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摘要：本文对深层地热供暖及温泉热水联供综合利用进行了详实、有针对性的分析，包括项目意义与必要性、项目技术与国内外同类技术、产品的比较、地热能梯级利用系统优势、项目实施方案、项目目标产品市场分析、项目投资、经济效益、社会效益分析等。
关键词：地热供暖 温泉热水 地热能梯级利用 地热水处理
引言：为进一步提升小区的综合竞争力、力求节能环保及提高小区居住档次，项目决定进行深层地热开发与利用，现已完成了相应的地热勘查、地热井钻探施工、抽水试验、水资源论证、供暖方案设计等工作。深层地热供暖及温泉热水联供综合利用项目的主要研究内容是，综合利用地热资源+热泵技术进行建筑所需的冬季采暖、全年家庭温泉洗浴热水供给。本项目的建设目标是，实现项目建筑面积约15万平米的建筑所需的冬季采暖、全年家庭温泉洗浴用水供给需求。
1、项目意义与必要性
地热是一种新的洁净能源，在当今人们的环保意识日渐增强和能源日趋紧缺的情况下，对地热资源的合理开发利用已愈来愈受到人们的青睐。日渐成为继太阳能、风能等之后的又一个新的开发亮点。因此我公司在前期取得地热成井成果的基础上，进一步在地热水梯级利用方面进行了创新。地热水资源主要应用于小区部分楼座的供暖以及向住户内提供家庭温泉洗浴用水。在國内像北京、天津、西安一些城市的地热利用已经非常成熟。对其进行科学地研究与应用，不仅能够使自身受益，更重要的是能够从中寻找出一条适用于大型住宅小区节能降耗的具有普遍示范意义的途径或经验。
2、项目技术、产品与国内外同类技术、产品的比较
地热水梯级利用供暖技术主要是采用了热泵技术及地热水利用两项技术。传统的地热水采暖方式为：被开采出来的地热水由于温度较高，可以直接进入用户某段或者是中间换热器释放热量，完成建筑的采暖需要，地热水在供热后温度通常在30-40摄氏度左右，但是由于采暖末端对与水温的限制，具有这个温度的地热水不能再次进行采暖，只能回灌或者是排放掉对地热能资源造成了巨大浪费。
采用地热水梯级利用+水源热泵系统供暖，可以充分发掘地热水中的能量，提高地热水的利用率。梯级利用和热泵技术的成功结合应用，是本项目技术的优势也是亮，可以充分的提取地热水中的能量，同时良好的回灌又保证了地热水资源不被浪费。
3、项目目标产品市场分析
（一）市场前景
根据建设部的统计，目前我国每年城乡新建房屋建筑面积近20亿m2，其中80%以上为高耗能建筑；既有建筑近400亿m2，其中95%以上是高能耗建筑，我国单位建筑面积能耗是发达国家的二至三倍，己成为制约我国可持续发展的突出问题，如果能源利用效率低下和能源供应紧张的状况不能得到有效的改观，能源问题将成为制约我国经济发展的瓶颈。由此可见采用地热水梯级利用方式在建筑物供暖领域具有广阔的市场前景。
（二）地热能的优越性
1.地热能为清洁能源，使用过程中无任何污染物排放。
2.采用加压回灌技术，实现能源可再生。
3.储量巨大。
（三）地热能梯级利用系统优势
与传统的常规能源系统相比，由于本项目采用地热水梯级利用+热泵可以使系统能效比达到5以上，有效节约了电能，是一种高效的环保节能技术。
4、项目实施方案
（一） 地热水处理及供水技术
地热水引入水处理站房进行水处理，主要是除去地热水中含量较高的铁、锰及异味等不利于洗浴的元素，主要流程为：首先进行曝气，为尽量减少曝气过程中的热损失，采用钛管曝气系统，经曝气后的地热水经锰砂过滤层过滤，除去铁锰，然后经活性碳过滤除去臭、脱色、有机物、重金属、放射性物质等，最后经过软化水装置进行软化。经水处理后，储存到储水箱，再由给水泵定压、变频送到用户端。
（二）地热水梯级利用+水源热泵技术
供暖用地热水量为140m3/h，出水水温55℃，地热水四级利用。其中一级利用主要是为高区供暖，由于地热水温度能够满足地板采暖的温度要求，所以采用直接供热的形式；二、三、四级利用为低区供暖，由于地热水温度较低，不能满足地板采暖的供热需要，所以结合水源热泵技术，将温度较低的地热水作为低温热源，经过热泵机组的能量提取，输出温度较高的水用于采暖。
5、项目投资
地热水供暖供水系统总的投资来自以下二个方面：一是系统设备费用包括设备费用、系统安装费；二是地热资源勘查费用包括地热可行性论证费用、地热井钻探费用、地热井取水水资源论证费、水泵、管线等费用，总计约3000万元。
6、效益分析
（一）供暖运行费用计算
1.热泵机组、水泵、潜水泵运行费用计算
電价0.85元/kwh。运行期为120天，全天24小时供暖。低区设备运行费用为166.6万元，高区设备运行费用为6.5万元，合计运行费用约为173.1万元。
2.水资源费计算
地热水用量为140m3/h，地热水资源费为2.15元/m3（使用部分），回灌部分不收费；污水排放费为2元/m3。地热水的回灌率按照70%计算。
矿产品销售收入按照供暖收入计算：24元/㎡（套内面积，建筑面积*0.82=套内面积）。总收入为：24*156899*0.82=308.8万元。
补偿费为：308.8*0.0118*1=3.6万元。
3.人员及管理费、设备维护费66万元/年。
4.供暖总费用=173.1+30.1+3.6+66=272.8万元
（二）地热水入户费用计算
1.运行费用计算
地热水取水泵设计参数为L=80m3/h，N=75kw。
地热水取水泵运行耗电量为：75*8=600KWH。
供水侧水泵的总功率约为：74.5kw。能耗为：74.5*4=298 KWH。
总功率为600+298=898kwh。电费按照0.85元计算，则总费用为：763.3元。
水资源费用：总用水量为400m3。
地热水资源费2.15元/m3，排污费2元/m3，总费用为：1660元。
地热水供水总费用为：
电费+水资源费=763.3+1660=2423.3元。折合6.05元/m3。
2.与居民自行制取生活热水对比
对比采用燃气炉、电热水器制取生活热水的费用，电价0.85元/kwh，电热水器效率暂估为95%；燃气价格2.1元/Nm3，燃气的热值按照8600kcal/ Nm3，燃气炉的效率暂估为85%计算；冷水温度为12℃，用水温度为50℃。电热水器加热1m3水的总费用为：39.5+4=43.5元；燃气热水器加热1m3水的总费用为：11.1+4=15.1元。
（三）效益计算
1.供暖销售收入及盈利：
供暖收入计算：24元/㎡（套内面积，建筑面积*0.82=套内面积）。总收入为：24*156899*0.82=308.8万元。
供暖盈利：308.8-272.8=36.0万元/年。
2.供水销售收入及盈利：
地热水销售定价暂定为10元/m3。
按照每周2次，每次满负荷使用计算，地热水的总是用量约为：400*2*52=41600m3。由于地热水使用上存在波动性，暂取使用率为0.6。
销售收入为：41600*10*0.6=25.0万元；
能源资源成本：41600*6.05*0.6=15.1万元。
人员管理及维护成本约10万元/年。
供水盈利：-0.1万元。
3.同时项目还能达到每年节能6545.23吨标准煤，每年减排二氧化碳17148.5吨，二氧化硫55.63吨，氮氧化物48.43吨的社会效益。
关键词：地热供暖 温泉热水 地热能梯级利用 地热水处理
引言：为进一步提升小区的综合竞争力、力求节能环保及提高小区居住档次，项目决定进行深层地热开发与利用，现已完成了相应的地热勘查、地热井钻探施工、抽水试验、水资源论证、供暖方案设计等工作。深层地热供暖及温泉热水联供综合利用项目的主要研究内容是，综合利用地热资源+热泵技术进行建筑所需的冬季采暖、全年家庭温泉洗浴热水供给。本项目的建设目标是，实现项目建筑面积约15万平米的建筑所需的冬季采暖、全年家庭温泉洗浴用水供给需求。
1、项目意义与必要性
地热是一种新的洁净能源，在当今人们的环保意识日渐增强和能源日趋紧缺的情况下，对地热资源的合理开发利用已愈来愈受到人们的青睐。日渐成为继太阳能、风能等之后的又一个新的开发亮点。因此我公司在前期取得地热成井成果的基础上，进一步在地热水梯级利用方面进行了创新。地热水资源主要应用于小区部分楼座的供暖以及向住户内提供家庭温泉洗浴用水。在國内像北京、天津、西安一些城市的地热利用已经非常成熟。对其进行科学地研究与应用，不仅能够使自身受益，更重要的是能够从中寻找出一条适用于大型住宅小区节能降耗的具有普遍示范意义的途径或经验。
2、项目技术、产品与国内外同类技术、产品的比较
地热水梯级利用供暖技术主要是采用了热泵技术及地热水利用两项技术。传统的地热水采暖方式为：被开采出来的地热水由于温度较高，可以直接进入用户某段或者是中间换热器释放热量，完成建筑的采暖需要，地热水在供热后温度通常在30-40摄氏度左右，但是由于采暖末端对与水温的限制，具有这个温度的地热水不能再次进行采暖，只能回灌或者是排放掉对地热能资源造成了巨大浪费。
采用地热水梯级利用+水源热泵系统供暖，可以充分发掘地热水中的能量，提高地热水的利用率。梯级利用和热泵技术的成功结合应用，是本项目技术的优势也是亮，可以充分的提取地热水中的能量，同时良好的回灌又保证了地热水资源不被浪费。
3、项目目标产品市场分析
（一）市场前景
根据建设部的统计，目前我国每年城乡新建房屋建筑面积近20亿m2，其中80%以上为高耗能建筑；既有建筑近400亿m2，其中95%以上是高能耗建筑，我国单位建筑面积能耗是发达国家的二至三倍，己成为制约我国可持续发展的突出问题，如果能源利用效率低下和能源供应紧张的状况不能得到有效的改观，能源问题将成为制约我国经济发展的瓶颈。由此可见采用地热水梯级利用方式在建筑物供暖领域具有广阔的市场前景。
（二）地热能的优越性
1.地热能为清洁能源，使用过程中无任何污染物排放。
2.采用加压回灌技术，实现能源可再生。
3.储量巨大。
（三）地热能梯级利用系统优势
与传统的常规能源系统相比，由于本项目采用地热水梯级利用+热泵可以使系统能效比达到5以上，有效节约了电能，是一种高效的环保节能技术。
4、项目实施方案
（一） 地热水处理及供水技术
地热水引入水处理站房进行水处理，主要是除去地热水中含量较高的铁、锰及异味等不利于洗浴的元素，主要流程为：首先进行曝气，为尽量减少曝气过程中的热损失，采用钛管曝气系统，经曝气后的地热水经锰砂过滤层过滤，除去铁锰，然后经活性碳过滤除去臭、脱色、有机物、重金属、放射性物质等，最后经过软化水装置进行软化。经水处理后，储存到储水箱，再由给水泵定压、变频送到用户端。
（二）地热水梯级利用+水源热泵技术
供暖用地热水量为140m3/h，出水水温55℃，地热水四级利用。其中一级利用主要是为高区供暖，由于地热水温度能够满足地板采暖的温度要求，所以采用直接供热的形式；二、三、四级利用为低区供暖，由于地热水温度较低，不能满足地板采暖的供热需要，所以结合水源热泵技术，将温度较低的地热水作为低温热源，经过热泵机组的能量提取，输出温度较高的水用于采暖。
5、项目投资
地热水供暖供水系统总的投资来自以下二个方面：一是系统设备费用包括设备费用、系统安装费；二是地热资源勘查费用包括地热可行性论证费用、地热井钻探费用、地热井取水水资源论证费、水泵、管线等费用，总计约3000万元。
6、效益分析
（一）供暖运行费用计算
1.热泵机组、水泵、潜水泵运行费用计算
電价0.85元/kwh。运行期为120天，全天24小时供暖。低区设备运行费用为166.6万元，高区设备运行费用为6.5万元，合计运行费用约为173.1万元。
2.水资源费计算
地热水用量为140m3/h，地热水资源费为2.15元/m3（使用部分），回灌部分不收费；污水排放费为2元/m3。地热水的回灌率按照70%计算。
矿产品销售收入按照供暖收入计算：24元/㎡（套内面积，建筑面积*0.82=套内面积）。总收入为：24*156899*0.82=308.8万元。
补偿费为：308.8*0.0118*1=3.6万元。
3.人员及管理费、设备维护费66万元/年。
4.供暖总费用=173.1+30.1+3.6+66=272.8万元
（二）地热水入户费用计算
1.运行费用计算
地热水取水泵设计参数为L=80m3/h，N=75kw。
地热水取水泵运行耗电量为：75*8=600KWH。
供水侧水泵的总功率约为：74.5kw。能耗为：74.5*4=298 KWH。
总功率为600+298=898kwh。电费按照0.85元计算，则总费用为：763.3元。
水资源费用：总用水量为400m3。
地热水资源费2.15元/m3，排污费2元/m3，总费用为：1660元。
地热水供水总费用为：
电费+水资源费=763.3+1660=2423.3元。折合6.05元/m3。
2.与居民自行制取生活热水对比
对比采用燃气炉、电热水器制取生活热水的费用，电价0.85元/kwh，电热水器效率暂估为95%；燃气价格2.1元/Nm3，燃气的热值按照8600kcal/ Nm3，燃气炉的效率暂估为85%计算；冷水温度为12℃，用水温度为50℃。电热水器加热1m3水的总费用为：39.5+4=43.5元；燃气热水器加热1m3水的总费用为：11.1+4=15.1元。
（三）效益计算
1.供暖销售收入及盈利：
供暖收入计算：24元/㎡（套内面积，建筑面积*0.82=套内面积）。总收入为：24*156899*0.82=308.8万元。
供暖盈利：308.8-272.8=36.0万元/年。
2.供水销售收入及盈利：
地热水销售定价暂定为10元/m3。
按照每周2次，每次满负荷使用计算，地热水的总是用量约为：400*2*52=41600m3。由于地热水使用上存在波动性，暂取使用率为0.6。
销售收入为：41600*10*0.6=25.0万元；
能源资源成本：41600*6.05*0.6=15.1万元。
人员管理及维护成本约10万元/年。
供水盈利：-0.1万元。
3.同时项目还能达到每年节能6545.23吨标准煤，每年减排二氧化碳17148.5吨，二氧化硫55.63吨，氮氧化物48.43吨的社会效益。