由陜西省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳和陜西省市場監(jiān)督管理局聯(lián)合發(fā)布的陜西省工程建設(shè)標準《中深層地熱地埋管供熱系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》自2020年5月10日正式實施。該標準由中國建材工業(yè)出版社出版。

本規(guī)程共分7章，主要包括總則;術(shù)語;地熱地質(zhì)調(diào)查與評價;地熱換熱系統(tǒng);機房供熱系統(tǒng);監(jiān)測與控制系統(tǒng);系統(tǒng)調(diào)試、質(zhì)量驗收及運行維護等章節(jié)。

中深層地熱地埋管供熱系統(tǒng)定義為以中深層巖土體為熱源，由地熱換熱系統(tǒng)、機房供熱系統(tǒng)、監(jiān)測與控制系統(tǒng)組成的供熱系統(tǒng)。中深層取熱層是指蘊含于中深層巖土體中，具有開發(fā)利用價值的地熱資源儲熱層，深度一般可達2000m~3000m。在中深層地熱地埋管供熱系統(tǒng)中，通過中深層地熱換熱器與中深層巖土體進行熱交換的一種液體，一般為水或水溶液。

規(guī)程在“地熱換熱系統(tǒng)”章節(jié)中對地熱換熱系統(tǒng)取熱能力評價、地熱換熱系統(tǒng)設(shè)計、地熱換熱系統(tǒng)管材與循環(huán)介質(zhì)要求、地熱換熱系統(tǒng)施工與驗收等內(nèi)容作了詳細說明。

中國層地熱地埋管供熱系統(tǒng)應(yīng)以地熱地質(zhì)調(diào)查與評價結(jié)果為依期進行地熱換熱系統(tǒng)設(shè)計與施工。規(guī)程指出，地熱換熱系統(tǒng)施工前，應(yīng)預(yù)留未來地下管線所需埋管空間及埋管區(qū)域進出重型設(shè)備的車道位置，嚴禁損壞地下既有管線和構(gòu)筑物。地熱換熱系統(tǒng)施工后，應(yīng)在埋管區(qū)域標明管線的定位帶。

中深層地熱能無干擾清潔供熱原理圖

地熱換熱系統(tǒng)取熱能力測試主要包括以下內(nèi)容：

一是，地熱換熱系統(tǒng)建成后可選擇代表性換熱井進行取熱能力洲下同流量循環(huán)介質(zhì)條件下，取熱井熱交換量、井口出試，觀測換熱井內(nèi)不及觀測孔溫度。通過測試取得換熱井進出口熱媒溫度、流量等參數(shù)，繪制進出口溫度、流量和時間的關(guān)系曲線;

二是，宜進行三次不同流量試驗，每次試驗的延續(xù)時間不少于7h，評價換熱井的合理取熱能力;

三是，有條件場地，可在下管時安置分布式光纖監(jiān)測系統(tǒng)，實時監(jiān)測不同深度地下巖土溫度變化。

規(guī)程要求，地熱換熱系統(tǒng)的管材及管件應(yīng)采用相同材料，且應(yīng)具有化學穩(wěn)定性好、耐腐蝕、導(dǎo)熱系數(shù)大、流動阻力小等特性。中深層地熱換熱器的管材一般采用可耐壓的特制鋼管，管材應(yīng)符合現(xiàn)行國家、地方標準。作為鉆孔施工和完井驗收的依據(jù)，地熱換熱系統(tǒng)宜實行“探采結(jié)合”原則，地熱勘查井和開采井均應(yīng)進行地質(zhì)設(shè)計、鉆孔工程設(shè)計、施工組織設(shè)計等。

中深層地熱示意圖

地熱換熱系統(tǒng)應(yīng)進行嚴格固井，采用延遲水泥固井技術(shù)，封固套管外部環(huán)形空間。延遲固井水泥應(yīng)選用無毒、稠化時間長且流動性好的材料;固井作業(yè)宜在鉆孔作業(yè)結(jié)束后24小時之內(nèi)完成，防止施工過程中出現(xiàn)地下水串層現(xiàn)象。地熱孔固井后7天內(nèi)應(yīng)進行固井質(zhì)量檢查。

本規(guī)程主編單位是西安交通大學，參編單位包括陜西四季春清潔熱源股份有限公司、中國地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心、陜西省煤田地質(zhì)集團有限公司、中國建筑西北設(shè)計研究院有限公司、中國建筑科學研究院有限公司、中陜核宜威新能源有限公司等相關(guān)單位共同完成。

地熱能作為一種清潔、經(jīng)濟、可持續(xù)利用的能源，近年來，陜西省為加強推進中深層地熱能發(fā)展，陜西省住建廳等6部門于2018年年初發(fā)布了《關(guān)于發(fā)展地熱能供熱的實施意見》的通知，要求大力發(fā)展中深層地熱能采暖，把中深層地熱能供熱作為城鎮(zhèn)冬季清潔采暖的重要方式，進一步完善和優(yōu)化市政供熱體系。同時指出，要建立完善工程應(yīng)用標準，編制地熱能供熱工程技術(shù)規(guī)范，保障地熱能的清潔開發(fā)和永續(xù)利用。

目前，陜西省中深層地埋管地熱供熱系統(tǒng)示范工程建設(shè)水平在全國處于前列。為推進中深層地熱能建筑供熱健康發(fā)展，2019年，陜西省開展了中深層地熱能建筑供熱試點示范工程評審。其中，西咸新區(qū)灃西新城地熱能應(yīng)用項目為中深層地熱能建筑供熱試點示范區(qū)，中深層地熱能建筑供熱試點項目包括陜煤地質(zhì)草灘生活基地地熱能供熱工程、中煤科工集團西安研究院高新院區(qū)、書香河畔住宅小區(qū)、灃潤區(qū)域綜合能源供應(yīng)站等四大試點項目。

經(jīng)過近年來的逐步推廣，陜西省利用中深層地埋管地熱供熱系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)供熱的面積也逐年上升。據(jù)不完全統(tǒng)計，截至2019年底，僅陜西西咸新區(qū)利用該技術(shù)供熱的面積已達1100萬平方米。

中深層地埋管供暖系統(tǒng)經(jīng)過近幾年的推廣應(yīng)用，目前已取得了良好的效果。為更好的保障中深層地埋管供暖系統(tǒng)的規(guī)模化工程應(yīng)用，日前由中國建筑科學研究院有限公司和陜西四季春清潔熱源股份有限公司主編完成的中國工程建設(shè)標準化協(xié)會標準《中深層地熱熱泵技術(shù)規(guī)程》已于2020年7月3日通過網(wǎng)絡(luò)平臺舉辦了送審稿審查會。據(jù)悉，該標準有望今年發(fā)布實施。

地熱能行業(yè)標準的建立和完善，將積極推動行業(yè)向規(guī)范專業(yè)化軌道發(fā)展，整個行業(yè)的發(fā)展環(huán)境也將會更加健康有序。