人們都有一個常識:地下室或防空洞里冬暖夏涼,井水在冬天是溫的、而在盛夏卻是清涼的。雖然人們不可能把房子都建在地下,卻可以通過一套特殊的設(shè)備,將地下的能源“提取”出來,讓大樓實現(xiàn)冬暖夏涼。目前,百步亭花園、湖北大學(xué)新圖書館、武漢雜技廳等武漢五六十棟大樓,使用的正是這種省電的空調(diào)。
“地?zé)峥照{(diào)”供暖制冷 湖大圖書館能省一半電
“這一棟12層大樓,在夏天以每天開13小時空調(diào)的用電高峰計算,一天的用電量為7000多度。換算下來,就等于一間30平方米的大房間,開一個小時的冷氣,才消耗0.6度電。”
近日,湖北大學(xué)圖書館物業(yè)部部長陳勇?lián)挠浾哌€不明白,又補充說,“你算算,30平方米的客廳里,用一臺2.5匹的柜機空調(diào)開一小時制冷,得用多少度電?差不多要1.8度電!即使開一臺兩匹的空調(diào),也得1.5度電,圖書館的空調(diào)用電等于省了一半。”
這些數(shù)據(jù)不是陳勇第一次說出來。在記者之前,每年都有幾撥來自本地和外地、準(zhǔn)備蓋大樓的人,來到湖大圖書館考察,看一看安裝使用“地?zé)峥照{(diào)”的大樓,在建成運營后究竟能節(jié)省多少電。
據(jù)該校規(guī)劃建設(shè)處的姚輝介紹,湖北大學(xué)新圖書館的規(guī)模是華中地區(qū)高校圖書館中最大的,地上12層,地下一層,建筑面積達4.2萬平方米。
記者圍著圖書館轉(zhuǎn)了一圈發(fā)現(xiàn),館內(nèi)每個空調(diào)風(fēng)口與一般大樓無異,但比起一些燒常規(guī)燃料的中央空調(diào),樓頂少了一排排的冷卻塔和鍋爐。
“圖書館使用的是‘地?zé)峥照{(diào)’系統(tǒng),大樓2004年底建成,第二年初空調(diào)就投入使用了。”姚輝說,不同于一般燒油或者燒煤的中央空調(diào),圖書館采用的是地下水源熱泵空調(diào)機組,就不用設(shè)冷卻塔和鍋爐。只在圖書館四周的綠地上共打了9口水井。利用地下水溫一年四季恒溫的特點,冬天供暖氣,夏天出涼氣,讓大樓冬暖夏涼。“雖然‘地?zé)峥照{(diào)’也用電帶動主機,但利用地下水的能量,給大樓供熱制冷可以節(jié)約50%的電能。”陳勇笑著說,夏季大樓的制冷效果尤其好,開機半小時后,學(xué)生在圖書館里要穿長袖。
古田五路工地探秘 大樓四周打了六眼深井
由于湖北大學(xué)圖書館已經(jīng)將“地?zé)峥照{(diào)”的秘密埋在草皮底下了,昨日,記者來到漢口古田五路的湖北地調(diào)科研大樓工地,來見識“地?zé)峥照{(diào)”的廬山真面目。
地調(diào)大樓總建筑面積2.6萬平方米,目前大樓已經(jīng)封頂,正在進行設(shè)備安裝和裝飾工程施工。據(jù)負(fù)責(zé)空調(diào)系統(tǒng)施工的湖北潔能工程開發(fā)公司劉朝陽介紹,這棟大樓共配備了6口水井。其中,2口抽水井,4口回灌井,井深54米,口徑32厘米。光打一口井,費用就在8到12萬元。
記者在工地看到,在大樓的6個角上,分別有6個用鐵蓋封起、凸出地面的鐵桶。技術(shù)人員洪浩說,去年大樓開工之前,先用鉆機打下了6眼孔徑600毫米的深井,里面再放置口徑325毫米的管道,先用大顆粒的礫料回填,最后放填黏土塊。
這兩眼抽水井和四眼回灌井的功能是不同的,劉朝陽說,在冬季,通過安裝在主機房里的熱泵機組,吸收抽水井中的溫水(18℃左右)熱量,提高空氣溫度后對建筑物供熱,最后將降溫后的井水(10℃左右)再排放到回灌井中。夏季,則把低溫的井水抽上來,通過熱泵機組給建筑物送涼風(fēng),最后再將井水回灌到回灌井中。
他說,這整套地?zé)峥照{(diào)系統(tǒng)的造價為600多萬元,比用電、燒油的傳統(tǒng)中央空調(diào)造價高出20%,也就是高出100多萬元。不過,空調(diào)的運行費用只是普通中央空調(diào)的50-60%。比電鍋爐加熱的中央空調(diào),可節(jié)省三分之二以上的電能,比燃料鍋爐節(jié)省二分之一以上的能量。“也就是說,使用‘地?zé)峥照{(diào)’三到五年后,這棟大樓光節(jié)省電費一項,就可以賺回100多萬元。”劉朝陽說,與使用鍋爐(電、燃料)供熱的中央空調(diào)相比,地?zé)峥照{(diào)是直接使用綠色的地?zé)?,零排放油煙和化學(xué)廢氣等。
專家解讀空調(diào)原理 冬天吸暖氣夏天送涼氣
那么,“地?zé)峥照{(diào)”究竟是如何工作的呢?為此,記者采訪了省地源熱泵專業(yè)委員會主任委員、武漢建筑設(shè)計院設(shè)備所所長陳焰華。
他說“地?zé)峥照{(diào)”的專業(yè)術(shù)語成為地源熱泵,它是一種利用地下淺層地?zé)豳Y源(也稱地能,包括地下水、土壤或地表水等)的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)。
地球上的土壤和水體,是一個巨大的太陽能集熱器,收集了太陽輻射能量的47%。地下5米以下,是個常年恒定在15℃-18℃的溫度層。地?zé)峥煞謩e在冬季作為熱泵供暖的熱源和夏季空調(diào)的冷源,即在冬季,把地能中的熱量“取”出來,提高溫度后,供給室內(nèi)采暖;夏季,把室內(nèi)的熱量取出來,釋放到地能中去。
傳統(tǒng)中央空調(diào)不僅是“電老虎”,而且還排放大量有害氣體。“地?zé)峥照{(diào)”并非不耗電,熱泵空調(diào)機組也需要輸入較少的電能來驅(qū)動,就能在城市建筑中采暖、制冷、供熱水。由于沒有燃煤消耗,可以省去廢渣、廢氣等排污費用,而且運行費用還可大大降低。
武漢最先使用地?zé)峥照{(diào)的,是位于漢口循禮門的天與地音樂城,建筑面積5000平方米,采用兩臺水源熱泵機組,打兩口井。機組升溫很快,2小時不到機組供水溫度即可達到45℃以上,于2002年6月開始運行。
之后,省地礦局A、B棟高層住宅、清江花園、香榭里花園、泰躍金河小區(qū)等60多個辦公樓和社區(qū)居民樓安裝了地?zé)峥照{(diào)。
從三鎮(zhèn)的地下水分布和地質(zhì)情況來看,漢口的地下水呈面狀分布,補給充足,比較適合安裝地?zé)峥照{(diào);武昌、漢陽需要根據(jù)項目具體地質(zhì)和水文情況而定。
不過,陳焰華提醒說,地下水作為一種資源,未經(jīng)許可是不可以任意開采的。并且地?zé)峥照{(diào)在運營后,要作好井水的回灌,以免出現(xiàn)地面沉降。西安由于地下水過量開采,就導(dǎo)致大雁塔傾斜近1米。