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地热能〔Geothermal Energy〕是由地壳抽取的天然热能，这种能量来自地球内部的熔岩，并以热力形式存在，是引致火山爆发及地震的能量。那么，地热能利用及采暖是怎么样的呢 下面来看看吧。
一、地热能利用
地热能利用(utilization of the geothermal energy)是指利用地下热能为人类服务。地热能和矿物燃料的区别在于不用燃烧。
地热应用
开发潜力较大的地热田一般出现在偏远的山区，它的可输送性比较低。输送高温热水的极限距离约100千米，天然蒸气的输送距离大约只有1千米，故一般是使地热能就地转变成电能。其次是直接向生产工艺流程供热，如蒸煮纸浆、蒸发海水制盐、海水淡化、各类原材料和产品烘干食品和食糖精制、石油精炼、生产重水、制冷和空调等。第三是向生活设施供热，如地热采暖以及地热温室栽培等。第四是农业用热，如土壤加温以及利用某些热水的肥效等。第五是提取某些地热流体或热卤水中的矿物原料。最后是医疗保健，这是人类最古老也是一直沿用到现在的医疗方法。地热浴对治疗风湿病和皮肤病有特效。
分类利用
地热能的利用可分为地热发电和直接利用两大类，而对于不同温度的地热流体可能利用的范围如下：
1、200～400℃直接发电及综合利用;
2、150～200℃双循环发电，制冷，工业干燥，工业热加工;
3、100～150℃双循环发电，供暖，制冷，工业干燥，脱水加工，回收盐类，罐头食品;
4、50～100℃供暖，温室，家庭用热水，工业干燥;
5、20～50℃沐浴，水产养殖，饲养牲畜，土壤加温，脱水加工。
现在许多国家为了提高地热利用率，而采用梯级开发和综合利用的办法，如热电联产联供，热电冷三联产，先供暖后养殖等。
二、地热能采暖
地热采暖全称为低温地板辐射采暖， 是以不高于60℃的热水为热媒，在加热管内循环流动，加热地板，通过地面以辐射和对流的传导方式向室内供热的供暖方式。早在上世纪七十年代，低温地板辐射采暖技术就在欧美、韩、日等地得到迅速发展，经过时间和使用验证，低温地板辐射采暖节省能源，技术成熟，热效率高，是科学、节能、保健的一种采暖方式。
地热能采暖结构
(1)、混凝土层：钢筋混凝土楼板。
(2)、热反射层：无纺布基铝箔材料，具有单向传热、保温和防水的功能。
(3)、保温层：一般要求厚度不小于30毫米的YX泡沫混凝土用于隔热。
(4)、地热管线：分为PEX-A交联聚乙烯管材(水热)或者发热电缆(电热)两种不同的供热方式。
(5)、砂粒：固定地热管线，均匀辐射热量，避免局部温度过高。
(6)、水泥砂浆填充层, 普通房屋的水泥地面。
(7)、铺地材料及防潮材料：比如木地板和瓷砖等。
地热能采暖特点
1、符合人体生理取暖的舒适要求，让暖从脚下起，人们会感到更温暖，更舒适;
2、节约室内面积和空间，可省去安装暖气片和暖气管道所占的空间，增加使用面积2%～3%;
3、可使室内采暖温度均匀，采用地暖后室温由下而上均匀分布，空气对流减弱，水分散失减少，克服了散热器采暖给人带来了口干舌燥等不足;
4、热源选择比较广泛，可以利用地下热水、工业余热、供热管网、家用供热源等;
5、节能省钱，地热辐射采暖与其他采暖方式相比，节能幅度大约是20%，如果采用分区温控装置，节能幅度可以达到40%;
6、增加地面厚度，且加气(泡沫)混凝土具有良好的吸音作用，因而具有良好的楼层隔音效果。
7、地暖也有不足的一面，北方地区冬季干燥，室外灰尘大，人们从事完户外活动回到室内，衣物上沾有的灰尘由于热力作用会始终悬浮在室内1m至1.2m高度范围内，对室内空气造成污染，尤其是对儿童影响较大。
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15.2.1 丰顺县地下热水的地质条件
从全省区域来看，丰顺县出露的16处热泉全部位于北东走向的海丰－大埔断裂带上。省地矿局水文二队的研究资料表明：丰顺的热泉虽与主干断裂（海丰－大埔断裂）有关，但多不出露于主干断裂上而出露在次级构造部位。如汤坑一带出露8处热泉，除汤坑热泉外，其他均出露于次级的北西汾水－苏姑山张性断裂F2上（图15.3）。丰良热泉从区域上看位于海丰－大埔断裂带上，但具体控制热水分布的是次级的北西向F2张扭性断裂[1]。
图15.3 丰顺县汤坑一带热泉出露构造图
1—热泉；F1—海丰－大埔断裂；F2—汾水－苏姑山断裂；F3—上长坑－邓屋寨断裂；F4—八角塘断裂
由此可见，北西向断裂带与北东向断裂带相辅相成，两组交叉的断裂裂隙成为地下水循环的良好通道。据勘探部门提供的资源表明，在产生北东、北西向两组断裂的同时，相应地产生了一些近东西、南北向的两组次生扭性断裂带，组成似格子状裂隙系统，也参与控制热水出露的作用[2]。
15.2.2 丰顺县的地热资源及利用现状
丰顺地热露泉点多面广，全县共有水热活动区16处，分布于3乡7镇中（表15.2）。由于断裂构造发育，不但热泉多，而且断崖陡壁较多，形成瀑布也多。丰顺各处的地下热水水质好，均属低矿度重碳酸盐型淡水，无色无味，透明，含Ca、Fe、F和硫化物，对各种皮肤病具有一定的疗效。汤南邓屋和埔寨塔下两处温泉尚含有微量元素氡，医疗价值高。
表15.2 丰顺地热资源的分布及特点
地下热水因温度高，可以用来发电。丰顺县于1970年12月在邓屋建成我国第一座地热试验电站，当时的装机容量为86kW。它的建成，证明用90℃左右的地下热水作为发电的热源是可能的。以后，随着技术上的提高和采用大口径钻机打出了流量大的生产井，又相继安装了200kW和300kW两台发电机组。第一台机组经完成试验任务后已停止运行；第二台机组则由于质量不过关而在运行1000h取得必要数据后也已停止运行；第三台机组运转情况良好，出电力正常，于1984年4月已移交丰顺县电力公司作为生产性电站使用。三号机组自1983年投入生产，至1988年6月止共运行了39114.5h，发电8987万k Wh，在一定程度上缓解了周围村庄的电力紧张状况
见http://www.us-china-eetc.org。
。地热能的非电利用范围很广。既可用于工业、又可用于农业，也可用于区域采暖、医疗洗浴、发展旅游等[3]。目前，丰顺对地热能的非电利用主要限于养殖鳗鱼，以及洗浴健身、家禽脱毛、农副产品加工和烫煮饲料等几方面，在工农业产生上远未广泛利用。因此，丰顺地热的非电利用潜力很大，前景广阔。
15.2.3 丰顺地热资源开发利用的主要方向
作为地热资源的一种利用途径，地热发电的经济效益往往取决于地下热水的高温度。据研究，当地热发电所用热水低于100℃时，经济效益不高，而丰顺县出露的地下热水温度均在100℃以下，且多数露泉储量有限[4]。因此，在丰顺已不宜再建发电站。丰顺地热资源的开发利用应以非电力利用为主。
15.2.3.1 充分利用地热资源，发展工农业生产
地热能在工业领域中的用途很广，如工业锅炉、纺织、印染、造纸及酿造等工艺流程中需要大量热水，如直接利用地热资源，则既可节省大量煤炭、又可减少空气污染，保持环境卫生。如表15.2所示，丰顺地热的温度大都在50～70℃之间，这一温度区间的热水最适于工业利用。首先，在地理位置、资源条件适宜的地区可建立轻纺、印染、造纸、水泥、陶瓷烘干、皮革等小型“地热工业”和农副产品加工厂。特别是汤坑、邓屋、丰良等热泉出露区，资源储量较大，又是居民比较集中的城镇，发展地热工业和农副产品（腐竹、米粉）加工业大有前途。但是建设“地热工业”要注意原料来源和厂址选择问题，即原料来源要方便、可靠；厂址选择应就近地热区，否则随着输热距离增加而成本成倍地增长。
在农业上，地热资源可用以建立地热温室、加温土壤、动物饲养和养鱼等方面。①在丰顺的温泉出露区，特别是容易受寒害和龙舟水害的地区建立地热温室。利用农用薄膜、温度进行早稻育种可防止烂秧，保证秧苗壮实，提早扦插，能使早稻避开龙舟水的危害。此外可以利用温室培育优质秧苗、果苗、菜苗、菌种和中药材，从而为地热在农业生产上的应用开拓新的前景。②引水灌溉，加温土壤，大力发展反季节蔬菜生产。引用地下热水直接灌溉可以提高土壤温度与增加土壤肥力，缩短作物的生长期，促进作物的增产。丰顺县科委于1990年12月底在汤西镇和安新村利用地热进行冬反夏种植0.43hm2的“空心菜”获得成功。今后可在地热区，结合“地热工业”，修建一些引水灌溉工程，利用工厂已用过的未污染热水通过管道引入菜地进行反季节蔬菜生产，建立反季节蔬菜商品生产基地。但是，利用地热进行反季节蔬菜生产时必须对地热的化学成分做详细调查，不能把含有害元素的地下热水引入菜田，否则将造成经济损失。
15.2.3.2 大力发展水产养殖业
丰顺地热资源点多面广，为水产养值创造了良好条件。鳗鱼的营养价值高，经济效益也好，今后可在各露泉区大量建鳗鱼池，并按专业化、集约化、商品化要求形成鳗鱼出口基地，加快鳗鱼养殖业的发展。非洲鲤鱼品种优良、高产、味美，但不耐寒（如果水温低于14℃就会死亡），可利用地下热水养殖，使其能顺利越冬。值得注意的是，利用地下热水发展水产养殖投资高、风险大。一方面要积极寻找资金来源和出口市场；另一方面不能忽视技术人才的培养。丰顺是著名的侨乡，目前定居在国外的“三胞”约40万人，因此，应大力发挥侨乡优势，鼓励华侨投资并寻找出口市场。
15.2.3.3 建立家禽孵化，发展“三鸟”经济
地下热水还可用作孵化雏鸡、鸭、鹌鹑、孔雀等的热源。其优点远胜于电热孵化和炒热稻谷的孵化，孵化率高达90%以上。丰顺县畜牧良种场曾在邓屋应用自动恒温家禽孵化机，用地下热水作为热源进行孵化试验取得成功。因此，建立规模不一的人工孵化场，用以发展“三鸟”生产，是大有可为的。
15.2.3.4 发展旅游业，开拓地热利用新前景
水文资料表明：汤坑和邓屋地区的热泉含有医疗价值较高的氡和硫化氢，它对心血管和运动系统疾患以及皮肤病等具有显著疗效，因此是发展以疗养为主的旅游区的最佳场所。目前已在邓屋建成丰顺千江温泉度假区（图15.4），总投资1.5亿元，占地10.8万m2。已完成首期投资9000多万元，已开放试业的项目有按四星级标准建设的千江温泉大酒店，大型多功能温泉游泳池4500m2，温泉大瀑布等。据悉，第二期、第三期的开发项目将包括高级别墅区、综合游乐场、会务中心，以及与国家体委、省体委合作兴建大型冬泳训练基地等
资料由千江温泉大酒店提供。
。而在丰良镇也已建起了温泉宾馆。图15.4 丰顺千江温泉度假区
15.2.3.5 大力开展地热资源的综合利用
从丰顺地热资源利用现状来看，除邓屋把发电后的低温热水少量引入鳗鱼池外，其他地方的利用方式都是一次性的。邓屋电站发电时每天排放出近70℃的热水约500余吨，除很少一部分通过降温后引入鳗池外，大部分被白白流走。对这些被利用过却并未污染的地热水再加以利用，将是很大的节约。为此，笔者认为，对丰顺地热资源的开发利用必须大力开展综合利用，实现“一水多用”，以达到既节约资源，又扩大经济效益的目的。其利用模式如图15.5。
图15.5 丰顺地热资源综合利用模式
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