浅层地热能的科学魔法
梅新忠
一、当你在冬天瑟瑟发抖时,地球正在偷偷发热
各位在冷藏室里冻得直哆嗦的南方朋友、在冷冻室里裹成粽子的北方同胞,请暂时放下手里的暖手宝,我要告诉你们一个大秘密:你的脚下藏着个24小时恒温的天然暖宝宝!这可不是什么神话传说,而是被科学盖章认证的“浅层地热能”。
如果把地球比喻成一个巨型的鸳鸯火锅,地核是那腾腾的火苗,地幔是滚烫的红汤锅,地壳是美美的清汤锅;而我们说的浅层地热能,就是清汤锅里那锅不凉不热始终维持在15~25℃的养生汤。从地表往下挖20~200米,这里的温度比地面的忽冷忽热可强得不是一星半点——它常年恒定,夏天比气温低15~20℃,冬天又比气温高15~20℃。这就是浅层地热能,你说它是不是一个天然的大空调!是不是个大号“暖宝宝”!
二、浅层地热能的科学魔法
浅层地热能不是藏在山洞里的珠宝,喊声“芝麻开门”就能进去随便拿。要说开发利用这个地下宝藏,就得用到当代能源界的"薅地球羊毛神器"——地源热泵系统。
(一)“薅毛工具”有三种
1. 地埋管换热系统:就像往地里插了无数根吸管,冬天从地下吸热气,夏天往地下排热气。这个东西有个专业术语叫“垂直地埋管”,就像给地球扎了个针灸,只不过扎针的全是理工科直男。
2. 地下水换热系统:简单粗暴地抽地下水来换热,用完再灌回去。这操作相当于让地下水做了个免费汗蒸,回去时已经完成了冷热交替的奇幻漂流。
3. 地表水换热系统:直接拿江河湖海当巨型空调外机。想象一下你家空调外机是长江,这排面简直逆天啊。
最妙的是,这些换热系统根本不用交电费给地球。夏天把地埋管往地下一埋,冬天就能理直气壮地跟空调吵架:“看看人家地下工作者多勤快,你吹个暖风还要吃那么多电!”
(二)“水货中介”能省电
羊毛薅下来了,怎么给建筑供暖制冷呢?这就需要专业处理工具——水源热泵机组了。
水源热泵机组堪称暖通界的“水货中介”——它从不生产热量,它只是大自然的搬运工!冬天时它化身暖男,从地下掏出藏着的热量,通过蒸发和冷凝,把温度提高,再让水管里的“快递小哥”(循环水)把热量送到你家,还嘚瑟地说:“这热量是充话费赠送的,免费!”夏天它又秒变制冷侠,把室内热量打包塞回地下,让地球帮忙存着冬天再用,真是一点都不浪费。整个过程就像是给地下做了场冷热敷,出来进去的热量还安排得明明白白。最绝的是它搬运热量比生产热量省电三倍,堪称“蹭热度”的环保课代表,连严监生见了都要挑起大拇指,葛朗台看了都想跟它当徒弟!
(三)“吹牛大师”最会吹
水源热泵把热或冷送到建筑内,就到了地源热泵系统的最后一环——风机盘管。
风机盘管堪称空调界的“吹牛大师”——左手拎着冷水管,右手握着热水管,过滤器在腰间,吹风机在胸前,逮着室内空气就开吹!夏天它把冷水灌进盘管里,把空气往盘管上猛吹,硬生生吹出一屋凉风;冬天又往盘管里猛灌热水,吹得空气直冒暖烘烘的热风。这位"吹牛大师"还自带静音小马达,吹出的风比广场舞大妈转扇子还温柔,暗戳戳把冷或热均匀吹遍每个角落。最绝的是它上班全看温控器脸色,你打个喷嚏调个温度,它立马调整“吹牛”模式,比某捞服务员还懂察言观色!
三、节能减碳效果杠杠的
说到节能效果,地源热泵简直就是能源界的“拼夕夕”。传统空调要消耗1度电才能搬运2~3千瓦的热量,地源热泵却能搬运4~6千瓦的热量。这相当于别人跑腿费收50%,它却只收20%中介费,堪称暖通界的良心商家。举个“栗子”:某写字楼装了这个系统后,冬季取暖费直接打五折。业主感叹:“以前交取暖费像割肉,现在感觉自己与地球开了个亲情号。”
减碳效果更是离谱。按自然资源部数据,全国287个地市级以上城市浅层地热能可利用资源能量相当于每年3.5亿吨标准煤,如果能有效开发利用,每年可以节约标准煤2.5亿吨,减少排放二氧化碳5亿吨。如果不好理解的话再举个“栗子”,一个普通家庭使用地源热泵供暖制冷,相当于每年多种200棵树,或者少开半年车。这哪是节能减排,简直是给地球办健身卡!
四、来自地球的温馨提示
浅层地热能这么好,你是不是想装一套地源热泵系统呢?不过要提醒各位跃跃欲试的朋友,装这套系统要做好以下几件事:
1. 找个专业的地质队。先量量自家楼底下有多少热,量“热”而行,别弄成“小马拉大车,马倒车趴窝”。
2. 找个靠谱的施工队。别为了省几个小钱,找个草台班子就开干,钱花了,供暖制冷效果不好,还没地方找人。
3. 大的工程提前去相关部门备个案,跟人家说清楚你不是在挖金矿。
最后友情提示:虽然地球很大方,但咱们也不能“逮着一只羊使劲薅”。冬天从地下拿了多少热,夏天就得再放进去多少,讲究个好借好还,再借不难。合理开发利用才是可持续发展之道,毕竟谁也不想把地球“薅得跟葛优似的”。
来源: 浅层地热能科普基地