地热利用实用化 基柱与热交換器并用削减成本

　　利用地热调节室内温度的地热热泵系统（一种新型冷暖空调），效率比以空气为热源的空调系统高，节能效果也更好。

　　为了降低初期成本，采取了被称为“Pipe in Pile”的方式，也就是在预制的混凝土摩擦柱的中空部分中注入水，将这部分水作为热媒进行循环。在地基松软、必须要有基柱支撑的工地上，由于不需要增加新的挖掘费用，也就降低了成本。

　　引进该系统花费约合人民币52万元，虽然比普通的空气热源空调系统要高约合人民币7万元，占全部工程费用的0.2％,但7.6年后就能收回差额，而专用热交换器的地热系统，则需要36～58年才能收回差额。

　　除使用水的Pipe in Pile方式之外，还有在柱的中空部插入氯乙烯U形管、在中空部分填充灰浆的方法。日本一幢商住两用楼已经证实该系统比空气热源系统要节能3成以上。另外正在开发一种面向住宅的新系统，主要采用钢管中注入添加防锈剂的水溶液以及热交换管等技术。

▲日本福井县教育中心。使用了70根平均长25m、外径450～600mm的基柱。制冷时冷水从柱的底部排出，温度升高后再循环至上部。制热时则相反。

▲Pipe in Pile方式中的基柱顶部。由于在埋设施工时基柱产生裂纹会导致漏水，因此不能使用打进施工法。在冬季管道可能冻结的地区，还需要使用防冻液，成本也会相应增加（摄影：东京大学生产技术研究所）