首先，具備一般科學常識的人都知道地球是活著的熱球，其富含的能量巨大，地球體積的99%溫度在1000℃以上，99.9%在100℃以上，地球每年：

通過熱傳導(dǎo)從地球表面散釋的熱量約為1.399×1021焦耳，相當于50萬億噸標準煤，等于我國2014年總能耗的1190倍;

通過火山噴發(fā)釋放的熱量為3.3×1019焦耳，相當于1.2萬億噸標準煤;

通過地震活動釋放的熱量為5.0×1017焦耳，相當于1800億噸標準煤;

通過地熱溫泉釋放的熱量為2.0×1018焦耳，相當于7150億噸標準煤。

那么什么是淺層地溫能呢?

它是指地表以下一定深度范圍內(nèi)(一般為恒溫帶至 200 m 埋深)，溫度低于 25℃，在當前技術(shù)經(jīng)濟條件下具備開發(fā)利用價值的地球內(nèi)部的熱能資源。淺層地熱能是地熱資源的一部份，也是一種特殊的礦產(chǎn)資源。 簡單來說就是，地核溫度經(jīng)地層巖石傳導(dǎo)，在地下400m左右，地溫降到30℃以下，我們把0~400m深度內(nèi)30℃以下的低品位地熱能，稱為地溫能，又稱淺層地溫能。

其能量主要來源于太陽輻射與地球梯度增溫。淺層地熱能通過熱泵技術(shù)進行采集利用后，可以為建筑物供暖，較常規(guī)供暖技術(shù)節(jié)能50%到60%，運行費用降低約30%到40%。淺層地熱能分布廣，儲量大，再生迅速，利用價值大。中國淺層地熱能主要通過地源熱泵技術(shù)加以利用采集。不但可以滿足供暖需求，同時也直接降低了排放的污染量，有利于保護環(huán)境。

淺層低溫能又如何開發(fā)呢?

淺層地溫能高效熱交換技術(shù)是一種通過特定的換熱器結(jié)構(gòu)在換熱循環(huán)介質(zhì)與地下恒溫層的巖土之間進行熱量交換的技術(shù)，熱交換過程正反可逆， 是一種高效且可靠的淺層地溫能利用技術(shù)。該技術(shù)具有節(jié)能、安全、高效、占地少、可修復(fù)、長效、穩(wěn)定、普適性強等特點。

淺層地溫能高效熱交換技術(shù)是在遵從地溫能形成、賦存與運移規(guī)律下，結(jié)合中國國情，與“地質(zhì)+水文地質(zhì)+氣候”條件組合相適應(yīng)的地溫能換熱技術(shù)，該技術(shù)強調(diào)在確保建筑物安全和環(huán)境安全的前提下，兼顧可修復(fù)功能和系統(tǒng)長效性，并以其來實現(xiàn)經(jīng)濟合理性。

地溫能高效熱交換技術(shù)的根本理念是：地溫能安全、高效利用。對地源熱泵技術(shù)有一定的傳承，其在安全的前提下，大幅度提高系統(tǒng)換熱效率。由此，形成了一套與傳統(tǒng)地源熱泵技術(shù)存在明顯區(qū)別的新技術(shù)體系，包括換熱器結(jié)構(gòu)、材料與建造工藝，以及測試、計算與設(shè)計方法等。

地溫能高效熱交換技術(shù)的核心在于其換熱器，為該技術(shù)研發(fā)的新型換熱器結(jié)構(gòu)具有以下特點：

(1)換熱循環(huán)液全閉式循環(huán)，換熱循環(huán)液工作過程中，與外圍巖土形成熱量交換而無水量、水質(zhì)交換，由此確保對巖土及地下水不形成污染風險。

(2)對孔壁形成永久性支護，換熱器修建不降低地層抗壓、抗剪強度，在孔數(shù)較多且較密集條件下，也不會對建筑物基礎(chǔ)形成安全隱患;且換熱循環(huán)管不承壓，這為200m以下高品位地溫能利用，提供了保障。

(3)換熱循環(huán)液在循環(huán)過程中，循環(huán)液在換熱區(qū)的流態(tài)為紊流狀態(tài)、，支護管外采用永久性固結(jié)材料充填密實無空腔，且固結(jié)材料采用高導(dǎo)熱材料。這些措施都有益于換熱效率的提高，與現(xiàn)有技術(shù)相比，在同尺寸條件下，較傳統(tǒng)的雙U型地埋管換熱器單孔換熱效率提高3～5倍，大幅度減少了換熱孔數(shù)量和用地面積。

(4)換熱器具有一定的原位可修復(fù)性，為系統(tǒng)的長效性、穩(wěn)定性提供了基本保障。

(5)由于對換熱器孔壁形成永久性支護，因此所有可以鉆探成孔的地層都可以應(yīng)用該結(jié)構(gòu)，并且新技術(shù)在結(jié)構(gòu)、材料、建造工藝、測驗與計算等方面都形成了系統(tǒng)配套，所以，新技術(shù)具有很強的普遍適應(yīng)性，為新技術(shù)的廣泛推廣提供了基本保障。

實際應(yīng)用：

在有暖通需求的建筑中，可以淺層地溫能高效熱交換技術(shù)為核心，建立淺層地溫能高效節(jié)能系統(tǒng)，系統(tǒng)包括能量采集系統(tǒng)(地溫能熱交換系統(tǒng))、能量提升系統(tǒng)(熱泵系統(tǒng))及能量釋放系統(tǒng)(送風系統(tǒng))等三個子系統(tǒng)。淺層地溫能高效節(jié)能系統(tǒng)以淺層地溫能分別在冬季作為采暖的熱源和在夏季作為供冷的冷源，即：在冬季，把巖土中的熱量取出，提高溫度后，供給室內(nèi)采暖;在夏季，把室內(nèi)的熱量取出，給室內(nèi)制冷，將取出的熱量釋放到巖土中。除了給建筑供暖或制冷外，還可以制備生活熱水，實現(xiàn)冷、暖、熱水三聯(lián)供。

與傳統(tǒng)電空調(diào)及供暖方式相比，本系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：

節(jié)能、環(huán)保、無污染，零排放，一機多用，使用壽命長

與常規(guī)地源熱泵系統(tǒng)相比，本系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：

高效、穩(wěn)定、可靠、可修復(fù)、節(jié)約土地

以貴州地質(zhì)科技園區(qū)為例，該園區(qū)一共有9棟樓房，總建筑面積10.5萬多平方米，全部采用地源熱泵系統(tǒng)實現(xiàn)夏季制冷、冬季制熱功能。據(jù)測算，每年可節(jié)約燃煤量2520噸，減少二氧化碳排放量6405噸，減少粉塵排放量1680噸，減少二氧化硫排放量189噸。前期開發(fā)利用淺層地溫能投資多出了500萬元，僅僅埋設(shè)地下PE管這一項，9棟樓就共埋設(shè)管道30萬米，但這筆費用在整個園區(qū)只需運行3年，就可以把這多出的500萬元節(jié)約出來，而且還不算設(shè)備使用壽命長所節(jié)約的資金。

采用淺層地溫能，由于不需要添加任何化學物料，因此無味無臭，無論用于采暖和制冷都不受外界環(huán)境條件的影響，也不受地質(zhì)條件的限制，沒有燃燒過程，不消耗石化資源，不向大氣環(huán)境排放任何廢氣廢熱，不產(chǎn)生溫室效應(yīng)，無任何污染，使用壽命長等，是一種可再生的新型能源。