| 地熱技術進入家庭 |
| 2011-9-9 中國冷鏈物流網（www.9ytx.com） |
5年前，洛倫家發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利用地下幾公里處深的溫泉的力量，來推動渦輪機發電。他們還將地熱能與小型地震聯系在一起，例如，2009年末在加利福尼亞州北部和瑞士發生的小地震，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安裝產生在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，據美國能源部報告，該國三分之二的地熱系統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步上升。喬克說，根據最新數據，在2009年，美國從制造商那里用船運來了大約11.54萬臺熱泵，而這個數字“是10年前數字的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比較昂貴的原因之一。第一種途徑是開放環路式的地熱系統，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路式的地熱系統，該系統將混有無毒防凍劑的水在高密度聚乙烯管道中循環利用。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行理事杰克·迪恩納說，該組織是一家非營利貿易組織。
地源熱泵系統的優勢及問題
地源熱泵技術到底有多么綠色環保呢？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，但是該地熱系統卻可以節省冬天的燃料費用。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。
“能夠節省的費用是根據美國具體地區的不同而變化，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工程項目，他還發現并修理過很多地熱系統故障。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，我們都沒有經驗豐富的基礎設施團隊，所以就有了風險，會出現問題，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路式地熱系統的人。但現在的情況就不同了，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，還有當地的一位采暖通風與空調安裝者，他曾經安裝過幾個開放環路式的地熱系統。
美國政府也意識到了該領域人才的不足。地熱交換組織執行長約翰·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認證標準，來培養地熱系統安裝領域所包含的各種職業，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易組織，它將與俄克拉荷馬州立大學的國際地源熱泵協會協調合作，共同來實施完成這項建立行業標準的工作。
美國政府為地熱系統提供免稅激勵
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的消費者們所面對的一個重大阻礙：先期成本。地熱系統的價格有時是傳統暖氣和空調系統的兩倍。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，就給個人房屋的戶主提供該系統成本的30%的課稅減免，而商業項目則可以減免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，由于這些地熱系統減輕了用電高峰時期電力網所承受的負擔，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，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。現在，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，洛倫家的地熱系統很可能就會把它自己的成本節約回來。一開始確實有個階段很苦惱，但是他們覺得現在不論是夏天還是冬天都非常舒服。
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