回收废热有奇招

回收废热有奇招回收废热有奇招无处不在的废热我们现在已经懂得了废品可以回收利用。但是,废热,这种看不见、摸不着却能感觉得到的东西也可以回收利用,却还在大多数人的预料之外。如果你生活在城镇,在冬天想必经常会遇见工人疏通下水道的场景。下水道的井盖一打开,一股白雾就喷薄而出。你要是挨近走过,还会感觉到一股热气扑面而来。这是因为我们用完热水之后,家家户户的废热都排进下水道去了。下水道的温度,一般能常年保持15℃左右,比很多地方冬天的气温要高出不少。2012年,整个美国通过下水道流失的废热就达3500亿千瓦时,几乎相当于美国全...

回收废热有奇招无处不在的废热我们现在已经懂得了废品可以回收利用。但是,废热,这种看不见、摸不着却能感觉得到的东西也可以回收利用,却还在大多数人的预料之外。如果你生活在城镇,在冬天想必经常会遇见工人疏通下水道的场景。下水道的井盖一打开,一股白雾就喷薄而出。你要是挨近走过,还会感觉到一股热气扑面而来。这是因为我们用完热水之后,家家户户的废热都排进下水道去了。下水道的温度,一般能常年保持15℃左右,比很多地方冬天的气温要高出不少。2012年,整个美国通过下水道流失的废热就达3500亿千瓦时,几乎相当于美国全部水力电站全年所发的电力。倘若你生活在北京、上海这样的大城市,在冬天乘地铁时,一定会感觉到地铁隧道里比外面暖和多了。这是因为地下温度本来就比较高,再加上流动人群和各种用电设施在不断散热,所以地铁终年都可保持20℃左右的较高温度。再如,当你去参观火力发电站或者核电站,你会敏锐地感觉到,电站附近的气温明显要比别处高出几度。这也是电站散发的废热所致。因为目前最先进的火力电站的效率,最高也只有30%,其余的热量就以废热的形式流失到周围环境中了。据美国能源部在2008年公布的一份报告说,美国全年从所有火力发电站泄漏出去的废热,相当于整个日本一年的能量消耗。即使你住得十分偏远,以上所说的这一切你都没见过,那么有一个常识你不可能不知道:当太阳落山之后,地面就渐渐凉下来,可是热量不可能无缘无故地消失,它们必定跑到什么地方去了。对了,一部分热量就钻入了地下。所以地下几米深处,即使在大冬天也能保持10℃左右的温度。以上所述都是生活中废热的例子。事实上,热量的浪费大得惊人,从电厂发电,到我们日常的烧开水、暖气取暖,再到机动车辆的行驶,在我们整个能量系统中,超过50%的能量最终都以废热的形式悄悄地还给了大自然。其实,这些废热,很大一部分是可以被人们回收利用的,而且在回收时,不会产生新的污染,是一种非常清洁的能源。从大地抽取热量当然了,废热的回收不像回收废品那样直截了当,需要辅以适当的技术。譬如说,大约60%的废热在 230℃以下――这个温度在我们看来似乎够高了,但要想用来驱动涡轮发电,则还是太低。所以,我们须另想办法。近年来,在不少国家兴起利用地热泵从地下抽取热量,用于冬天室内的取暖,从而节省家庭开支。地热泵的工作原理很简单。我们前面提到,在地下几米深处,那里的土壤能常年保持10℃。我们只需在自家院子里地下几米深处,埋入一个热交换器(其实就是类似暖气片的折叠管道,折叠是为了增加接触面积、进而增加热交换总量),然后把管道接到房间里,就形成一个闭合回路。管道里流动的是水和制冷剂的混合液。当混合液流经埋入地下的热交换器时,从周围10℃的土壤中吸收热量。尽管这点热量并不会让混合液变得有多热,但足够让其中的制冷剂蒸发成气体。当气体上升到地面的管道时,通过压缩机压缩(这需要消耗一点电),可以把温度提高到50~60℃。这样的气体再通进室内的热交换器,就可用于取暖了。等气体冷凝之后,回流到地下,如此循环,周而复始。由于大地是个恒温热源,所以通过这种办法,热量几乎取之不尽。这套简单装置足可给北欧等寒冷地区的居民有效供暖。甚至在英国,一户家庭安装了地热泵之后,都可把冬天取暖的费用节省30%。因为在这些国家,传统的取暖完全是靠用电把水加热来实现的,而在地热泵中,仅在压缩气体时才需要消耗一点电能。不仅如此,把这个过程反过来,地热泵还可以在夏天当空调使。如果地表比地下热,那么管道内的制冷剂就从房间吸热,蒸发,然后回流到地下冷凝。只消把冷凝后的制冷剂抽上来,如此反复,就能实现制冷的效果。废热随处可利用不过上面的办法在高楼林立的城市里使用似乎不大方便,原因是10℃的地下抽取的热量毕竟有限,满足不了大厦里每个房间的需要。或者,要想满足这种需要也可以,但势必要把管道埋得很深,几百米,甚至几千米,因为越深的地底下,温度越高,但这样一来钻探的成本又太高,远不如暖气供暖合算。所以,人们又想出另外的办法,那就是从一些废热比较集中的地点,比如火力发电站、地铁、下水道甚至垃圾填埋场,搜集废热,然后以热水或者蒸汽的形式通过管道网络输送给千家万户。这样,就不需要每家每户都自装地热泵了。目前,世界上许多城市都在设法利用热泵把下水道里的废热回收。最早大规模利用的城市有挪威的奥斯陆。在那里,规模庞大的热交换器被安装在城市下水道里,淹没在未经处理的、流动的污水中。地热泵平均抽取的热量可使流经的废水温度下降3~5℃。地热泵管道里循环的制冷剂蒸汽再通过压缩,可达到90℃以上。通过这种办法,下水道里温热的污水可为13000户公寓供暖。加拿大的温哥华也通过这种方式为2010年举办冬奥会的奥林匹克村等城区解决了70%的热水和供暖问题。而英国人则把地热泵埋在地铁隧道里,从地铁抽取废热,对地铁上面的市政建筑供暖。废热回收的好处是显而易见的,这种能源清洁干净,在回收过程中不会制造新的污染,而且大大提高了能源的使用效率(废热回收之后,火力发电站的效率从30%几乎可提高到90%),减少了碳排放。如今,我们还有很重要的理由要利用城市废热。因为如果我们不利用,废热就不会自己消失。据调查,在北美和北欧,城市废热可使当地的气温差不多升高1℃。这是继温室效应和热岛效应之后,又一个导致城市气温上升的因素。我国北方地区或许有更多的理由去利用废热。还记得2013年冬季弥漫北京地区的雾霾吗?这些可怕的雾霾很大程度上是因北方冬春两季烧煤供暖排出的

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