）曾先后利用有限差数值模拟方法，对Auburn大学第二期地下含水层储能野外试验中水和热量运移规律进行了模拟研究，模拟结果与试验观测结果基本吻合。Buscheck等（1983）利用Aubum大学储能试验前两个周期的资料进行了二维数值模拟，并在模拟过程中考虑了自然对流的影响。Rouve等（1988）应用有限元模拟方法对德国Stuttgart大学的人工含水层季节性储能试验进行了二维数值模拟，并对含水层中各填充亚层的渗透性空间组合进行了优化。Molson等（1992）利用加拿大Ontario武装基地潜水含水层储能试验数据，对该试验过程进行了三维有限元模拟，其中考虑了自然对流影响和密度随温度的变化，该模型相对比较完整，但是试验条件比较简单，且连续性方程不尽完善。Forkeli等（1995）利用二维轴对称模型和三维有限元模型对人工含水层储能系统的储能效果进行了模拟研究，并通过对比模拟确定了效果最佳的人工储能系统。Travi等（1996）建立了二维非稳定流模型，通过数值计算给出了一个含水层剖面上温度的变化。Chevalier等（1999）应用随机游离法对多孔介质含水层储能进行了模拟研究，发现区域地下水的流动能够加速所储热能向下游含水层中扩散，从而降低所储热能的回采率。Nagano（2002）通过实验室试验和有限差分数值模拟研究得出，如果储热过程中回灌水的温度较高（>；50℃），含水层中将很可能发生自然对流现象，从而使得利用含水层储能的热回收率将受到较大影响。Chounet等（1999）利用混合有限元法对土壤中水流和热量运移进行模拟，提高了模拟精度，但所用模型是一个剖面的二维模型。
国内对地热数值模拟研究始于20世纪80年代后期，张菊明等（1982）用有限元法模拟了二维地热运移问题，并给出了有限元程序。李竞生等李竞生，王广才 1989.平顶山八矿热水补给来源及条件方式.煤炭科学研究总院西安分院科研报告.对平顶山地温场分别建立了二维和三维温度场数学模型，并采用有限元法求解，但是此模型仅是一个稳定的模型，并没有对水流场的变化规律进行研究。薛禹群等（1987）对上海储能试验建立了三维数学模型，且考虑了热机械弥散，但水流模型是一个稳定模型，用简单的解析表达式代替水流模型，没有考虑水密度随温度的变化和水动力黏滞系数随温度的变化。张菊明（1994）建立了三维地温场数学模型并提出了有限元解法，但没有考虑水流方程。胡柏耿胡柏耿.1995.地热田中的传热传质研究.北京：清华大学博士学位论文.采用二维双孔隙介质模型模拟了地热田中传热和传质过程，并分别模拟了西藏那曲地热田和羊八井地热田的热质运移规律。任理等（1998）用交替方向有限差分法研究了土壤二维水热运移规律。何满潮等（2002）首先研究了地下热水回灌过程中渗透系数变化规律，然后针对单井、对井回灌过程中渗流场的动态变化建立了地热回灌渗流场数学模型，推导了渗透系数恒定与变化不同条件下的单井、对井回灌的理论公式。
国内外专家对于专门针对水源热泵的地下水热运移也进行了一定的模拟研究。Gringarten等（1975）对地下水均匀流动条件下的含水层热能采集进行了理论研究。通过对边界条件的简化和进行适当的条件假设，建立了对井系统的热传递数学模型，并利用该模型对不同给定条件下的热突破事件进行了定量评价，为法国的对井采能系统的合理布局设计提供了有效的指导。为了定量评价目标含水层系统中热量的运移特征，从而指导采能系统的设计，Wiberg应用有限单元法，对单纯的热传导和传导－对流并存两种不同假设条件下，理想含水层系统中地温场的分布特征进行了对比模拟研究。根据美国威斯康星州的供暖和制冷负荷要求，Andrews（1978）应用二维有限元模型，定量评价预测了水源热泵利用对地下温度场的影响。模拟结果表明，与区域地下水处于静止状态的情况相比，当区域地下水以一定的速度流动时，冬灌井周围的温度降幅相对较小，而影响半径有所增加，并且温度扰动带沿水流方向发生一定的偏移。Rahman（1984）通过对含水层条件进行假设，建立了对井回灌系统的模拟模型，并对不同的回灌量、含水层厚度、初始储层温度和井距影响条件分别进行了定量模拟研究。研究结果表明，除回灌量和井对之间的距离外，含水层厚度对热突破的时间影响比较显著；而含水层的储水率和渗透系数对热突破事件的影响并不显著。为了确定开采井群和回灌井群之间的合理布局，Paksoy（2000）应用CONFLOW程序，对含水层采能过程中热锋面的运移特征进行了定量模拟研究。通过限定开采井和回灌井的水位变幅，同时确保不出现热突破，最终确定上述约束条件下开采井群和回灌井群之间的最小距离。Tenma建立了一个理想的对井模型，利用FEHM软件对不同的开采与回灌量、水井滤管长度与位置和运行周期情况进行定量对比模拟。研究结果表明，前两个因素是控制模型温度变化幅度的主要影响因素。在国内，辛长征等（2002）利用美国地质调查局编写的HST3D程序，对一典型双井承压含水层的速度场和温度场进行了全年运行模拟，由于程序的限制，模拟时采用全年固定流量和固定温度的办法。周建伟等（2008）利用基于HST3D的Flowheat程序对武汉市某地下水源热泵系统进行了模拟，并对布井方式和抽灌组合的合理性进行了分析。张昆峰等（1998）模拟了大口径井水源热泵的冬季运行工作情况，结果表明，大口径井中的井水流动为均匀下降。
二、国内研究现状及发展趋势
1.早期热泵的应用与起步阶段（1949～1966年）
相对于世界热泵的发展，我国热泵的研究工作起步约晚20～30年左右。20世纪50年代天津大学热能研究所吕灿仁教授就开展了我国热泵的最早研究，1956年吕教授的《热泵及其在我国应用的前途》一文是我国热泵研究现存的最早文献。20世纪60年代，我国开始在暖通空调中应用发展热泵，并取得了一大批成果。1960年同济大学吴沈钇教授发表了《简介热泵供暖并建议济南市试用热泵供暖》；1963年原华东建筑设计院与上海冷气机厂开始研制热泵式空调器；1965年上海冰箱厂研制成功了我国第一台制热量为3720W的CKT-3A热泵型窗式空调器；1965年天津大学与天津冷气机厂研制成功国内第一台地下水热泵空调机组；1966年天津大学又与铁道部四方车辆研究所共同合作，进行干线客车的空气/空气热泵试验；1965年，由原哈尔滨建筑工程学院徐邦裕教授、吴元炜教授领导的科研小组，根据热泵理论首次提出应用辅助冷凝器作为恒温湿空调机组的二次加热器的新流程，这是世界首创的新流程；重庆建筑大学、天津商学院等单位对地下埋盘管的地源热泵也进行了多年的研究。中国科学院广州能源研究所等单位还多次召开全国性的有关热泵技术发展与应用的专题研讨会。清华大学、天津大学分别与有关企业结成产学研联合体，开发出中国品牌的地源热泵系统，已建成多个示范工程，越来越多的中国用户开始熟悉热泵，并对其应用产生了浓厚的兴趣。
我国早期热泵经历了17年的发展历程，度过一段漫长的起步发展阶段。其特点可归纳为：①对新中国而言，起步较早，起点高，某些研究具有世界先进水平；②由于受当时工业基础薄弱，能源结构与价格的特殊性等因素的影响，热泵空调在我国的应用与发展始终很缓慢；③在学习外国基础上走创新之路，为我国今后热泵研究工作的开展指明了方向。
2.热泵应用与发展的停滞期（1966～1977年）
这一时期正处于“十年动乱”期间，在此期间热泵的应用与发展基本处于停滞状态。该期间没有一篇有关热泵方面的学术论文发表和正式出版过有关热泵的译作和著作等；国内没有举办过一次有关热泵的学术研讨会，也没有派人参加过任何一次国际热泵学术会议，与世隔绝10余年。只有原哈尔滨建筑工程学院徐邦裕、吴元炜领导的科研小组在1966～1969年期间，坚持了LHR20热泵机组的研制收尾工作，于1969年通过技术鉴定，这是在“文革”时期全国唯一的一项热泵科研工作。而后，哈尔滨空调机厂开始小批量生产，首台机组安装在黑龙江省安达市总机修厂精加工车间，现场实测的运行效果完全达到（20±1）℃，（60±10）%的恒温恒湿的要求.这是我国第一例以热泵机组实现的恒温恒湿工程。
3.热泵应用发展的复苏与兴旺期（1978～1999年）
1978～1988年，我国热泵应用与发展进入全面复苏阶段。在此期间，为了充分了解国外热泵发展的现状与进展，大量出版有关著作，国内刊物积极刊登有关热泵的译文，对国外热泵产品进行测试与分析，积极参加国际学术交流。同时，一些国外知名热泵生产厂家开始来中国投资建厂。例如美国开利公司是最早来中国投资的外国公司之一，于1987年率先在上海成立合资企业。
1989～1999年期间，我国热泵又迎来了新的发展历程。在我国应用的热泵形式开始多样化，有空气－空气热泵、有空气－水热泵、水－空气热泵和水－水热泵等。在此期间国内已有国有、民营、独资、合资等不少于300家家用空调器厂家，逐步形成我国热泵空调器的完整工业体系，且水源热泵空调系统在我国得到广泛应用。据统计，到1999年全国约有100个项目，2万台地下水源热泵在运行。20世纪90年代初开始大量生产空气源热泵冷热水机组，90年代中期开发出地下水热泵冷热水机组，90年代末又开始出现污水源热泵系统。土壤耦合热泵的研究已成为国内暖通空调界的热门研究课题。国内的研究方向和内容主要集中在地下埋管换热器，在国外技术的基础上有所创新。
1978～1999年，中国制冷学会第二专业委员会主办过9届“全国余热制冷与热泵技术学术会议”。1988年中国科学院广州能源研究所主办了“热泵在我国应用与发展问题专家研讨会”。自20世纪90年代起，中国建筑学会暖通空调委员会、中国制冷学会在其主办的全国暖通空调制冷学术年会上专门增设“热泵”专题交流。
1988年，中国建筑工业出版社出版了徐邦裕教授等编写的《热泵》教材；机械工业出版社1993年出版了郁永章教授主编的《热泵原理与应用》，1997年出版了蒋能照教授主编的《空调用热泵技术及应用》，1998年出版了郑祖义博士著的《热泵技术在空调中的应用》；1994年华中理工大学出版社出版了郑祖义著《热泵空调系统的设计与创新》。1989～1999年，正式发表有关热泵方面论文270篇，热泵专利总数161项，而发明专利为77项。这些教材、著作、译著和论文的出版，专利技术的应用，推动了热泵技术在我国的普及与推广。
4.热泵技术的飞速发展时期
进入21世纪后，由于城市化进程的加快，人均GDP的增长，拉动了中国空调市场的发展，促进了热泵在我国的应用，应用范围越来越广泛，热泵的发展十分迅速，热泵技术的研究不断创新。热泵的应用、研究空前活跃，硕果累累。2000～2003年，专利总数287项，是1989～1999年专利平均数的4.9倍。2000～2003年间发明专利共119项，是1989～1999年发明专利平均数的4.25倍。2000～2003年，热泵文献数量剧增，如2003年文献数是1999年文献数的5倍。全国各省市几乎都有应用热泵技术的工程实例。热泵技术研究更加活跃，创新性成果累累。在短短的几年中有3项世界领先的创新性成果问世，包括：同井回灌热泵系统，土壤蓄冷与土壤耦合热泵集成系统，供寒冷地区应用的双级耦合热泵系统。
5.地源热泵的应用与研究
我国地源热泵研究起步于20世纪80年代，首先是一些高校和科研机构对地源热泵的相关技术进行了专题研究。如北京工业大学对深层地热水进行了研究，并设计了若干垂直埋管和水平埋管的土壤源热泵试验系统；哈尔滨工业大学的水环热泵空调系统应用基础的研究与评价，土壤蓄冷与土壤耦合热泵集成系统的数值模拟与实验研究，土壤源热泵系统中地埋管的热渗耦合理论与关键技术研究；湖南大学建设了水平埋管土壤源热泵系统等。另外，青岛建筑工程学院、山东建筑工程学院、上海同济大学、天津商学院、重庆建筑大学等大学也进行了该方面的研究。近年来国内数所高等院校开展了土壤源热泵系统和水源热泵系统的试验研究，并取得了一些重要成果。
目前，我国浅层地热能的开发利用研究发展很快，经过近二十几年的研究和开发，热泵技术在我国已取得了很大进步，尤其是地源热泵技术发展迅速。已经初步建立了各类地下水源热泵系统的水源井施工技术和技术要求，井群设计和计算方法、水质评价和处理方法及环境评价方法等。
截止到2008年10月底，我国浅层地能应用面积超过1×108m2（《地源热泵》杂志2009年5月刊）。已遍及北京、上海、天津、河北、河南、山西、辽宁、四川、湖南、西藏、新疆等地。应用的建筑类型包括宾馆、住宅、商场、写字楼、学校、体育场（馆）、医院、展览馆、军队营房、别墅和厂房等，应用前景广阔。
6.浅层地热能的开发利用与发展趋势
浅层地热能的开发利用涉及城市能源结构、环境保护和提高人民生活质量的重大课题。特别是浅层地下水源热泵和土壤源热泵的可再生能量采集系统是解决上述重大课题的关键，其能量采集基本不受使用地域和四季气候的影响。浅层地热能作为建筑物的冷热源初始采集更具有推广价值。
浅层地热能的开发利用不仅受到学术界和企业界的关注，政府也更加重视。《中华人民共和国可再生能源法》明确指出：国家将可再生能源开发利用的科学技术研究和产业化发展列为科技发展与高技术发展的优先领域。国家财政支持可再生能源的资源调查、评价和相关信息系统建设。该法的实施为浅层地热能的调查、评价和开发提供了强有力的依据和保障。国土资源部、中国地质调查局等部门多次召开浅层地热能勘查开发经验交流会、技术研讨会，并编制出台浅层地热能勘查评价规范，做到了浅层地热能勘查开发有标准可依。近年来，随着国家加大建设“资源节约型、环境友好型”社会的力度，实现节能减排目标，国家从中央财政安排专项资金用于支持可再生能源建筑应用示范和推广，财政部、建设部已批准下达3批包括浅层地热能利用的可再生能源建筑应用示范推广项目。各地也相继出台支持开发利用浅层地热能项目。如2006年5月31日，由北京市发改委联合市水利局、国土局等9个委办局联合发文对采用地下水源热泵系统实现供暖和制冷项目按每平方米35元的标准进行补贴，对采用地源热泵系统实现供暖和制冷项目按每平方米50元的标准进行补贴；沈阳市发布的《关于地源热泵系统建设和应用工作的实施意见》中要求在沈阳市三环内的455km2核心区范围内，对符合应用地下水热泵技术的409km2范围内的建筑物，原则上都要采用地下水源热泵技术规划研究。
进入21世纪，伴随中国经济的迅速发展，人们对生活品质和舒适性要求的不断提高，城市能源结构的改变，建筑市场的巨大，为浅层地热能开发利用技术的推广创造了前所未有的机遇。国内在热泵理论研究、试验研究、产品开发和工程项目的应用诸方面都取得了可喜的成果。
目前，我国已经建立了比较完善的开发利用浅层地热能的工程技术、机械设备、监测和控制系统，但回灌技术中的水质控制和回灌对储层及用水管的影响评价，堵塞井的处理技术，对井群采灌系统温度场、化学场和压力场的模拟计算方法，参数采集方法等尚在研究之中。
地热资源世界上最古老的能源之一。据测算，地球内部的总热能量，约为全约煤炭储量的1.7亿倍。每年从地球内部经地表散失的热量，相当于1000亿桶石油燃烧产生的热量。 关于地热的来源，有多种假说。一般认为，地热主要来源于地球内部放射性元素蜕变放热能，其次是地球自转产生的旋转能以及重力分异、化学反应，岩矿结晶释放的热能等。在地球形成过程中，这些热能的总量超过地球散逸的热能，形成巨大的热储量，使地壳局部熔化形成岩浆作用、变质作用。 现已基本测算出，地核的温度达6000°C，地壳底层的温度达900－1000°C，地表常温层（距地面约15米）以下约15公里范围内，地温随深度增加而增高。地热平均增温率约为3°C/100米。不同地区地热增温率有差异，接近平均增温率的称正常温区，高于平均增温率的地区称地热异常区。地热异常区是研究、开发地热资源的主要对象。地壳板块边沿，深大断裂及火山分布带等，是明显的地热异常区。 普查勘探地热资源，一般采用地表地热调查、钻探和各种物探方法。近年来红外线遥感技术在勘查中取得显著效果。20世纪末，地热资源的开采对象，主要是埋藏浅、热储量大、有流体（地下水或人工灌水）把热能传引到地表的湿地热田。干热岩地热资源和低温湿地热田的开发利用处在研究试验阶段。 中国的地热资源丰富，有悠久开采历史，以往主要利用温泉洗浴治病。1970年后，在广东丰顺、河北怀来、天津和西藏等地曾进行地热发电、建筑物采暖、农业温室采暖、温水育种、灌溉等多方面试验性开发工作，取得一定成果。如此“学术”价值几何？评《地热资源及其开发利用和保护》兼评《云南省志第25卷温泉志》作者：愤怒的北大人 据《地热能》杂志报道：《21世纪可持续能源丛书》新闻发布会于2004年12月在北京召开。当前，我国的可持续发展面临国内优质能源资源不足、能源环境问题突出等严峻挑战，该套由化学工业出版社出版的丛书包括新能源和可再生能源在内共计11本。中科院王大中院士在丛书的序中指出：“在我国能源领域中，这套丛书在深度和广度上都达到了较高的学术和实用价值”（司士荣、刘时彬，2005）。本文所评的《地热资源及其开发利用和保护》（以后简称为《刘书》）就是丛书之11本之一，由刘时彬编著，全书310页，装帧漂亮，图文并茂，售价42元。但就其学术水平而言却只能用3字概括：低水平。它表现在下面几方面。 一、 剽窃之大作 低水平首先表现在：该书作者充分利用了“编著”的“编”字，剪刀加浆糊，拼成了他的大作。当然，现在是处于计算机时代，剪刀与浆糊都不必用了，只要一台计算机就行。总体来说他的剪切是相当大胆的，相当数量的段落是从别的书中一字不拉、一连数页地照搬过来，而且不注明出处。如该书中3．4．1‘什么是地热田’一节从P．102－104，基本是抄自阿姆斯特德1973年所写的《地热能》一书的中译本（1978）第54－56页。该书中3.4.2节‘高温地热田形成特征和条件’，基本抄自黄尚瑶等1986年所写《火山温泉地热能》一书的第81页。3.4.3‘著名高温地热田’一节从105页至108页基本抄自《地热能》一书的第60－62页。其中美国盖色尔斯地热田和日本大岳地热田图文完全一样。3.5节‘板内地热活动带的形成和分布’抄自《火山温泉地热能》一书的第89－90页。3.6节‘世界著名的中低温地热田’中介绍了3个实例，其中匈牙利潘诺宁盆地一段是抄自《地热系统》，而巴黎盆地和西西北利亚盆地抄自《火山温泉地热能》一书的第92－94页。5.4.4节‘微地震观测’一节从第173－178页抄自《腾冲地热》第200－208页。5.4.5节的‘地球物理勘探应用成果示范’其中‘美国加里福尼亚梅萨地热异常’一小节是照抄克鲁格尔和奥托于1973年合作的《地下热能（资源，生产，人工激发）》的中译本（1978）第70－75页。9.3.3节‘腾冲水热活动今昔’一节分数段抄自《腾冲地热》第四章的64－67、69－70、74－79页。仅此节就抄了12页。 除了上面所说的大段大段地抄袭之外，一些章节是从数篇文章组合而成。如9.4节‘地热与北京2008年奥运会’抄自2002年《北京地热国际研讨会论文集》中三篇文章，即由宾德智等的《北京地热资源》（抄自《论文集》169－175页）、高建柯的《北京奥林匹克公园简介》（抄自《论文集》145－146页）和徐光辉的《北京奥运公园地区地热地质条件的地球物理论证》（抄自《论文集》180－185页）组合而成。 另外一种抄袭方式则是将几篇文章选择一些段落交替着抄。如1.7节火山喷发一节是交替抄袭黄尚瑶等所著《火山温泉地热能》和廖志杰所著《中国的火山温泉和地热资源》的有关段落组合而成，其中提及世界火山的分布那一部分，所用插图是采用《火山温泉地热能》的，文字描述是采用《中国的火山温泉和地热资源》的。 仔细看来这本书90％是抄袭别人的劳动成果，抄袭分量之大在近年来是罕见的，特别是现今强调“尊重知识产权”的情况下，依然大胆犯案，是可忍，孰不可忍？ 《刘书》的最后也有参考文献，共49件，至于正文中那些段落参考了那些文献，作者是讳莫如深，由读者自己去猜吧！ 二、陈旧的资料 低水平还表现在资料的陈旧。现在是21世纪了，本书属于“21世纪可持续能源丛书”的十一本书中之一本，可是所用的资料基本是70年代的。例如，高温地热田所用的三个实例：美国加里福尼亚的盖色尔斯地热田、日本九州的大岳地热田是全文抄袭1973年阿姆斯特德的《地热能》一书的描述；至于对于意大利拉德瑞罗热田的认识在90年代已经发生很大的变化，1995年出现的最新认识是有人认为该热田的形成与变质核杂岩有关，而本书作者则丝毫未提及。关于低温地热田本书中介绍了三个实例：匈牙利潘诺宁盆地、法国巴黎盆地和俄罗斯西西佰利亚盆地，潘诺宁盆地的资料摘自1981年出版的《地热系统》一书，而巴黎盆地和西西佰利亚盆地的介绍则完全抄袭自1986年出版的《火山温泉地热能》的第91至95页。在该书中，巴黎盆地的资料是引自1974年的《巴黎地热》，而西西佰利亚盆地的地热资料是引自1971年玛夫林茨基所发表的《苏联褶皱和地台区的热水》一书，因此，其原始资料都是70年代的。 加上前节所述该书第5.4.5节地球物理勘探应用成果示范一节中范例之一美国加里福尼亚东南部梅萨地热异常一段连图带文字则照搬自克鲁格尔和奥托在1971年合作的《地下热能（资源，生产，人工激发）》的中译本的第70－75页。三、低劣的知识 作者知识水平的低劣最充分地反映在第5章《如何找地热资源》这一章内，一方面表现在作者不了解当代应用地热学的发展现状；另方面暴露出作者缺乏一些最基本的地热知识。这一章的基本架构雷同于黄尚瑶等所作科普著作《火山温泉地热能》的第四章，同时也参考了《地热系统》一书中由伦贝所写的第三章“地热资源勘探”。现表列如下：_________四、糊涂的概念 前节中提到的将“摩尔”与“毫克当量”等同，就是概念糊涂之一例。在书中绝非仅此一例。在《刘书》的第97页，有这样一段奇文：“高温地热区都集中分布在相对比较狭窄的地壳活动带附近，而低温地区则集中分布在板块内部。不过板块内部区域也偶见一些高温地热区的出露，这是由于板内局部存在有特殊热源—岩浆囊等所致，诸如我国西藏羊八井热田，美国夏威夷群岛等。”请问作者：西藏羊八井是归为板缘还是板内呢？羊八井与夏威夷有着同样的构造背景吗？ 在《刘书》的第99页作者探究了“板缘地热活动带的形成和分布”，把全球的板缘地热带划分为4个大带和3个亚带，即：1、环太平洋地热带，包括：东太平洋中脊地热亚带；西太平洋岛弧地热亚带；东南太平洋缝合线地热亚带。2、地中海－喜马拉雅地热带。3、红海－亚丁湾－东非裂谷地热带。4、大西洋中脊地热带。 这个划分是抄袭自《火山温泉地热能》的第78页，该书的作者不是学构造地质出身，错误的将东南太平洋的只有大洋壳的纳兹卡板块与具有陆壳的南美洲板块的聚敛带称为缝合线，而《刘书》的作者丝毫不察，照样抄来，也不可原谅。至于所谓红海－亚丁湾－东非裂谷地热带是冈瓦纳古陆上的阿法尔三联接点发育成的三条裂谷，它们并非连接成带，而是排列呈“Y”字形。红海和亚丁湾是将阿拉伯板块与非洲板块分开的两条裂谷。而东非裂谷则是从三联接点向西南伸的一支，发育在非洲板块之内，怎能说是板缘地热带呢？五、错误千出的专著 这是刘时彬的另一本大著，但不归他一人负责就是了。《刘书》的参考文献第6条为：“吴光范，任湘，刘时彬，梁乃英主编，云南省志•温泉志。昆明，云南人民出版社，1999。” 该书的正确名称应该是：《云南省志•卷25•温泉志》（简称《滇温泉志》）。需要说明的是，该书第一作者吴光范当时是云南省人民政府秘书长，后为省人大副主任，无疑是出版该书的财东；任湘是中国能源学会地热专业委员会的主任，当时正主持“八五科技攻关”中的地热研究项目，常到云南工作。因此，能够出版此书应赖于此两人的筹划与拍板。而主要的执行人应该是刘。因为《滇温泉志》全书304页中有242页（即80％）是照抄佟伟等主编的《腾冲地热》和《横断山区温泉志》。为了剽窃的方便，在《滇温泉志》的作者名录中也将佟伟拉入其中。 说《滇温泉志》是一本错误千出的专著，绝对没有贬低之意。现将主要问题列举如下：1、大的硬伤有8处之多。（1）《滇温泉志》第166页第18－23行为重印物。其中第18行至第21行的前半节，已经见于第165页的倒数1－4行，它们是描述石竹坝温泉的，不应该在描述硫磺塘老滚锅段落中再出现。（2）《滇温泉志》第166页第21行后半段至第23行则是第15－17行的重复。不过第15行是以“据《光绪腾越乡土志》云：”开始；而第21行后半段则改为“光绪《腾越乡土志》：”开头。（3）《滇温泉志》第167页第18－21页与第24－27行是完全一样的。讲的是热海第4区的“种磺地面”的一片不毛之地。而第18－21行是放在热海第3区硫磺塘大滚锅的末尾，根本放错地方。（4）《滇温泉志》第167页的第13－17行与第28－30行是重复文字。第13－17行描述的是硫磺塘大滚锅温泉水的化学分析结果。而第28－30行则是描述热海第4区种磺地面的温泉水化学组分。真是乱点鸳鸯谱，种磺地面是一片蒸汽地面，无法取水样，那来的分析结果。就把大滚锅水样的分析结果搬来了。为何第13－17行为5行而第24－27行只有3行呢？因为后者只有元素符号，没有元素名称。（5）《滇温泉志》的腾冲温泉名录中丢失了“玛玉窝澡塘”温泉。须知玛玉窝温泉是腾冲四大名泉之一，在明朝的《景泰云南图经金腾两指挥使司志》和稍后的《天启滇志》就有报道。《滇温泉志》的作者在抄录《腾冲地热》的第三章时将“玛玉窝”抄丢了，而没有发现。（6）。《滇温泉志》第163页瑞滇地热田第三区项目内，将“温泉水化学组分：水样温度、酸碱度、矿化度、钠、钾、钙、镁、锂、铷、铯、铵、碳酸根、重碳酸根、氯、硫酸根、氟”等组分全丢光了，只剩下“溴、碘、二氧化硅、偏硼酸、砷和水型”诸项。（7）《滇温泉志》第270页福贡县罗底热水塘条目，其泉水化学组分项目中，只剩下：水样温度、酸碱度、矿化度、钠、钾、钙、镁。余下（锂以后11项）的都抄丢了，抄袭的东西也丢三拉四。（8）《滇温泉志》的第272页的第8－19行的“红石岩温泉” 条目与第273页第20－31行的“河西澡塘”为同一个温泉。它们除了名字不同外，经纬度、描述、化学组分都是一样的。此外，不同之点还在：第272页“红石岩温泉” 条目末尾两行云：“1994年《横断山区温泉志》把温泉区定名为“河西温泉”，本书据1991年《兰坪白族普米族自治县地名志》载文，将它更名为红石岩温泉。” 第273页的“河西澡塘”条目中没有这两行字，但是，在泉水化学组分栏目中增加了地球化学温标温度，遗憾的是将“TNK（钠钾温标）”写成为“TNK（克氏氮量）”，真是令人难解。2、不该有的错误（1）“硫酸根”变成为“硫酸”；“二氧化硅”变成为“氧化硅”。 前面曾经提及，《滇温泉志》的温泉条目百分之八十是抄自《腾冲地热》和《横断山区温泉志》，但是为了去掉抄袭之嫌，不得不有所变动。变动之处在于：《腾冲地热》和《横断山区温泉志》两书中的温泉水化学组分栏中只有化学元素符号，没有化学元素名称。《滇温泉志》就在每个化学元素符号之后的括号中加入元素名称。这样一加就露馅了。《滇温泉志》全书收录的水化学数据达600多套，其中大约有608套含有SO4和SiO2，它们的元素名称都写成“硫酸”和“氧化硅”，因此，在书中的错处就达1216处。所以，说本书“错误千出”，绝不冤枉。但是，需要说明的是：在书的首页“编纂说明”中谈到水化学分析结果的表示时，其元素符号和元素名称是完全对应的，是书中唯一没有错误的一处，意味着“编纂说明”是由另一作者起草的，只是正文的作者并不依从。也应当指出“编纂说明”也有毛病：没有说明水化学组分的单位为毫克/升，矿化度单位为克/升；另外，重碳酸根（HCO3）写成NCO3，未予校正，也不应该。（2）书中多处将硫磺气味和硫化氢的分子式写成“HS气”。（见于第20页、39页和302页）。恐怕这是初中的孩子们都不会犯的错误。（3）作者对什么是“游CO2”和“CO3”是分辨不清、搞不明白的。有时将“游CO2”的名称标为“碳酸根”（见于14、40、41页）；有时将“游CO2”的名称标为“碳酸”（见于第15页）；“CO3”之后大部分未标中文名称（与其他元素的表示方法相背）；有时在“CO3”之前加“游”字，变成“游CO3”，（见于64、73、74、82、92、93、212、217、638、642、644页）；更为奇特的是，有时“CO3”的中文名称标为金属“钴”，（见于268、578、579、580、583、584、585、586、598页）。将《横断山区温泉志》中的某些泉的“CO3”抄袭时改成“游CO2”（50页）。（4）错字太多，未加校正。有的影响文章的性质。如第168页热海地热田的狮子头的酸性水酸碱度实为3?1，书中则写成“8?1℃”。第244页的小定西沸泉温度为95℃。书中则写成“59℃”。许多地方将河岸写成河岩。不通的句子太多，如：泉水系石灰系灰岩（9页）、泉水之东北向断层系导热断层（33页）、水清澈见底为石灰岩（102页）、泉口喷涌的泉水饱和温度似沸水（132页）、泉水沿安山应为玄武岩缝隙溢出（280页）、地下水的来源为C级Cm1l与D3zg灰岩补给，受西部构造影响而成（289页），上面这些话，你懂吗？不一一列举。（5）地质上非规范化术语比比皆是。如：石炭系灰岩写成石炭纪灰岩（应该写“系或统”的地方写成“纪或世”，数不胜数）、泉水出露于正常（应为长）岩断裂带上（35页）、储热层时代为砂岩（40页）、受N字型地层之阻后溢出（41页）、围岩性质为岩性砂砾岩、基岩粉砂岩（42页）、地热北高南低（45页）、中温断裂型温泉（56页）、砂岩积石奠砂岩（66页）、围岩性质为绢英片岩变质岩（93页）、三叠世石灰岩（120页）、围岩性质为断裂带（299页）等等，不一一列举。此外地质年代的符号乱写；水化学类型有的用汉字，有的用英文，有的干脆不写，体例不统一。这些现象可能意味着作者似乎未受过系统的专业知识的训练。（6）“编纂说明”中云：“任湘教授和刘时彬教授于1993年3月向云南省人民政府提出报告。指出温泉志的编纂必将为云南省的新能源领域提供一份翔实的资产清单…。”“于1996年4月初稿完成，编辑的温泉名录共905条。”“概述”一节中云：“全省温泉区1015处。”可是在《刘书》的附录的“表1 云南省各县市温泉分布和分类统计表”中，总计856处。三个数据中，到底哪个数据对？真把人弄糊涂了。 这样的错误其实都是低级的错误。作者们的责任何在？责任编辑的责任何在？出版社领导的责任何在？到底谁该负责呢？六、一点闲话 呜呼！像这样满目疮痍的学术著作，近年来实属罕见。何况是“志书”，要流芳百世的呢！笔者真不知道作为地方当局父母官的《滇温泉志》第一作者看过该书的草稿否？当他手捧装帧漂亮、图文并茂的成果、细读之后察觉漏洞百出后真不知是怎样的感觉。笔者也敢于相信被列为《滇温泉志》作者之一的佟伟教授是绝对没有看过该书的草稿的，因为这位被公认为治学严谨北大教授绝对不会让这样稀松的烂稿过关。其实该书的操作者真正想要的只是“佟伟”这两个字，而不想要真神来把关。有了这两个字，就可以将《腾冲地热》和《横断山区温泉志》两本书的其他作者撇掉；有了这两个字，就可以将横断山区地热调查的组织者中科院综考会晾到一边。这样就可以将众多人的成果为少数人所占有。笔者倒是不知道云南人民出版社的负责人看到他们的产品是怎样的感觉，他们可能会奇怪：“北大的教授怎么是这样的水平？” 《滇温泉志》最终弄成这样。北京大学的刘时彬教授到底要负多大的责任，我们局外人不得而知。从《滇温泉志》的“编撰职名”中撰稿人共10人，其中：北京大学地质学系：刘时彬、佟伟；中国能源研究会：任湘；云南省地质矿产厅：丁建博；云南省地名委员会：梁乃英等二人；云南师范大学两名；云南省人民政府两名。在主编中作为第三位，在撰稿人中作为首位的刘时彬，难免其咎。据闻：刘时彬中学毕业之后就到北京大学工作，70年代起为北大地质学系地热研究室成员，1976年起参加青藏高原科考队，吃苦耐劳、工作积极、累有著述。90年代起在中国能源研究会地热专业委员会先后担当副秘书长和秘书长，在任湘主任的麾下，车前马后，积极努力，敢于负责。90年代中期，北京大学将其职称提为“高级实验师”。“尺有所短、寸有所长”，术业有专攻，一个人总是有所长，也会有不足之处。刘时彬的缺点在于研究水平不高，而又不肯下功夫去钻研。科学是来不点半分取巧的，是要经过长期的工作一步步积累的。当然，今天的社会太过浮躁，人们又都过于注重名声。古人说：人贵有自知之明。在基础研究方面的不足，必然导致缪误百出的编抄。而如此学术专作，又有何价值？只能令人齿冷。望诸位学者同仁，做文做事做人意在专心如一，方不为虚名所累。
陈建平
（北京市国土资源局）
摘要：2008年北京奥运，引发了一场绿色革命，国人对改善环境保护环境的意识空前提高，并已成为一项十分重要的自觉行动。为了实现绿色奥运，北京市采取措施，大力发展清洁能源。地热是一种良好的清洁能源，本文重点对深层地热和浅层地热及其利用进行积极的探讨。
引言
北京市开发利用地热资源（温泉）历史悠久，利用地热进行采暖已经多年。1999年时，为了改善环境、支持申奥，大力改善能源结构，地热等清洁能源的利用被列入了城市能源发展规划，得到重视。在市政府地热采暖示范工程顺利进行的同时，浅层地温的利用、研究，在北京地区取得了重大进展。低温地热的梯级利用技术研究项目取得的成果，进一步扩大了地热资源利用的范围。
深层地热：指传统意义上的地热，国际规范温度大于25℃。地热有多种形态，其中地热水是集“热、矿、水”三位一体的宝贵的自然资源，是一种清洁可持续利用的能源。北京工业大学、郭庄北里、北京地质勘察技术院等地热采暖示范工程的试验成功，对改善能源结构、发展可再生能源，将产生积极的意义和影响。采暖示范项目在地热回灌与地热热泵技术的应用上，以及地热保护与梯级利用、综合利用技术方面，也具有十分重要的意义。
示范工程试点之一的崇文区郭庄北里小区，6栋居民楼数万平方米的建筑采用地热采暖，彻底解决了该小区由于历史原因造成的20多年没有供暖的问题，实现了地热采暖多级换热、全封闭循环、热泵技术应用、地热采暖尾水100%回灌的试验目标，有效保护了地热资源。项目的试验的成功，受到市政府的高度重视。
浅层地热：是低温地热能的另一种形式，它涉及从地下常温层以下至一定深度以内（北京地区约为150m以浅）的浅层地热资源，包括土壤中和地下水中的热能等，大大地拓展了地热应用的范畴。在地下恒温层以上（特别是接近地表）的土壤地层中，还包含太阳能辐射到地表所形成的热能，优点是利用中操作简单、投入较少，但这部分辐射热能受外界条件的影响较大，不很稳定，其热能利用的效果与热量储量不能与地热（包括地温）相比。
国际上热泵技术的利用发展已经数十年，国内的研究是从20世纪90年代开始的。近年来，北京地区热泵技术利用发展较快，从2000年开始到2004年，仅3年多的时间，全市热泵供暖面积已经超过500万m2。浅层地热的利用在热泵技术的发展中占有很大比例，说明了其具有的独特优势和特点。通过各种试验得出的技术和经济分析表明，它将在未来推动我国低品位能源的应用。
1 国外地热能利用的发展情况
1.1 法国
深层地热：法国本土的地热资源以≥50℃的低焓地热水为主，法国对地热的利用发展于20世纪80年代。法国以供水井和回灌斜井组成的“对井”而著称；两口地热井在地面上相距10m，但在千余米地下的距离，可达400～1000m；1998年的统计资料，巴黎仍有41个区域供暖的“对井”机房在运行，至2005年时数量略有减少。
浅层地热：对于更低温的地热能，法国使用地热热泵进行供暖和制冷。如巴黎塞那河畔的法国电视台，钻井仅几百米深，地下水温可达到23℃，被用于地热供暖系统。
1.2 德国
深层地热：德国地热利用以采暖为主，特点是：建立相对集中的大型供热站。由于热泵用电，引用了“季节特性系数”，即供热量与消耗电量之比，一般为5～7的范围；此外，全年热量输出的85%使用地热，全年热量的15%采用由石油或燃气燃烧器形成的辅助热源，主要解决峰值供暖负荷。到2002年，已有9个集中供热站，其地热井深度从1100～2400m不等，总供热量136MW。用于采暖、温室等；
浅层地热：德国广泛使用分散的浅层地热能及小型地热热泵，供采暖之用；地下换热器包括水平的热收集器、垂直的地下换热器，或地下水换热器等；据介绍，仅德国北部，就有有4.5万根地下换热器。据报告，到1999年底止，德国全国至少安装有1.8万台平均制热量19kW的热泵机组。由于在利用中德国多使用双U型地埋管，如以每台19kW机组配以3根深100m的地下换热器，推算1999年底之前，德国应至少有5.4万根的地下换热器。
德国的供暖系统，习惯于使用热水/冷水供热制冷；德国的供暖水温标准是75/65℃，采用的地板采暖水温仅仅38℃。由于一般住宅夏天并不使用空调，土壤温度靠自然恢复，冬季热泵的水源侧水温常常降到0℃，负荷侧温度38℃，所以其热泵COP值也达4以上。
2 国内地热利用的发展情况
2.1 地热供暖
传统意义上的低温地热水的概念是：温度范围从25～90℃，主要来自深部地层。
20世纪70年代开始，北京地区地热采暖主要利用60℃多度地热水进行直供。由于北京地区的地热水温度多在40～60℃范围，所以当时尝试用60℃的地热水通到暖气片中，为达到供暖效果，依靠加大暖气片的片数作保证。而由于当时条件的限制（建筑结构、保温质量、供暖管道材质等），往往在最冷天时室温不够高，供暖效果经常不能保证，或者需要进行调峰处理。
随着近代建筑节能技术的发展，居住建筑供暖热指标已逐渐下降（约20W/m2左右），因此进一步降低供暖水温度，成为一种趋向和可能。由于供暖技术的进步，如采用冷热两用型的风机盘管机组，可以大大降低所要求的热源温度。实际运行的供暖水温经常在45℃左右，甚至更低。30～35℃的地板采暖供热温度，也是目前住宅或公共建筑可以接受的可行的温度。
因此，北京地区40～60℃的地热水，也将发挥重要的能源作用。地热热泵技术的发展，将会很大程度的利用35～40℃的地热采暖尾水。预计在未来能源的构成中，低温地热能的利用，会占越来越大的比重。
2.2 地热热泵
地热热泵，按水源侧能承受的工作温度和负荷侧供热制冷温度，可以分为两种类型：冷热两用型热泵、升温型热泵；
35℃，是冷热两用型热泵的可承受的水源侧最大温度；其负荷侧供回水温度，冬季50/43℃，夏季7/12℃；北京工业大学地热供暖示范工程课题组在2000年初，引进了当时北京第一台国外厂家生产的，能承受35℃地热尾水温度的冷热两用型水-水型热泵及水风型热泵进行实验；后来又在中试工程中，和大型工厂工程进一步使用，都取得了很好的效果。用热泵提升尾水温度的做法，在实际利用中具有十分广泛和积极的意义。
55℃，是升温型热泵所能承受的水源侧最大温度；升温型热泵，仅供冬季负荷侧供回水温度85/70℃，也可以为75/65℃，70/60℃以满足民用采暖的需要。
经在某工程测试的数据计算，热泵运行最低效率为2.7～3.4。
2.3 地热的梯级利用
不论是哪种温度的地热水，梯级利用都是一个最佳的利用方案。所谓梯级利用，就是按照用户终端需要的供热水温，从高到低排序；高能高用，温度适用，分配得当，各得其所，通过梯级利用，可有效提高地热资源利用率。
北京申办2008年奥运会成功以来，由于地质勘查钻井技术的进步，大大加强了钻井的能力与深度，北京地热水的温度有了新的提高，最高达到89℃。
当然，不论地热水提供的温度多高，供暖所需温度和用户所需要的水温，仍然是一定的。地热热泵技术的利用与设备水平的不断进步，有助于进一步提高地热资源的利用率。
2.4 地热梯级利用的实例
根据北京工业大学地热供暖示范项目组的测试和阶段总结，该校使用地热供暖的初投资，与常规集中供热区域锅炉房的价格基本相当；而运行费用，经在2002，2004年两次分别复测，总效率约在5.79～6.54范围内；费用低于天然气。
在北京热泵技术的应用研究与发展中，研究工作已有10多年的历史。据不完全统计，水源、地温热泵的利用发展超过一般的想像，仅在北京地区及周边，已安装的土壤源地埋管换热器约几千根以上，除一般用于小型别墅外，一些大型的工程也在尝试这种可再生能源的利用试验（初步试验的效果理想）。
3 国内浅层地热能供热的发展
3.1 技术可靠性与基础工作
在土壤源热泵系统的设计中，从土壤中吸和放的热量一定要平衡，才能保持可靠、稳定的运行，因此，逐时的负荷计算很重要。如果冬夏逐月总制热量和总制冷量不平衡，以及冬夏季峰值负荷不平衡，超过一定限度时，会出现一些问题，比如：在冬天，热泵水源侧温度达到－2～－4℃，低于设计值，这时，热泵制热量减少，结果可能不能保证供暖温度；而在夏天，由于夏季负荷过大，热量散不出去，水源侧水温升得很高，会造成热泵停机。这时，就得要考虑辅助一个冷却塔；如果用户要求只需供热，不需供冷；或要求只需供冷，不需供热；则在使用这种系统时，要有足够的补救措施。
地热供暖及各种热泵供暖系统，梯级利用的方案示意图如下：
浅层地热能：全国地热（浅层地热能）开发利用现场经验交流会论文集
大地导热系数包括：塑料管材，回填料，土壤在内的综合的导热系数，还与现场的土壤含水量等因素有关，也只能在现场测定；研究表明，仅就土壤和岩石两类土壤材料的导热系数来说，其数量级可以由0.4W/（m·℃）至6.0W/（m·℃），随其密度及湿度有所不同；常遇到的土壤材料的导热系数，会相差两倍以上；如果大地导热系数相差两倍，在一定的条件下，设计管长，可以减少大约20%；同时，在提高回填材料的导热系数上，多年来国外都做了不少改进。
大地导热系数的测定，要在没有被热扰动过的土壤中现场进行。依据国际上的大地导热系数模拟装置的原理，大地导热系数模拟装置已测出多种数据；该装置由北工大地热供暖课题组，在研究工作中，自行研制、设计和施工；经过了实验检验；并且经改进后，还扩大了其功能。
3.2 合理的热泵选择
一是根据当地的地质与水文地质条件、经济能力、政策导向等因素，进行合理的选择，已采用效率高、费用可以接受的热泵方式及设备。
二是按照低的进水温度选热泵，以免制热量不够；由国外某知名的热泵厂家给出的数据表明，该热泵水源侧供水温度3.9℃时的制热量，比14℃时的制热量，大约小一倍；并且样本上说明，不鼓励在该低温工况下运行。
三是要选能承受冬季的低温，夏季的高温的土壤源专用热泵；能承受水源侧进水温度－5℃，和43℃的热泵；不仅在自控上体现了保护温度的不同，在制冷系统上，还应该有必要的措施。
3.3 严格的施工技术
（1）要有定点专用厂家生产关键的设备与管件材料：例如，热泵主机的性能稳定，U型管的底部接头、双U型管的上部接头等，是导致水流阻力加大的主要部位。
（2）井孔的回填材料和方法：回填材料影响导热系数；要使用砂浆泵加压灌浆法，可以保证较高的导热系数。
（3）施工单位要有相应的资质，施工人员（包括电熔焊工和下管，回填工）要进行培训，并有合格证书。
（4）杜绝低劣，粗放的设计，施工工艺，才能保证效果。
3.4 长期的效果监测
根据大地导热系数的测定结果，在设计、工完成后，可以进行使用20～50年的效果模拟预测，主要是确定热泵水源侧，冬夏的最高，最低温度的逐年变化；这样就可以知道其制热量和制冷量的逐年变化；一般说，当冬夏热冷负荷基本一样时，水源侧的冬夏的最高，最低温度也还会逐年上升，这对于北方的供暖有利。
3.5 规范化管理和许可证制度
国家应制定统一标准，包括：地埋管的钻孔，设计，施工规范等。我国是一个大国，任何事情，无序发展，势必造成混乱；由于钻孔的高利润，只要买个小钻机，个体的钻孔很容易实现；据调查，有的工地，钻孔的斜度，可以与相距4～6m的临近钻孔相交汇。地下工程是隐蔽工程，如果无序进行，对于其他地下设施，势必会造成影响；
政府有关部门，应制定地热地源发展规划。北京是世界最大的城市之一，热泵技术的发展（包括土壤源和地下水源等）应在浅层地温条件调研的基础上，由有关部门提出科学的发展规划。为加强管理，应制定法规，以规范这一技术的有序发展。
对于土壤源热泵系统，可能带来的土壤环境保护问题，应有所准备；要有序钻孔，以保护一个清洁的地球。
4 北京地区深层地热、浅层地热的发展与政策
4.1 深层地热
为科学引导地热的发展，北京已经编制2006—2020年地热资源可持续利用发展规划。近年内的发展重点，一是进一步探讨为加强地热资源的科学管理，实行保护性限量开采的有关政策。市政府有关部门已经发出通知，支持地热供暖项目的发展，但要求采取回灌措施，保证将采暖弃水进行回灌；强调温泉休闲度假旅游项目的发展，按不同用途进行循环过滤、中水处理、综合利用，实现零排放的目标。二是支持延庆生态农业县的无烟城建设，提高当地的旅游品牌。例如延庆县城人口不足10万，按规划目标，总建筑面积约500万m2，当地地热埋深2000m，可打出70℃左右、日采3000m3地热水，具有发展地热供暖的地热资源条件。实现地热供暖，可为当地减少50%左右以上的燃煤锅炉。
4.2 浅层地热
浅层地热的开发利用，需要具备一定的地质和水文条件，才能取得较高的效率，达到理想的供暖/制冷效果。为加强地热资源的开发管理，规范开发中的市场行为，应该立项进行全市浅层地热资源情况和水文地质条件的调查，并在调查的基础上，划定适合于不同热泵技术发展的条件和范围，编制相关的发展规划，以便引导浅层地热能科学合理的利用。
4.3 地质环境的监测
加强对浅层地热利用的管理和规范，特别是保证水源热泵系统中地下水资源的回灌、水质检测与地质环境监测，十分重要，应引起有关部门的足够重视。
4.4 发展前景
鉴于改善能源结构和节约资源的需要，北京市为加强浅层地热资源等可再生能源的利用，提出未来几年内发展1亿m2供暖面积的目标。这一目标的提出，完全体现了北京地区发展清洁能源和节约资源的紧迫性。为实现这一目标，在市发改委的牵头下，市政府9个委办局共同研究、制定了相关的扶持政策，加强对地热与浅层地温资源利用的支持，引导地热于浅层地源热泵项目，给予一定数量的项目改造或建设资金的补助政策。预测在这一政策的促进下，北京市地热与浅层地热等可再生能源的利用会有一个快速的发展。
参考文献
［1］丁良士等.从深层到浅层地热供热/制冷看北京2008奥运场馆能源建设.2003
［2］北京市地质矿产局地热处.北京市地热资源2001—2010年可持续利用发展规划.1999
［3］陈建平.北京地热资源管理研究.2002.北京地热国际研讨会论文集，北京：北质出版社，273～283
testing of an air-cycle refrigeration system for road transportAbstractThe environmental attractions of air-cycle refrigeration are considerable. Following a thermodynamic design analysis, an air-cycle demonstrator plant was constructed within the restricted physical envelope of an existing Thermo King SL200 trailer refrigeration unit. This unique plant operated satisfactorily, delivering sustainable cooling for refrigerated trailers using a completely natural and safe working fluid. The full load capacity of the air-cycle unit at −20 °C was 7,8 kW, 8% greater than the equivalent vapour-cycle unit, but the fuel consumption of the air-cycle plant was excessively high. However, at part load operation the disparity in fuel consumption dropped from approximately 200% to around 80%. The components used in the air-cycle demonstrator were not optimised and considerable potential exists for efficiency improvements, possibly to the point where the air-cycle system could rival the efficiency of the standard vapour-cycle system at part-load operation, which represents the biggest proportion of operating time for most units.Keywords: Air conditioner; Refrigerated transport; Thermodynamic cycle; Air; Centrifuge compressor; Turbine expander COP, NomenclaturePRCompressor or turbine pressure ratioTAHeat exchanger side A temperature (K)TBHeat exchanger side B temperature (K)TinletInlet temperature (K)ToutletOutlet temperature (K)ηcompCompressor isentropic efficiencyηturbTurbine isentropic efficiencyηheat exchangerHeat exchanger effectiveness1. IntroductionThe current legislative pressure on conventional refrigerants is well known. The reason why vapour-cycle refrigeration is preferred over air-cycle refrigeration is simply that in the great majority of cases vapour-cycle is the most energy efficient option. Consequently, as soon as alternative systems, such as non-HFC refrigerants or air-cycle systems are considered, the issue of increased energy consumption arises immediately.Concerns over legislation affecting HFC refrigerants and the desire to improve long-term system reliability led to the examination of the feasibility of an air-cycle system for refrigerated transport. With the support of Enterprise Ireland and Thermo King (Ireland), the authors undertook the design and construction of an air-cycle refrigeration demonstrator plant at LYIT and QUB. This was not the first time in recent years that air-cycle systems had been employed in transport. NormalAir Garrett developed and commercialised an air-cycle air conditioning pack that was fitted to high speed trains in Germany in the 90s. As part of an European funded programme, a range of applications for air-cycle refrigeration were investigated and several demonstrator plants were constructed. However, the authors are unaware of any other case where a self-contained air-cycle unit has been developed for the challenging application of trailer refrigeration.Thermo King decided that the demonstrator should be a trailer refrigeration unit, since those were the units with the largest refrigeration capacity but presented the greatest challenges with regard to physical packaging. Consequently, the main objective was to demonstrate that an air-cycle system could fit within the existing physical envelop and develop an equivalent level of cooling power to the existing vapour-cycle unit, but using only air as the working fluid. The salient performance specifications for the existing Thermo King SL200 vapour-cycle trailer refrigeration unit are listed .It was not the objective of the exercise to complete the design and development of a new refrigeration product that would be ready for manufacture. To limit the level of resources necessary, existing hardware was to be used where possible with the recognition that the efficiencies achieved would not be optimal. In practical terms, this meant using the chassis and panels for an existing SL200 unit along with the standard diesel engine and circulation fans. The turbomachinery used for compression and expansion was adapted from commercial turbochargers.2. Thermodynamic modelling and design of the demonstrator plantThe thermodynamics of the air-cycle (or the reverse ‘Joule cycle’) are adequately presented in most thermodynamic textbooks and will not be repeated here. For anything other than the smallest flow rates, the most efficient machines available for the necessary compression and expansion processes are turbomachines. Considerations for the selection of turbomachinery for air-cycle refrigeration systems have been presented and discussed by Spence et al. [3]. a typical configuration of an air-cycle system, which is sometimes called the ‘boot-strap’ configuration. For mechanical convenience the compression process is divided into two stages, meaning that the turbine is not constrained to operate at the same speed as the primary compressor. Instead, the work recovered by the turbine during expansion is utilised in the secondary compressor. The two-stage compression also permits intercooling, which enhances the overall efficiency of the compression process. An ‘open system’ where the cold air is ejected directly into the cold space, removing the need for a heat exchanger in the cold space. In the interests of efficiency, the return air from the cold space is used to pre-cool the compressed air entering the turbine by means of a heat exchanger known as the ‘regenerator’ or the ‘recuperato ’. To support the design of the air-cycle demonstrator plant, and the selection of suitable components, a simple thermodynamic model of the air-cycle configuration shown in was developed. The compression and expansion processes were modelled using appropriate values of isentropic efficiency, as defined in Eqs.The heat exchange processes were modelled using values of heat exchanger effectiveness as defined in The model also made allowance for heat exchanger pressure drop. The system COP was determined from the ratio of the cooling power delivered to the power input to the primary compressor, as defined in illustrate air-cycle performance characteristics as determined from the thermodynamic model:illustrates the variation in air-cycle COP and expander outlet temperature over a range of cycle pressure ratios for a plant operating between −20 °C and +30 °C. The cycle pressure ratio is defined as the ratio of the maximum cycle pressure at secondary compressor outlet to the pressure at turbine outlet. For the ideal air-cycle, with no losses, the cycle COP increases with decreasing cycle pressure ratio and tends to infinity as the pressure ratio approaches unity. However, the introduction of real component efficiencies means that there is a definite peak value of COP that occurs at a certain pressure ratio for a particular cycle. However,illustrates, there is a broad range of pressure ratio and duty over which the system can be operated with only moderate variation of COP.The class of turbomachinery suitable for the demonstrator plant required speeds of around 50 000 rev/min. To simplify the mechanical arrangement and avoid the need for a high-speed electric motor, the two-stage compression system shown was adopted. The existing Thermo King SL200 chassis incorporated a substantial system of belts and pulleys to power circulation fans, which severely restricted the useful space available for mounting heat exchangers. A simple thermodynamic model was used to assess the influence of heat exchanger performance on the efficiency of the plant so that the best compromise could be developed show the impact of intercooler and aftercooler effectiveness and pressure loss on the COP of the proposed plant.The two-stage system in incorporated an intercooler between the two compression stages. By dispensing with the intercooler and its associated duct work a larger aftercooler could be accommodated with improved effectiveness and reduced pressure loss. Analysis suggested that the improved performance from a larger aftercooler could compensate for the loss of the intercooler.shows the impact of the recuperator effectiveness on the COP of the plant, which is clearly more significant than that of the other heat exchangers. As well as boosting cycle efficiency, increased recuperator effectiveness also moves the peak COP to a lower overall system pressure ratio. The impact of pressure loss in the recuperator is the same as for the intercooler and aftercooler shown in. The model did not distinguish between pressure losses in different locations; it was only the sum of the pressure losses that was significant. Any pressure loss in connecting duct work and headers was also lumped together with the heat exchanger pressure loss and analysed as a block pressure loss.The specific cooling capacity of the air-cycle increases with system pressure ratio. Consequently, if a higher system pressure ratio was used the required cooling duty could be achieved with a smaller flow rate of air. shows the mass flow rate of air required to deliver 7,5 kW of cooling power for varying system pressure ratios.Since the demonstrator system was to be based on commercially available turbomachinery, it became important to choose a pressure ratio and flow rate that could be accommodated efficiently by some existing compressor and turbine rotors. and were based on efficiencies of 81 and 85% for compression and expansion, respectively. While such efficiencies are attainable with optimised designs, they would not be realised using compromised turbocharger components. For the design of the demonstrator plant efficiencies of 78 and 80% were assumed to be realistically attainable for compression and expansion.Lower turbomachinery efficiencies corresponded to higher cycle pressure ratios and flow rates in order to achieve the target cooling duty. The cycle design point was also compromised to help heat exchanger performance. The pressure losses in duct work and heat exchangers increased in proportion with the square of flow velocity. Selecting a higher cycle pressure ratio corresponded to a lower mass flow rate and also increased density at inlet to the aftercooler heat exchanger. The combined effect was a decrease in the mean velocity in the heat exchanger, a decrease in the expected pressure losses in the heat exchanger and duct work, and an increase in the effectiveness of the heat exchanger. Consequently, a system pressure ratio higher than the value corresponding to peak COP was chosen in order to achieve acceptable heat exchanger performance within the available physical space. The below optimum performance of turbomachinery and heat exchanger components, coupled with excessive bearing losses, meant that the predicted COP of the overall system dropped to around 0,41. The system pressure ratio at the design point was 2,14 and the corresponding mass flow rate of air was 0,278 kg/s.By moving the design point beyond the pressure ratio for peak COP, it was anticipated that the demonstrator plant would yield good part-load performance since the COP would not fall as the pressure ratio was reduced. Also, operating at part-load corresponded to lower flow velocities and anticipated improvements in heat exchanger performance. Part-load operation was achieved by reducing the speed of the primary compressor, resulting in a decrease in both pressure and mass flow rate throughout the cycle.3. Prime mover and primary compressorThe existing diesel engine was judged adequate to power the demonstrator plant. The standard engine was a four cylinder, water cooled diesel engine fitted with a centrifugal clutch and all necessary ancillaries and was controlled by a microprocessor controller.From the thermodynamic model, the pressure ratio for the primary compressor was 1,70. The centrifugal compressor required a shaft speed of around 55 000 rev/min. Other alternatives were evaluated for primary compression with the aim of obtaining a suitable device that operated at a lower speed. Other commercially available devices such as Roots blowers and rotary piston blowers were all excluded on the basis of poor efficiency.A one-off gearbox was designed and manufactured as part of the project to step-up the engine shaft speed to around 55 000 rev/min. The gearbox was a two stage, three shaft unit which mounted directly on the end of the diesel engine and was driven through the existing centrifugal clutch.4. Cold air unitThe secondary compressor and the expansion turbine were mounted on the same shaft in a free rotating unit. The combination of the secondary compressor and the turbine was designated as the ‘Cold Air Unit’ (CAU). While the CAU was mechanically equivalent to a turbocharger, a standard turbocharger would not satisfy the aerodynamic requirements efficiently since the pressure ratios and inlet densities for both the compressor and the turbine were significantly different from any turbocharger installation. Consequently, both the secondary compressor and the turbine stage were specially chosen and developed to deliver suitable performance.Most turbochargers use plain oil fed journal bearings, which are low-cost, reliable and provide effective damping of shaft vibrations. However, plain bearings dissipate a substantial amount of shaft power through viscous losses in the oil films. A plain bearing arrangement for the CAU was expected to absorb 2–3 kW of mechanical power, which represented around 25% of the anticipated turbine power. Also, the clearances in plain bearings require larger blade tip clearances for both the compressor and the turbine with a consequential efficiency penalty. Given the pressurised inlet to the secondary compressor, the limited thrust capacity of the plain bearing arrangement was also a concern. A CAU utilising high-speed ball bearings, or air bearings, was identified as a preferable arrangement to plain bearings. Benefits would include greatly reduced bearing power losses, reduced turbomachinery tip clearance losses and increased thrust load capacity. However, adequate resources were not available to design a special one-off high speed ball bearing system. Consequently, a standard turbocharger plain bearing system was used.The secondary compressor stage was a standard turbocharger compressor selected for a pressure ratio of 1,264. Secondary compressor and turbine selection were linked because of the requirement to balance power and match the speed. Since most commercial turbines are sized for high temperature (and consequently low density) air at inlet, a special turbine stage was developed for the application. Cost considerations precluded the manufacture of a custom turbine rotor, so a commercially available rotor was used. The standard turbine rotor blade profile was substantially modified and vaned nozzles for turbine inlet were designed to match the modified rotor, in line with previous turbine investigations at QUB (Spence and Artt,). An exhaust diffuser was also incorporated into the turbine stage in order to improve turbine efficiency and to moderate the exhaust noise levels through reduced air velocity. The exhaust diffuser exited into a specially designed exhaust silencer.The performance of the turbine stage was measured before the unit was incorporated into the complete demonstrator plant. The peak efficiency of the turbine was established at 81%.5. Heat exchangersDue to packaging constraints, the heat exchangers had to be specially designed with careful consideration being given to heat exchanger position and header geometry in an attempt to achieve the best performance from the heat exchangers. Tube and fin aluminium heat exchangers, similar to those used in automotive intercooler applications, were chosen primarily because they could be produced on a ‘one-off’ basis at a reasonable cost. There were other heat exchanger technologies available that would have yielded better performance from the available volume, but high one-off production costs precluded their use in the demonstrator plant.Several different tube and fin heat exchangers were tested and used to validate a computational model. Once validated, the model was used to assess a wide range of possible heat exchanger configurations that could fit within the Thermo King SL200 chassis. Fitting the proposed heat exchangers within the existing chassis and around the mechanical drive system for the circulation fans, but while still achieving the necessary heat exchanger performance was very challenging. It was clear that potential heat exchanger performance was being sacrificed through the choice of tube and fin construction and by the constraints of the layout of the existing SL200 chassis. The final selection comprised two separate aftercooler units, while the single recuperator was a large, triple pass unit. Based on laboratory tests and the heat exchanger model, the anticipated effectiveness of both the recuperator and aftercooler units was 80%.6. InstrumentationA range of conventional pressure and temperature instrumentation was installed on the air-cycle demonstrator plant. Air temperature and pressure was logged at inlet and outlet from each heat exchanger, compressor and the turbine. The speed of the primary compressor was determined from the speed measurement on the diesel engine control unit, while the cold air unit was equipped with a magnetic speed counter. No air flow measurement was included on the demonstrator plant. Instead, the air flow rate was deduced from the previously obtained turbine performance map using the measurements of turbine pressure ratio and rotational speed.7. System testingDuring some preliminary tests a heat load was applied and the functionality of the demonstrator plant was established. Having assessed that it was capable of delivering approximately the required performance, the plant was transported to a Thermo King calorimeter test facility specifically for measuring the performance of transport refrigeration units. The calorimeter was ideally suited for accurately measuring the refrigeration capacity of the air-cycle demonstrator plant. The calorimeter was operated according to standard ARI 1100-2001; the absolute accuracy was better than 200W and all auxiliary instrumentation was calibrated against appropriate standards.The performance capacity of transport refrigeration units is generally rated at two operating conditions; 0 and −20 °C, and both at an ambient temperature of +30 °C. Along with the specified operating conditions of 0 and −20 °C, a further part-load condition at −20 °C was assessed. Considering that the air-cycle plant was only intended to demonstrate a concept and that there were concerns about the reliability of the gearbox and the cold air unit thrust bearing, it was decided to operate the plant only as long as was necessary to obtain stabilised measurements at each operating point. The demonstrator plant operated satisfactorily, allowing sufficient measurements to be obtained at each of the three operating conditions. The recorded performance is summarised .In total, the unit operated for approximately 3 h during the course of the various tests. While the demonstrator plant operated adequately to allow measurements, some smoke from the oil system breather suggested that the thrust bearing of the CAU was heavily overloaded and would fail, as had been anticipated at the design stage. Testing was concluded in case the bearing failed completely causing the destruction of the entire CAU. There was no evidence of any gearbox deterioration during testing.8. Discussion of measured performanceFrom the calorimeter performance measurements, the primary objective of the project had been achieved. A unique air-cycle refrigeration system had been developed within the same physical envelope as the existing Thermo King SL200 refrigeration unit, w
蒸发冷却空调应用中存在问题及解决设想论文
摘要：
目前,集中式蒸发冷却式空调系统在我国西部地区得到了越来越广泛的应用, 但其缺点即风道大、使用灵活性差，而且不能实现多个房间分别进行调节控制。针对集中式系统的缺点本文提出采用有别于传统风机盘管加新风系统的半集中式蒸发冷却空调系统，并从理论上进行了可行性分析。
关键词：
蒸发冷却 半集中式 空调系统 环保 节能
1. 蒸发冷却技术现状
蒸发冷却过程是以水作为制冷剂的，由于不使用CFCs，因而对大气环境无污染，而且可直接采用全新风，极大地改善了室内空气品质。同通常的机械制冷的原理一样，由制冷剂的蒸发而提供冷量。但是对蒸发冷却来说，是利用水的蒸发取得能量，它不是将蒸发后的水蒸汽再进行压缩、冷凝回到液态水后再进行蒸发。一般可以直接补充水分来维持蒸发过程的进行。
据有关文献对蒸发冷却空调在乌鲁木齐、西安、哈尔滨、北京的应用分析可知：其运行能耗约为常规空调设备的1/5（机械制冷系统装机功率50w/m2左右，蒸发冷却系统装机功率10 w/m2，节电80%）；从初投资方面看，约为常规空调设备的1/2（机械制冷方式造价400元/ m2左右，蒸发冷却系统造价250元/ m2左右，节省投资30~50%），且具有加湿功能；从室内空气品质方面看，蒸发冷却系统由于按100%新风运行，因此明显优于常规空调系统，而且它以水为制冷剂，不使用CFCS，对大气环境无污染。
该技术在八十年代中期传入我国，在我国西部干旱地区（尤其是新疆地区）得到研究和应用，因为我国西北地区昼夜温差大，空气干燥，夏季室外空调计算4湿球温度较低（一般低于22度）；昼夜温差大，每日早晚与中午气温（干球温度）相差较大；冬季室外干球温度较低，多为干冷气候（若只对室内供热，室内空气相对湿度一般低于20%）。这些独特的气象条件为蒸发冷却技术提供了天然的应用场所，因为蒸发冷却是一种适宜在干燥地区使用的供冷技术，它利用水分蒸发吸热来降低送风温度，从而降低房间温度。正是由于西部的特殊气候条件使得蒸发冷却空调系统替代常规空调系统成为可能。目前蒸发冷却空调系统在新疆地区的宾馆、办公楼、餐饮、娱乐、体育馆、影剧院等公共与民用建筑以及一些工业建筑中已广泛应用，仅乌鲁木齐绿色使者中央空调有限责任公司在新疆地区完工的工程项目超过70余个[1]。
2. 蒸发冷却空调存在的问题
当前我国西部地区的许多高楼大厦、公共建筑内，仍广泛使用机械制冷空调系统。尽管这些系统提供了舒适的工作生活环境，但和蒸发冷却空调机组相比较其一次性投资巨大、运行费用昂贵、维修与养护复杂，而且会引发“病态建筑综合症”和造成环境污染。尤其是SARS疫情爆发后空调系统的安全性问题更加引起暖通界人士和卫生部的关注。室内空气品质越来越得到关注，而蒸发冷却系统由于按100%新风运行，不使用CFCS，对大气环境无污染，因此明显优于常规空调系统。目前在我国西部地区多采用集中式蒸发冷却系统, 其优点是使用时间长，便于维护，整个系统在需进行空气调节的场所仅有风道敷设而没有水路布置，故其设计简单成本低，因不需在吊顶中设置水管从而彻底消除了凝结水渗漏的问题。另外，该系统多采用全新风，大大改善室内空气品质，同时，在过渡季节采用全新风可节约能耗。
集中式蒸发冷却系统也有一些缺陷：首先，应用单元式直接蒸发冷却空调机会导致室内湿度较高（通过对乌鲁木齐已完工系统现场测试，室内湿度约75%）。其次，由于是采用冷空气对室内进行冷却而空气的比热较小，所以该系统风量较大，结果导致系统风道比一般半集中式空调系统风道占用空间大，导致其使用灵活性差。第三点，考虑到成本问题，目前尚没有物美价廉的末端产品来实现多个房间分别控制调节。但从设计和经济的角度考虑对温湿度控制精度要求不高的舒适性空调仍具有可行性，尤其对大型娱乐场所、餐饮、商场、体育场馆、会议中心、各种活动中心等公共场所具有很大优势。这也是集中式蒸发冷却空调系统在新疆地区近年来应用广泛的一个重要原因[2]。
3. 半集中式蒸发冷却空调系统的提出
由于集中式系统的缺点即风道大、使用灵活性差，而且不能实现多个房间分别进行调节控制。因此在某些场合限制了集中式空调系统的应用。因为传统的半集中式空调系统该系统能单独调节各个房间温度，适合风管不易布置和层高较低的场所,如宾馆客房和写字间等。故针对集中式系统的缺点本文提出了有别于传统风机盘管加新风系统的半集中式蒸发冷却空调系统，并从理论上进行了可行性分析。
3.1 半集中式蒸发冷却式空调系统
此系统和传统的风机盘管加新风系统略有不同，传统风机盘管加新风系统所用冷媒是冷水机组提供的冷水，故冷水机组是核心。而半集中式蒸发冷却系统的.核心是蒸发冷却段，是利用水的蒸发取得能量，它不是将蒸发后的水蒸汽再进行压缩、冷凝回到液态水后再进行蒸发,而是直接补充水分来维持蒸发过程的进行，系统中新风由蒸发冷却新风机组处理，根据室外设计参数和负荷特点可选用单级或多级蒸发冷却。具体图示见图3-1。
传统半集中系统 蒸发冷却半集中系统
图3-1 传统系统与蒸发冷却系统的比较
直接蒸发冷却处理过程中，新风被等焓加湿，循环水温近似等于进口空气湿球温度。例如在乌鲁木齐夏季室外空调计算湿球温度约18℃，当空气被直接蒸发冷却处理后，理论上循环水温亦能达到18℃。若使用间接-直接蒸发冷却过程，则新风首先经等湿冷却，然后等焓加湿，这样处理后循环水温可进一步降低达到13～16℃，虽然经上述两种方式处理后的水温均高于冷水机组的冷冻水温7～12℃，但只要加大水量，通入冷却盘管后仍然可以承担部分负荷。故半集中式蒸发冷却系统与传统系统的主要区别是它的所有负荷均由蒸发冷却过程承担，而不需要冷水机组和冷却水系统，其初投入大大降低，一次投资综合造价仅为传统制冷空调方式的40%～80%。
3.2 可行性分析
为了探讨半集中式蒸发冷却空调系统在西北地区使用的可行性,以乌鲁木齐气候为例，进行设计方案的探讨和比较。乌鲁木齐室内外状态点及参数见图3-2。
图3-2 室内外状态点
地点：乌鲁木齐夏季
季节：夏季
tgw：室外干球温度 34.1℃
tsw：室外湿球温度 18℃
tgn：室内设计温度 27℃
相对湿度 60%
大气压力 906.7 mbar
3.2.1 传统风机盘管+新风系统
从图3-2中可看出，夏季室外空气的含湿量dw小于室内空气的含湿量dn,即室外空气需要加湿处理，为实现这一目的，在传统的风机盘管加新风系统中一般是在送风机前安装蒸汽加湿系统对被处理空气进行等温加湿。见图3-3。
空气处理过程(W 室外空气状态点，N室内空气状态点，KL新风机温升)
图3-3 传统风机盘管加新风系统空气状态变化图
3.2.2 半集中式蒸发冷却系统[风机盘管+直接蒸发冷却新风机组] [3]
风机盘管+直接蒸发冷却新风机组的半集中式系统，则其空气变化过程如图3-4所示。
图3-4 风机盘管+直接蒸发冷却新风机组
直接蒸发冷却新风机组，直接蒸发冷却效率ηDEC最高可达90%，按ηDEC=90%计算：
（3-1）
注：tws 室外空气湿球温度
使用循环水处理的直接蒸发冷却是一等焓加湿过程，因此可确定L点的状态。循环水温最终被固定在机器露点L接近室外湿球温度。由式（3-1）可知:
tsh=tL=tw-(tw-tws)×90%
=34.1-(34.1-18)×90%=19.6℃
注：tsh 直接蒸发冷却循环水水温
将循环水通入风机盘管，由于循环水水温略高于室内空气露点温度18.4℃，所以只能对室内回风进行等湿冷却。
3.2.3 半集中式蒸发冷却系统[风机盘管+（间接+直接）蒸发冷却新风机组]
风机盘管+（间接+直接）蒸发冷却新风机组的半集中式系统，空气变化过程见图3-5。
图3-5 风机盘管+（间接+直接）蒸发冷却新风机组
间接+直接蒸发冷却新风机组。绿色使者中央空调有限公司生产的板翅式间接蒸发冷却器其效率ηIEC最高可达60～75%，如果按ηIEC=60%计算：
（3-2）
注：tws 室外空气湿球温度
间接蒸发冷却是一等湿降温过程，根据式（3-2）可确定P点的状态。
tP=tw-(tw-tws)×60%
=34.1-(34.1-18)×60%
=24.4℃
由tp=24.4℃可知其湿球温度tps=14.8℃并且直接蒸发冷却入口温度就是24.4℃。再根据式（3-1） 得： tsh=tL=tp-(tp-tps)×90%
=24.4-(24.4-14.8)×90%
=15.76℃
注：tsh 直接蒸发冷却循环水水温
将循环水通入风机盘管，由于循环水水温低于室内空气露点温度18.4℃，所以可对室内回风进行除湿冷却。
3.2.4 半集中式蒸发冷却系统[风机盘管+（间接1+间接2+直接）蒸发冷却新风机组]
风机盘管+（间接1+间接2+直接）蒸发冷却新风机组，空气变化过程如图3-6所示。
图3-6 间接1+间接2+直接蒸发冷却半集中式系统
采用带有表冷却段（冷却塔供冷的第一级间接蒸发冷却段）的三级蒸发冷却新风机组，其表冷段利用冷却塔的冷却水对新风进行冷却。这种将冷却水通入表冷器的冷却塔供冷方式同间接蒸发冷却一样实现了对空气的等湿降温处理。因此，这种带有冷却塔供冷的间接+直接蒸发冷却机组又被称为三级蒸发冷却机组（两级间接蒸发冷却+直接蒸发冷却）。如利用冷却塔的冷却水，冷却效率可达η冷却塔= 40～50%左右，空气终状态温度≈空气初状态湿球温度w+6～8℃. 按η冷却塔=50%计算有：
（3-3）
首先根据式（3-3）可确定P点的状态。
tP=tw-(tw-tws)×50%
=34.1-(34.1-18)×50%
=26℃
则间接蒸发冷却的入口干球温度就是26℃，根据焓湿图可知此时湿球温度tps为15.3℃。根据式（3-2）可确定Q点的状态
tQ=tp-(tP-tPs)×60%
=26-(26-15.3)×60%
=19.6℃
则直接蒸发冷却的入口干球温度就是19.6℃，根据焓湿图可知此时湿球温度tQS为13.5℃。再根据式（3-1）可确定L点的状态
tL=tQ-(tQ-tQS)×90%
=19.6-(19.6-13.5)×90%
=14.1℃
将循环水通入风机盘管，由于循环水水温低于室内空气露点温度18.4℃，所以可对室内回风进行除湿冷却。
4. 结束语
半集中式蒸发冷却系统用水作为制冷剂, 无冷水机组, 其中直接系统和(间接+直接)系统均无冷却水系统, 故它们的初投资均比传统半集中式系统低, 而且运行费用少。
由于半集中式蒸发冷却系统的供水温度较高，故供水量较大。其中直接蒸发冷却段的冷却水量的多少将直接影响到机组的制冷量，而负荷需要的冷却水量较大时又需要考虑补水和补水量等等，这些都需要进一步的探讨。
参考文献
1． 翔，武俊梅等，中国西北地区蒸发冷却技术应用状况的研究，第11届全国暖通空调技术信息网大会论文集 419~423
2． 刘鸣，蒸发冷却空调技术的工程应用问题，西北五省暖通空调制冷热能动力2002联合学术年会 84~87
3． 陈沛霖，蒸发冷却在空调中的应用，西安制冷，1999，1：1~7
你是学建筑环境也设备工程的不
暖通专业在计算 方法 、程序编制和工程应用几方面都取得了显著成绩。下面是由我整理的暖通专业技术论文，谢谢你的阅读。
暖通空调技术与节能
摘要:随着人们生活水平的日益提高,人们生活的节奏逐渐加快及心理压力的不断增大,使得人们的工作生活环境应该予以重视。而在人们的工作生活环境中倡导环保和节能的生活方式越来越重要。本文主要是对暖通空调技术与节能进行分析。
关键词:暖通空调 技术 节能
2009年9月22日,国家主席胡锦涛在联合国气候变化峰会开幕式上发表题为《携手应对气候变化挑战――在联合国气候变化峰会开幕式上的讲话》的重要讲话,郑重承诺今后中国将进一步把应对气候变化纳入经济社会发展规划,并继续采取强有力的 措施 :一是加强节能、提高能效工作;二是大力发展可再生能源和核能;三是大力增加森林碳汇;四是大力发展绿色经济,积极发展低碳经济和循环经济,研发和推广气候友好技术。明确提出了建设生态文明的重大战略任务,强调要坚持节约资源和保护环境的基本国策,坚持走可持续发展道路,在加快建设资源节约型国家。可见节能对于一个国家乃至世界时是多么的重要。本文主要从节能方面浅谈暖通空调技术。
1.室内设计参数
常规情况下,在冬季供暖时,室内计算温度每降低1℃,能耗将减少约5%～10%;在夏季供冷时,室内计算温度每升高1℃,能耗将减少约8%～10%。室内设计参数必须在规定的参数范围内取值。近几年,低温地板辐射采暖系统已经取代散热器采暖,之所以采用这种方式,主要是因为这种方式具有能耗小、舒适性高、容易分户计量、不占用房间使用面积等优点。
2.采暖设计
采暖空调热负荷为12650KW,热指标为。热源由城市热网供给,一次水供回水温度为95/70℃,经热交换后,高温二次水供回水温度为85/60℃,供采暖系统及空气、新风处理机组使用。各类机房、自行车库等设5-8℃的值班采暖,人防掩蔽体采暖设计温度为18℃,厕所为16℃;低温二次水供回水温度为60/50℃,供风机盘管和汽车坡道化雪系统使用,或者化雪系统由于什么原因没有使用。为保证一层室内良好的温度环境,抵挡大门的冷风侵入,在各大门入口处均设置了热空气幕。
以空气为热泵的热源在寒冷地区进行采暖是当前研究的 热点 。因为它和以往的燃煤、燃油、直接用电等取暖方式比较的话,在环保、节能、安全使用,甚至经济等方面有突出的优点,其可推广性也超过了水源、地源热泵。
2.1地板采暖的空气热泵机组容量的选择
机组容量(W)=当地建筑采暖设计负荷()×用户采暖的建筑面积()÷(1-)×0.85-0.9
2.2室外机最好安装在冬季主导风的背风面,应该设置遮雪蓬,机组如果安装在平台上,则底面应抬高至少20cm,以免化霜结冻,机组吸风口距障碍物至少25cm,双机之间距离至少20cm。
2.3地板下埋管的设计
空气热泵作为热源时,供水温度或供回水平均温度应尽可能设计得低些,以使机组效率尽可能高,又由于工程实践证明本机组的供回水温差较少仅2℃-3℃,所以,选择地下埋管时可参照“低温热水地板辐射供暖应用技术规程”( DBJ/T01-49-2000)附录 E-1至 E-3中平均水温35℃一栏,按照地板所需散热量选择间距,然后,将管道直径放大到Φ20/16成间距缩小一档即可。
3.风系统设计
3.1集中空调系统的排风热回收
一直以来,业内人士只是从经济方面的角度来衡量热回收装置的利弊,而环保与节能则被忽视。当今,业内人士考虑的角度有所转变,现在从环保和节能这个角度来衡量热回收装置的利弊。
空调区域排风中的热能量是非常多的,如果把这些热能量加以回收利用,那么环保和节能定会实现。如果新风和排风采用专门独立的管道输送,那么有利于集中热回收装置的设置。新风和排风采用热回收装置进行湿热或者全热交换,节能效果非常明显的表现出来。
3.2空调风系统
(1)有资料显示,以我国南方地区为例,夏季室内设计温度如果每降低1℃或冬季设计温度每升高1℃,其工程投资将增加6%,能耗将增加8%。该数据很明显地说明,适当提高夏季以及降低冬季的室内空气温度,都将起到显著的节能效果。与此同时,为保证室内空气质量以及人们对新鲜空气的需要,现行《采暖通风与空气调节设计规范》对最小新风量作出明确规定,要求建筑满足国家现行有关卫生标准。研究表明,加大新风量能够在一定程度上解决室内空气质量问题,但增加了空调能耗。新风定值必须按照规范来确定,因为新风量对于能耗和人体健康有着非常重要的作用,如果人员密度较大时,新风的供应按人员的密度来进行的话是非常不经济的。我国建筑采用了新风需求控制(检测室内CO2浓度),值得注意的是:新风量变化,排风量随着也发生变化,否则造成负压,可能会适得其反。
(2)暖通设计师对于规范中新风量的规定表示赞同。暖通设计师认为,在目前中央空调清洗不够规范的背景下,加大新风量是必要的。不过,对于室内设计温度的要求,他们却持保留态度。业内人士有这样的一个说法:“如果说节能像一棵树,有很多枝杈可以作为思路,那么,业主方的意见更像那个根。他们的态度,将成为决定暖通专业乃至建筑节能的根本性因素。”业内人士表示,建设方的意见非常重要。
要想增加新风量或者增强风机盘管处理室内回风的能力,风机盘管加新风的新风口应单独或布置在盘管出风口的旁边,而不应该布置在盘管回风吸入口。
(3)房间面积或空间较大、人员较多或有必要集中进行温度控制的空气调节区,其空气调节风系统宜采用全空气空调系统,不宜采用风机盘管系统,以利于集中处理、调节,发挥有利因素,弥补之前产生的问题。
(4)建筑空间高度大于或等于10m、且体积大于时,宜采用分层空调系统。与全室性空调方式比,分层空调系统夏季可以节能30%左右,但是冬季并不节能。通常设计时,夏季的气流组织为喷口侧送,下回风,高大空间上部排风;而冬季一般在底层设置地板辐射或地板送风供暖系统,也可将上部过热的空气通过风道送至房间下部。
(5)多个空气调节区合用1个空气调节风系统,各区负荷变化较大、低负荷运行时间较长,且需要分别调节室内温度,在经济条件允许时,宜采用全空气变风量空气调节系统。设计时应注意:要求采用风机调速改变系统风量,而不能采用恒速风机而改变系统阻力调节;其次,应采取保证最小新风量的措施,避免因送风量减少,造成新风量减少而不满足卫生要求的后果;再者,调节末端送风口风量时,推荐采用串联式风机驱动型末端装置以保证室内的气流分布。
(6)在某些情况下,像屋顶传热量较大、吊顶内发热量较大、吊顶空间较大(此时的吊顶至楼板底的高度超过1.0m),如果采用吊顶内回风,导致空调区域增大、空调耗能上升,这样非常不利于节能。所以对于建筑顶层或者吊顶上部有较大热量、吊顶空间较高时,直接从吊顶回风是不合理的。
4.围护结构
北京市建筑设计研究院原院长、北京市建筑设计研究院顾问总工程师吴德绳认为,暖通专业既然是建筑节能的支柱力量,因此,目光不仅要盯住如何优化暖通空调系统设计,更应该有所转移,在围护结构设计方面重点考虑。
围护结构在节能工作中,扮演着愈来愈重要的角色。所谓围护结构节能,通常是指通过改善建筑物围护结构的热工性能,使得建筑在夏季隔绝室外热量进入室内,冬季防止室内热量泄出室外,以保持室内尽可能接近舒适温度,减少通过辅助设备来达到合理舒适室温的负荷,并最终达到节能的目的,如通过采暖、制冷设备达到节能。
传统住宅建筑的围护结构是普通黏土砖,简单架空屋面和单层玻璃钢窗,它们的传热系数分别为1.96、1.66和6.4。而“节能住宅”的围护结构中外墙和屋面采取了保温措施,外窗采用中空塑钢窗或断热中空铝合金窗,它们的传热系数分别为 1.5、1.0和3.0,使围护结构的节能贡献约占25%。采用能效比高的采暖、空调设备(按照国家标准,房间空调器的能效比:制冷>2.3,采暖>1.9),使采暖、空调设备的节能贡献约占25%,两者相加总体达到节能50%的目标。
据介绍,围护结构的节能设计应该从墙体、窗户、屋面等三个方面考虑。对于设计人员而言,如何处理建筑玻璃幕墙的问题,在业内一直存在很大争议。普通玻璃幕墙是建筑节能不能实现的因素之一。统计数据表明,夏季通过玻璃窗的日照热可占制冷机最大负荷的30%,冬季单层玻璃的热损失约可占锅炉负荷的20%。窗体节能技术主要从减少渗透量、减少传热量、减少太阳辐射能三个方面考虑。另外,在保证室内采光良好的前提下,合理确定窗墙比十分重要。当窗墙面积比超过50%时,负荷将明显增加。不仅是外围护结构,内围护结构在设计中同样重要。暖通设计师要比普通建筑师更懂得建筑节能的途径,所以暖通设计师和普通建筑师多进行沟通效果才会更好。
5.实现节能
暖通空调的设计师在方案设计时,首先应深入了解业主的能源状况以及对空调的使用状况和是否有余热、废气等条件,然后对各种能源方案进行合理综合的对比。设计师在设计时应考虑的重点是:如何利用可再生能源和低品位能源。
暖通设计师在设计阶段完成基础工作之后,最关键的就是环保和节能的实现,而环保和节能的实现是通过综合利用各种先进技术、利用各种可再生资源来实现的。
利用自然条件来满足人们对于室内温度的需求,这是最理想的方式。现在通过各种设备实现对温度的调节,只不过是对人们的过错进行补救。冷热源是设计师最关注的一点,因为其能耗往往能占空调系统总能耗的50%左右。
地源热泵系统就是在这种形势下快速发展起来的,它利用地下恒温层土壤热显著提高空调系统效率。同时,采用新能源利用的供给方式,实现冷、热、电三联供;利用燃气、汽、电力能量转换的原理联合循环使用,将工业流程最尾端的余热收集起来,用于供冷系统空调冷冻水和供热系统的生活热水,这样,能源的利用率可提高至70%～80%左右。这些都给暖通空调设计师提供了广泛的节能设计思路。
6. 总结
随着全球逐渐变暖这种现象的出现,空调现在已经是人们生活中不可或缺的一部分,它使人们工作生活更加舒适,人们对于空调也有了一定的依赖性。然而,环保和节能是当今非常重要的问题,因此,在暖通空调设计方面,暖通空调的环保和节能是目前空调技术方面发展的方向,也就是说,城市供热环保和节能是目前亟须加强和可持续发展的问题。
参考文献:
[1] 赵君利. 暖通空调节能从设计开始.中国建设报,2010,(03).
[2] 胡锦涛活动报道集,2009,(09)
[3] 刘金瑶,李婉茹,刘鹏华. 浅谈暖通空调的节能.暖通空调,2008,(04).
[4] 张莉,李尧,朱玉明.暖通空调节能设计分析.山西建筑,2010,(09).
[5]__荣.建筑工程的暖通空调设计.施工技术与设计,2008,(07).
[6] 万蓉. 基于气候的采暖空调耗能及室外计算参数研究.西安建筑科技大学, 2009,(08).
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在写作建筑工程技术的论文中，适当引用参考文献，有助于我们提高论文的质量。下面是我带来的关于建筑工程技术论文参考文献的内容，欢迎阅读参考!建筑工程技术论文参考文献(一) [1]刘永德.工业建筑艺术的新课题--工厂环境景观设计[J].建筑学报.1992(01) [2]李保强.了望与徘徊--2008年报业印刷业观察与思考[J].今日印刷.2009(02) [3]王文锋.珠三角地区居家养老模式的住宅设计研究[D].华南理工大学2010 [4]郝幸田.现代工业建筑的 文化 取向[J].企业文明.2008(09) [5]陈圣疆.现代工业建筑新形象--以福州日报印务中心金山厂区方案设计为例[J].福建建筑.2007(11) [6]张艳芳.现代工业建筑设计的进步与创新[J].中国城市经济.2011(23) [7]周文水.报业集团走过十五年--“2011中国报业(集团)座谈会”综述[J].中国报业.2011(13) [8]滕斌.报业印务中心建筑设计探讨[D].华南理工大学2014 [9]陈谷川.报业集团转型“全媒体”的思考[J].中国传媒科技.2010(10) [10]川崎清，白林.空间与风景--我的建筑设计作品系谱[J].世界建筑.1995(04) [11]石文.CSG电转炉项目产量与环保匹配优化研究[D].华南理工大学2012 [12]魏美蓉.城市商业综合体与周边环境的整合设计研究[D].华南理工大学2012 [13]徐卫国.正在融入世界建筑潮流的中国建筑[J].建筑学报.2007(01) [14]郭明卓.寻找科技和人文的结合点--羊城晚报印务中心设计[J].建筑学报.2004(06) [15]邹德依，刘丛红，赵建波.中国地域性建筑的成就、局限和前瞻[J].建筑学报.2002(05) [16]潘忠诚，洗京晖，史小予.博览开放式工业建筑的探索--记广州日报印务中心设计[J].建筑学报.2002(05) [17]李大为.建筑师与业主应建立良性互动关系[J].建筑学报.2002(05) [18]吴晨，田银生.新工业建筑的先声——广州日报印务中心[J].世界建筑.2002(01) [19]支晓兵.高新技术工业建筑设计新特点[J].工业建筑.2006(S1) [20]周铁军，张洁，袁渊.我国现代工业建筑设计应对策略[J].重庆建筑大学学报.2006(02) 建筑工程技术论文参考文献(二) [1]于会谦.建筑工程项目分包管理方式探讨.四川建材,20115(02) [2]吴奕卯.工程项目劳务分包队伍管理和履约情况评价研究[D].河北：华北电力大学,2010. [3]王靖瑜,邓富民.建筑工程项目干系人管理策略分析[J].企业导报,2014(17)：36-36. [4]沈玮.建筑工程中项目风险类型及管理策略探讨[J].建设科技，2013(20)：85-86. [5]杨斌.信息技术在建筑工程管理中的应用探讨[J].工程建设标准化,2015,(3):178-178. [6]丁舒媚,刘长玲.信息技术在建筑工程管理中的应用探讨[J].商品与质量,2016,(2):354-354,355. [7]胡忠敖.基于信息技术在建筑工程管理中的作用研究[J].华夏地理,2014,(8):92-93. [8]雷凯.建筑工程管理的现状分析及控制 措施 [J].住宅与房地产，2016，09：144. [9]王京双.建筑工程管理的现状分析及控制措施探讨[J].建材与装饰，2016，16：207~208. [10]邹娜.建筑工程管理的现状分析及控制措施[J].中国管理信息化，2015，10：108. 建筑工程技术论文参考文献(三) [1]李霞.汽车零部件行业发展分析与策略研究[J].西部交通科技,2006,01:71-74 [2]魏鹤琳，姜丹.新产品开发项目评价 方法 研究[J].价值工程,2002,04:26-29. [3]王广军.整车厂与零部件企业关系的发展变化[J].重型汽车,2014,01:44-45. [4]胡树华，杨威.中国汽车零部件企业的现状与发展之路[J].北京汽车，2004,05:1-4. [5]何琳.我国汽车企业外部技术整合发展路径及能力演化研究[D].北京交通大学,2013. [6]胡林辉.基于知识整合的供应商参与制造企业新产品开发研究[D].湖南大学,2012 [7]蔡树堂.关于企业竞争优势的内涵与性质的再解析[D].兰州学刊2007,03:50-53 [8]朱承亮.自主创新、FDI技术溢出与汽车产业技术迸步[D].西北大学,2013. [9]于焱.中国汽车零部件产业竞争力研究[D]吉林大学，2008. [10]党育.中国汽车产业引进FDI效应分析[D].西南 财经 大学,2013. [11]黄卫剑.新产品开发的网络研究[D].浙江工业大学，2004. [12]邹伟民.顺达公司新产品开发流程管理[D].复旦大学,2008. [13]王昌林,杨吉.面向新产品开发的采购管理——以某汽车零部件企业新产品开发为例[J].生产力研究,2010,12:246-248. [14]赵玉忠.我国制造业质量管理影响要素分析与评价[D].天津大学,2009. [15]王景祜.ISO/TS16949——汽车行业最新的国际性质量管理体系标准[J].上海汽车,2004,08:39-40. 猜你喜欢： 1. 建筑工程技术论文范文 2. 建筑工程技术论文典型范文 3. 建筑材料管理论文参考文献 4. 工程造价毕业论文设计参考文献
建筑工程参考文献
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[1]于会谦.建筑工程项目分包管理方式探讨.四川建材,20115(02)
[2]吴奕卯.工程项目劳务分包队伍管理和履约情况评价研究[D].河北：华北电力大学,2010.
[3]王靖瑜,邓富民.建筑工程项目干系人管理策略分析[J].企业导报,2014(17)：36-36.
[4]沈玮.建筑工程中项目风险类型及管理策略探讨[J].建设科技，2013(20)：85-86.
[5]杨斌.信息技术在建筑工程管理中的应用探讨[J].工程建设标准化,2015,(3):178-178.
[6]丁舒媚,刘长玲.信息技术在建筑工程管理中的.应用探讨[J].商品与质量,2016,(2):354-354,355.
[7]胡忠敖.基于信息技术在建筑工程管理中的作用研究[J].华夏地理,2014,(8):92-93.
[8]雷凯.建筑工程管理的现状分析及控制措施[J].住宅与房地产，2016，09：144.
[9]王京双.建筑工程管理的现状分析及控制措施探讨[J].建材与装饰，2016，16：207~208.
[10]邹娜.建筑工程管理的现状分析及控制措施[J].中国管理信息化，2015，10：108.
[11]刘辉宁.建筑工程管理的现状分析及控制措施[J].冶金丛刊，2016，04：88~89.
潘希鸿，谈谈建筑工程投标策略与报价技巧[J]，山西建筑，2007，2
刘伊生，建筑企业管理[M]，北方交通大学出版社，2003，1
关柯，王宝仁，丛培经，建筑工程经济与企业管理[M]，中国建筑工业出版社，2003，3
胡明德，建筑工程定额原理与企业管理[M]，中国建筑工业出版社，2003，9
四川省建设工程造价管理总站，四川省造价工程师协会. 建设工程劳动定额建筑工程. 北京：中国计划出版社，2009.
四川省建设工程造价管理总站，四川省造价工程师协会. 建设工程劳动定额装饰工程. 北京：中国计划出版社，2009.
中国建筑工业出版社. 新版建筑工程施工质量验收规范汇编(修订版). 第二版. 北京：中国建筑工业出版社，中国计划出版社, 2003.
卢谦，建设工程招标投标与合同管理[M]，北京：中国水利水电出版社，2005
黄景瑗，土木工程施工招投标与合同管理[M]，中国水利水电出版社，2002，9
中华人民共和国建设部. 建设工程工程量清单计价规范(GB50500-2008). 第1版.北京：中国计划出版社，2008.
中国建筑科学研究院，哈尔滨工业大学. 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 (JGJ 130-2001).第二版. 北京：中国建筑工业出版社，2002.
刘昌名，宋会莲，工程招投标管理[M]，北京大学出版社，2006，1
刘建民，不平衡报价的识别及风险防范[J]，建筑经济，2004，2
宋雪荃，建设工程投标报价趋势探讨[J]，新疆石油教育学院学报，2004，2
李洁，建筑工程承包商的投标策略[M]，北京：中国物价出版社，2000
彭思志，孙勇毅，谈投标报价策略和作价技巧[J]，建筑经济，2000，5
薛锐，王树林.浅谈投标策略及其应用[J]，黑龙江交通科技，2004，9
中华人民共和国建设部标准定额司. 全国统一建筑工程预算工程量计算规则土建工程(GJDGZ-101-95). 北京: 中国计划出版社，2001.
山东省建设厅. 山东省建筑工程工程量清单计价办法. 北京：中国建筑工业出版社，2004.
中华人民共和国建设部. 建设工程项目管理规范(GB/T50326-2001). 北京：中国建筑工业出版社，2002.
[1] 中华人民共和国建设部. 推行绿色建筑 加快资源节约型社会建设[N]. 北京: 中国建设报, 2005-09-25.
The Chinese Ministry of Construction. Pursue the building of envioronmental protection, speeding up to build the society with resources conservation [S]. Beijing: China Construction, 2005-09-25. (in Chinese)
[2] DBJ/01-602-97. 民用建筑节能设计规范(采暖居住建筑部分)北京地区实施细则[S]. 北京: 北京市建设委员会, 1997-08.
DBJ/01-602-97. Design specifications of civilian buildings (the part of residential heating): implement detailed rules and regulations in Beijing area [S]. Beijing: The Construction Board of Beijing, 1997-08. (in Chinese)
[3] DBJ 01-602-2004. 居住建筑节能设计标准[S]. 北京: 北京市建设委员会, 2004-07-01.
DBJ 01-602-2004. Design standard for efficiency of residential buildings [S]. Beijing: The Construction Board of Beijing, 2004-07-01. (in Chinese)
[4] 建设部科技发展促进中心. 外墙保温应用技术[M]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2005-02.
The Chinese Ministry of Construction. External wall thermal insulation technology [M]. Beijing: China Architecture and Building Press, 2005-02. (in Chinese)
[5] DBJ/T01-58-2001. 增强粉刷石膏聚苯板外墙内保温施工技术规范[S]. 北京: 北京建设委员会, 2001-10.
DBJ/T01-58-2001. Technical specification for construction of reinforced gypsum plaster polystyrene board interior insulation system for outer-wall [S]. Beijing: The Construction Board of Beijing, 2001-10. (in Chinese)
[6] DBJ/T01-60-2002. 外墙内保温技术规程(胶粉聚苯颗粒保温浆料玻纤网格布抗裂砂浆做法)[S]. 北京: 北京建设委员会, 2002-06.
DBJ/T01-60-2002. Technical specification for construction of outer-wall interior insulation (the method for polystyrence foaming granule paste with glass fiber net and anti-crack mortar system) [S]. Beijing: The Construction Board of Beijing, 2002-06. (in Chinese)
[7] DBJ 01-62. 外墙外保温用聚合物砂浆质量检验标准[S]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2003-02.
DBJ 01-62. Standard for testing of polymer mortar in exterior thermal insulation on exterior wall quality [S]. Beijing: China Architecture and Building Press, 2003-02. (in Chinese)
[8] DBJ/T 01-92-2004. 外墙外保温施工技术规范(外墙聚合物聚苯保温板做法)[S]. 北京: 北京市建设委员会, 2004-11.
DBJ/T 01-92-2004. Technical specification of exterior insulation. (method of polymer cement exterior wall panels) [S]. Beijing: The Construction Board of Beijing, 2004-11. (in Chinese)
[9] DBJ/T 01-38-2002. 外墙外保温施工技术规范(聚苯板玻纤网格布聚合物砂浆做法)[S]. 北京: 北京市建设委员会, 2002-07.
DBJ/T 01-38-2002. Technical specification on construction of exterior insulation systems for outer-walls. (method of polystyrence panel covered with glass-fiber mesh reinforced with polymer mortar) [S]. Beijing: The Construction Board of Beijing, 2002-07. (in Chinese)
[10] 建设部节能中心. 外墙外保温技术[M]. 北京: 中国计划出版社, 1999-10.
The Chinese Ministry of Construction. External wall thermal insulation [M]. Beijing: China Planning Press, 1999-10. (in Chinese)
[11] 吴之乃, 王有为, 吴慧娟. 建筑业10项新技术及其应用[M]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2001-10.
Wu Zhinai, Wang Youwei, Wu Huijuan. 10 new technologies used in buildings [M]. Beijing: China Architecture and Building Press, 2001-10. (in Chinese)
[12] DBJ/T01-50-2002. 外墙外保温技术规程(胶粉聚苯颗粒保温浆料玻纤网格布抗裂砂浆做法)[S]. 北京: 北京建设委员会, 2002-06.
DBJ/T01-50-2002. Technical specification for construction of exterior insulation for outer-wall (the method for polystyrence poaming granule paste with glass fiber net and anti-crack mortar system) [S]. Beijing: The Construction Board of Beijing, 2002-06. (in Chinese)
[13] DBJ/T01-66-2002. 外墙外保温技术规程(现浇混凝土模板内置保温板做法) [S]. 北京: 北京建设委员会, 2001-12.
DBJ/T01-66-2002. Technical specification of exterior insulation (insulation board in cast-in-place concrete form) [S]. Beijing: The Construction Board of Beijing, 2001-12. (in Chinese)
[14] 88JZ2. 挤塑聚苯板保温构造[S]. 北京: 华北地区建筑设计标准化办公室, 2002-09.
88JZ2. Construction of exterior insulation systems for extruded plastic polystyrene panels [S]. Beijing: The Standardization Office of Building Design for North China, 2002-09. (in Chinese)
[15] 02J121-1. 外墙外保温建筑构造(一)[S]. 北京: 中国建筑标准设计研究院出版, 2002-07.
02J121-1. The construction of exterior insulation systems in buildings (one) [S]. Beijing: China Research Institute of Design Standards for Buildings, 2002-07. (in Chinese)
[16] 赵键, 王锋. (北京土木建筑学会) 建筑节能工程法规及相关知识[M]. 北京: 经济科学出版社, 2005-11.
Zhao Jian, Wang Feng. Laws and regulation Knowledges in energy conservation in buildings [M]. Beijing: Economics Science Press, 2005-11. (in Chinese)
[1] 梁立峰. 建筑工程安全生产管理及安全事故预防[J]. 广东建材, 2011(2):103-105.
[2] 邓思聪. 建筑工程安全生产管理[J]. 价值工程, 2011(2):86.
[3] 陈舂秀. 建筑工程施工中的安全管理[J]. 科技资讯, 2011(4):157.
[4] 张新华. 浅析建筑工程施工安全管理[J]. 中华民居：学术刊, 2011(7X):55-56.
[5] 姚勇. 浅谈新时期如何加强建筑工程安全监督管理[J]. 大陆桥视野, 2011(12):33-34.
[6] 宗明珠付杰. 建筑工程安全管理[J]. 科学时代, 2011(7):145-146.
[7] 蒋云建. 浅议监理工作在建筑工程安全管理中的作用[J]. 商品与质量：建筑与发展, 2011(1):57.
[8] 李亚奇康崇杰和. 论建筑工程全过程安全管理[J]. 时代经贸(学术版), 2011(17):129.
[9] 王晓鹍. 浅析建筑工程施工后期安全管理[J]. 甘肃科技, 2011,27(17):120-121.
[10] 邓润华. 浅谈建筑工程安全管理[J]. 建材发展导向, 2011(7):66-67.