城市、浅层地热能和热泵技术

本书聚焦城市浅层地热 能和热泵技术，旨在缓解“ 大城市病”、优化城市能源 结构。开篇分析“大城市病” 病因，指出开发浅层地热能 可缓解环境压力、推动能源 转型，同时强调需加强热泵 技术创新。接着阐述城市发 展与能源结构优化的关系， 明确发展地热能对实现城市 碳中和的关键作用。详细介 绍浅层地热能的概念、分布 、资源量及节能减排贡献， 以及热泵技术的原理、起源 、分类和发展现状。探讨城 市规模化开发浅层地热能的 路径与方法，并给出实际工 程案例。最后展望未来大型 地源热泵技术的发展方向， 涵盖换热贡献率理论及勘探 评价、地下换热系统材料改 性、柔性纳米发电技术应用 、高效运行动态监测与智能 调控，以及碳足迹研究与碳 减排途径等方面，为城市可 持续发展提供了技术支撑和 实践指导。

绪论 问题的提出 0.1 “大城市病”病因探析 0.1.1 影响城市发展的三大因素和“VUCA”环境 0.1.2 自然因素和城市地质安全“VUCA”环境 0.1.3 “大城市病”四大根源 0.2 大力开发利用浅层地热能可有效缓解“大城市病” 0.2.1 浅层地热能理论体系创立，为大力开发浅层地热能提供理论支撑 0.2.2 浅层地热能可再生清洁环保，大力开发浅层地热能可缓解城市环境压力 0.2.3 浅层地热能资源潜力巨大，大力开发浅层地热能可加快城市能源结构转型 0.3 大力开发利用浅层地热能亟须加强热泵技术创新 0.3.1 热泵技术是当今世界十大前沿（突破）技术 0.3.2 过去10~15年我国热泵技术主要进展 0.3.3 未来10~15年我国热泵技术创新发展趋势 第一章 城市发展与能源结构优化 1.1 超大城市能源环境问题 1.1.1 超大城市的特征 1.1.2 “大城市病”的根源 1.1.3 超大城市能源环境的关键问题 1.1.4 结论 1.2 能源环境问题的解决路径 1.2.1 国际典型城市的碳中和经验 1.2.2 超大城市能源环境问题解决路径 1.3 大力发展地热能是解决城市能源、环境问题的关键举措 1.3.1 我国碳中和目标任务 1.3.2 实现城市碳中和目标的战略措施 1.3.3 大力发展地热能对实现城市碳中和目标意义重大 第二章 什么是浅层地热能 2.1 浅层地热能资源特征 2.1.1 浅层地热能概念 2.1.2 浅层地热能来源 2.2 浅层地热能分布特征与影响因素 2.2.1 中国浅层地热能成因类型大地分区 2.2.2 我国陆区浅层地温场空间分布特征及影响因素 2.2.3 区域控制条件及其开发适宜性区划 2.2.4 开采规模与形式的影响因素 2.2.5 不同气候带浅层地温分布特征与影响因素 2.3 浅层地热能资源量与节能减排贡献 2.3.1 浅层地热能资源量 2.3.2 浅层地热能的利用及节能减排贡献 第三章 什么是热泵技术 3.1 热泵技术概述 3.1.1 热泵的定义及其在节能减碳工作中的价值 3.1.2 热泵循环的热力学原理 3.1.3 热泵的低位热源 3.2 热泵的起源 3.2.1 热泵技术理论的发展 3.2.2 蒸汽压缩式热泵技术原理 3.2.3 地源热泵与空气源热泵 3.2.4 地源热泵的发展 3.2.5 我国地源热泵发展历程