| 地熱技術進入家庭 |
| 2011-9-9 中國冷鏈物流網(wǎng)（m.snksafetynets.com） |
5年前，洛倫家發(fā)生了液化石油氣爆炸，她和丈夫幸免于難，但是他們家那棟具有歷史意義的房子卻所剩無幾。等到他們重建房屋時，便想要在新家里避免使用化石燃料。洛倫記得自己曾在一篇文章中讀到，一位建筑師在他位于紐約市下曼哈頓地區(qū)的房子那里鉆出了地熱井，來為房子取暖和降溫的事情……
地熱系統(tǒng)的使用呈上升趨勢
有人認為，使用地熱能源就意味著要開發(fā)利用地下幾公里處深的溫泉的力量，來推動渦輪機發(fā)電。他們還將地熱能與小型地震聯(lián)系在一起，例如，2009年末在加利福尼亞州北部和瑞士發(fā)生的小地震，使得許多大型的地熱深度鉆井項目被迫停止。
但是，卻有另外一種利用地熱能的方法，這種方法所需范圍更小。地球有一條土層冰凍線，而在這條線之下，地球的溫度常年保持不變，地源熱泵地熱系統(tǒng)就利用這條冰凍線之下的常溫來為建筑物取暖和降溫。
這條土層冰凍線的位置由于各地緯度不同而有所變化，在美國，它的深度一般是3到6米。而在這個深度下，溫度就保持在50華氏度左右，上下變動不過兩三度。這也是地下洞穴冬暖夏涼的原因。
這種地熱技術并不新鮮。地源熱泵的第一例成功商業(yè)安裝產(chǎn)生在1946年，在美國俄勒岡州西北部港市波特蘭的一棟辦公大樓里。地源熱泵技術在美國中西部和南部使用最為廣泛，據(jù)美國能源部報告，該國三分之二的地熱系統(tǒng)都是坐落在中西部和南部。
美國能源部能源效率與可再生能源辦公室的首席運營官史蒂文·喬克說，使用地源熱泵的趨勢正在穩(wěn)步上升。喬克說，根據(jù)最新數(shù)據(jù)，在2009年，美國從制造商那里用船運來了大約11.54萬臺熱泵，而這個數(shù)字“是10年前數(shù)字的3倍”。他還說，在那一年，新建成的房屋中有3.5%都安裝了地源熱泵。
地源熱泵工作原理
地源熱泵的工作原理與家用電冰箱的工作原理一致。電冰箱里面的熱泵將冰箱中食物的熱氣轉運到冰箱外面的房間里。你在冰箱背部或者底部感受到的熱氣就是被熱泵轉運出來的熱。地源熱泵就從地下水中吸取熱能，這比空氣源熱泵更加高效。
從地下水中吸取熱能有兩種途徑，這兩種途徑都需要鉆井和挖掘，而鉆井和挖掘也是導致地熱系統(tǒng)比較昂貴的原因之一。第一種途徑是開放環(huán)路式的地熱系統(tǒng)，熱泵直接從地井中的地下水里吸取能源或熱量；第二種途徑是閉合環(huán)路式的地熱系統(tǒng)，該系統(tǒng)將混有無毒防凍劑的水在高密度聚乙烯管道中循環(huán)利用。這種高密度聚乙烯管型材料可以在垂直的地井中深入地底，或者當有充足的土地空間時，這些塑料管道也可以水平鋪設在地溝里，埋在土層冰凍線之下。（學校有時候就利用足球場來在地底鋪設這些曲線般盤卷的線圈）。
業(yè)內人士半開玩笑地說，該地源熱泵技術之所以如此低調不引人注目，原因之一就是它深埋在地下。
“你能在屋頂上看見太陽能電池板，在遠方的地平線看見風力渦輪機，但如果鉆頭鉆床在你的后院挖井時，你鄰居正好不在家，那么他們就根本不知道你使用了綠色的暖氣裝置。”美國的國家和國際地熱倡議組織執(zhí)行理事杰克·迪恩納說，該組織是一家非營利貿(mào)易組織。
地源熱泵系統(tǒng)的優(yōu)勢及問題
地源熱泵技術到底有多么綠色環(huán)保呢？它所使用的唯一一種非可再生能源就是電能。當然，每月的用電開支會增大，但是該地熱系統(tǒng)卻可以節(jié)省冬天的燃料費用。洛倫家就是這樣，冬天不需要再支付任何燃料費用了。而夏天用于空調的電能費用也可以減少一半，甚至可以減少三分之二。
“能夠節(jié)省的費用是根據(jù)美國具體地區(qū)的不同而變化，并且還要看你是不是在與天然氣、液化石油氣或者電能比賽，比比誰更節(jié)約錢。”華盛頓州立大學已退休的資深科學家戈登·布盧姆奎斯特這樣說道。布盧姆奎斯特曾研究、設計了幾百個地熱系統(tǒng)工程項目，他還發(fā)現(xiàn)并修理過很多地熱系統(tǒng)故障。他說：“如果每千瓦電的價格是10美分，那么使用熱泵來產(chǎn)生等量的電熱能只需要花費2.5美分。”
布盧姆奎斯特說，由于缺少精通地熱系統(tǒng)技術的工程師和安裝者，所以地熱市場的成長受到阻礙，而人才的缺乏也導致了地熱系統(tǒng)的高昂價格。他的這一觀點與許多專家不謀而合。布盧姆奎斯特說：“在很多地方，我們都沒有經(jīng)驗豐富的基礎設施團隊，所以就有了風險，會出現(xiàn)問題，而這也抬高了價格。”
5年前，洛倫和丈夫都無法找到一個成功設計并安裝了閉合環(huán)路式地熱系統(tǒng)的人。但現(xiàn)在的情況就不同了，于是他們集合了一個分布廣泛而遙遠的團隊：在紐約州卡南代瓜市的設計師，來自紐約州波西米亞市的地質學家，紐約州漢普頓貝斯市的鉆孔者，還有當?shù)氐囊晃徊膳L與空調安裝者，他曾經(jīng)安裝過幾個開放環(huán)路式的地熱系統(tǒng)。
美國政府也意識到了該領域人才的不足。地熱交換組織執(zhí)行長約翰·凱利說，美國能源部將復蘇法案基金中的大約107萬美元用于投資建立國家級的行業(yè)認證標準，來培養(yǎng)地熱系統(tǒng)安裝領域所包含的各種職業(yè)，如設計者、工程師、安裝專家以及鉆孔者等等。地熱交換組織是一家非營利的貿(mào)易組織，它將與俄克拉荷馬州立大學的國際地源熱泵協(xié)會協(xié)調合作，共同來實施完成這項建立行業(yè)標準的工作。
美國政府為地熱系統(tǒng)提供免稅激勵
同時，美國政府也開始重視另一個問題，這是那些想要安裝地熱系統(tǒng)的消費者們所面對的一個重大阻礙：先期成本。地熱系統(tǒng)的價格有時是傳統(tǒng)暖氣和空調系統(tǒng)的兩倍。另外，要鉆一個地熱井也很昂貴。美國國會2009年通過了一條法案，只要在2016年12月31日之前安裝任何的地熱系統(tǒng)，就給個人房屋的戶主提供該系統(tǒng)成本的30%的課稅減免，而商業(yè)項目則可以減免10%的額度。
包括紐約州在內的許多州都提供了免稅激勵政策。并且，由于這些地熱系統(tǒng)減輕了用電高峰時期電力網(wǎng)所承受的負擔，因此許多電力公司都提供電費折扣。
4年前，洛倫家的房子需要3口井來支持地熱系統(tǒng)，花費為9200美元。這些“井”深約160米，它們實際上是約13厘米寬的鑿洞。除了鉆井的花費，他們所支付的價格還包括將管道下放到井里，用薄泥漿填塞固定管道，將這三條線路融化為一體，成為一個多支管道，并且挖出一條約6米深的溝，來連接井底和地下室里的熱泵，在這些溝中鋪設管道為熱泵提供地下水并將用過的水返回到井底?，F(xiàn)在，放眼看看洛倫家的草坪，這些地下的水管裝置全都看不見。
那么結果會怎樣呢？在未來2到3年內，洛倫家的地熱系統(tǒng)很可能就會把它自己的成本節(jié)約回來。一開始確實有個階段很苦惱，但是他們覺得現(xiàn)在不論是夏天還是冬天都非常舒服。
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