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【“熱利用”達人】(2)不受場所制約的“萬能型熱源”淺層地熱

2013年07月10日08:31    

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在日本,利用淺層地熱能的場所制約較少,因此各地開始積極加以採用。利用淺層地熱能還可為解決夏季電力削峰這一常年課題做出貢獻。

東京晴空塔於5月22日迎來開業1周年。在1年時間內,包括周邊商業設施及文化設施在內,整個街區迎來了約5080萬名游客,成為日本國內最大的觀光設施。

5月22日迎來開業1周年的東京晴空塔(左)採用了與周邊地區共同利用淺層地熱能的空調設備。利用埋入地下的軟管進行換熱(中)。蓄熱槽中存儲的冷溫水表面漂浮有FINEBALL,防止熱量損失(右)。

不僅是觀光游客,還有來自全球的2800名議員、行政相關人士及能源事業相關人士等參觀了晴空塔。其目標就是位於地下的能源供給設施。這裡在向周邊設施供應冷暖氣及燒制熱水所需熱量的地區供熱方面,採用了淺層地熱能,這在日本國內屬首例。

相當於17個25米游泳池的熱量

地下溫度常年穩定在15℃到17℃,夏季比外部氣溫低,冬季則較高。通過利用這一溫度差,可削減制造制冷供暖所需的冷水或溫水時的能源使用量。

在深達地下120米的垂直孔中插入21根換熱軟管。在建筑的基礎樁上也安裝了6根換熱軟管。以軟管內循環的水為介質,提取地下熱量,或向地下放熱。

使用這套設備,不僅可以實現節能,還可為削減白天最大用電量的電力削峰做貢獻。其關鍵在於總容量約為7000噸、相當於17個25米游泳池的巨大蓄熱槽。其中備有4個深約16米的水槽。

夏季,在4個水槽中存儲用於制冷的冷水。冬季,在3個水槽中存儲用於供暖的溫水,在1個水槽中存儲用於制冷的冷水。水面上鋪滿名為“FINE BALL”的聚乙烯球體,覆蓋了約90%水面,以防止散熱,同時還可抑制氧的滲入,防止熱導管發生腐蝕。

空調設備一般是直接利用制冷機制造的冷水或溫水,為室內制冷或供暖。因此,必須在需要制冷或供暖的時段啟動設備。而晴空塔則是利用導管,將儲存在蓄熱槽中的冷水或溫水運往各個設施,用於制冷或供暖。因此隻要在夜間啟動設備,制造好冷水或溫水,便可在電力需求較高的白天停止設備運轉,從而就可相應削減用電量。

晴空塔的設備運轉時間為晚上10點到第二天上午8點,共10個小時。夏季和冬季各控制在120天內。為應對東日本大地震以后供電不穩的情況,徹底採取了錯峰對策。

如果沒有蓄熱槽,晴空塔的協議用電量需要6000千瓦,而現在削減了一半。2012年7月,下午1時到4時之間的最大用電量為346千瓦,控制在了協議用電量的10分之1。降低協議用電量和在低電價時段啟動設備,還有助於削減成本。

與電力不同,熱量容易蓄積,因此作為夏季電力削峰手段得到重新評價。

(責編:值班編輯、庄紅韜)

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