整個(gè)裝置稱(chēng)為“福溪能源中心”，它在本質(zhì)上是一座加熱站，作用是為東南福溪的住宅和辦公樓提供熱水和暖氣。
美國曾做過(guò)一項統計，結果發(fā)現其每年向下水道排放的熱水中含有3500億萬(wàn)千瓦時(shí)的能量，幾乎可以為3000萬(wàn)戶(hù)美國家庭提供電力。
嚴冬時(shí)節，熱水嘩嘩地從水管流出，奔流到下水道中時(shí)仍余溫尚存，其中浪費的熱能可謂不少。美國曾做過(guò)一項統計，結果發(fā)現其每年向下水道排放的熱水中含有3500億萬(wàn)千瓦時(shí)的能量，幾乎可以為3000萬(wàn)戶(hù)美國家庭提供電力。一項新的能源回收實(shí)驗正在北美興起，嘗試將廢水中的熱能回收起來(lái)，將之變成一種高效率、可循環(huán)的能源。
北美第一處熱回收設施
溫哥華的“東南福溪”是市內的一片新興城區，2010年溫哥華主辦冬奧會(huì )，這里就是奧運村的所在地。區內有一座甘比街橋，現在，橋的南端豎起了五根粗大管道，那造型仿佛五根伸向天空的手指，管道頂端還裝著(zhù)指甲形狀的LED燈。這個(gè)東西粗看是件街頭藝術(shù)品，其實(shí)是福溪區下水道熱回收裝置的一部分。
整個(gè)裝置稱(chēng)為“福溪能源中心”，它在本質(zhì)上是一座加熱站，作用是為東南福溪的住宅和辦公樓提供熱水和暖氣。能源中心的設施由兩部分組成，一個(gè)是污水泵站，另一個(gè)是下水道熱回收與分配系統。甘比橋上望見(jiàn)的五根“手指”就是中心的排氣囪，除了它們，中心的三分之二建筑以及大部分機械裝置都位于地下，這既是為了減少視覺(jué)污染，也是為了將噪音減到最低。排氣囪上的LED燈會(huì )變換顏色，標志熱量輸出的多少，由藍色到橙色，再到代表最大輸出的紅色。
福溪能源中心是北美第一處從未經(jīng)處理的城市廢水中提取熱量的設施。它目前的服務(wù)范圍僅為奧運村，但是當整個(gè)城區在2020年完全建成之時(shí)，中心將向56萬(wàn)平方米左右的建筑供暖，16000位居民將從中受益。那時(shí)的東南福溪也將成為全世界“最綠”的城區之一。
從廢水中提取熱量
就原理而言，廢水熱回收其實(shí)相當簡(jiǎn)單：當廢水從馬桶、浴室、洗碗機、洗衣機等源頭進(jìn)入下水道時(shí)，它們的溫度大致是不變的，一般維持在15攝氏度左右。雖然會(huì )有地域和季節的差異，但下水道里的水基本都是溫水，其中的熱能是可以循環(huán)利用的。所謂熱回收，回收的就是這部分熱能。
它在技術(shù)上也不甚復雜。一個(gè)廢水熱回收系統有兩個(gè)功能，一是用熱泵來(lái)留住廢水中的熱量，二是將廢水凈化成清潔的水流，再送回住宅和辦公場(chǎng)所。整個(gè)系統完全封閉，其中的臟水和凈水互不混淆，但廢水的溫度可以用來(lái)加熱凈水。
這項技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)就是節能：在冬天，它需要加熱的水本身就有15攝氏度，因此要比加熱冷水耗費的能量少得多。而到了夏季，系統又可以倒轉熱泵，用其中15攝氏度的涼水來(lái)給建筑降溫，從而降低空調費用。與之類(lèi)似的一個(gè)裝置是地熱泵，它利用的是溫和、持續的地熱來(lái)加熱房屋、降低制冷費用。但建設地熱系統需要耗費巨資，在房屋底下深入挖掘，以導出地熱。而“下水道熱”系統采集的是人工的熱量，所使用的也是現成的淺層管道，不必再大動(dòng)干戈地重新排管。
廢水熱能的驚人潛力
眼下，廢水熱回收系統的初步成功已經(jīng)贏(yíng)得了人們的重視，大家逐漸意識到了廢水具有解決能源短缺問(wèn)題的潛力。加拿大溫哥華城外有一家“國際廢水熱交換系統公司”，總裁林恩·穆勒打趣說(shuō)：“干我們污水處理這一行的，很少有人愿意跟我們握手。但在過(guò)去兩年里，和我交談過(guò)的每一個(gè)人都認識到了從下水道流失的熱量。這些熱量都該回收。”
在這個(gè)形勢下，有好幾個(gè)國家開(kāi)始研究下水道的熱量回收，有的國家更是已經(jīng)開(kāi)始實(shí)踐，比如日本的東京和挪威的奧斯陸。而在中國，面積達到十萬(wàn)平方米的北京火車(chē)南站也用上了熱回收系統?，F在，美國也對這個(gè)新能源開(kāi)展了試驗。
在芝加哥，一個(gè)廢水熱回收系統在 2012年5月開(kāi)始運作。這個(gè)耗資175,000 美元的系統由一位芝加哥大學(xué)的教授設計，其經(jīng)費有一半來(lái)自芝加哥水利事業(yè)局，另一半則來(lái)自公益性的私人機構。系統被安置在芝城的一家水處理廠(chǎng)內，運轉至今，已經(jīng)使加熱和冷卻的成本降低了五成。據估算，在三年之內，系統就能自負盈虧，而水處理廠(chǎng)所使用的能量只占到污水中回收能量的2％，還有大量富余能量可供城里的其他設施使用。
華盛頓州的國王縣（西雅圖是其行政中心）政府也有意推廣這種節能的手段。今年早些時(shí)候，縣政府召集當地的房產(chǎn)開(kāi)發(fā)商開(kāi)了一個(gè)通報會(huì )。在會(huì )上，縣廢水處理部的資源回收經(jīng)理杰西·以色列向開(kāi)發(fā)商們介紹了熱回收的前景。她在會(huì )上很受歡迎，與會(huì )者反響熱烈：“兩年之前，都還沒(méi)有人聽(tīng)說(shuō)過(guò)下水道和熱回收。但是現在，大家都跑來(lái)跟我說(shuō)‘嘿，下水道熱回收，跟我好好說(shuō)說(shuō)。’”她還表示，雖然開(kāi)發(fā)商的房子尚未動(dòng)工，但他們已經(jīng)盯上西雅圖市內 400 公里長(cháng)的管道了。
“下水道熱回收是最酷的，”她說(shuō)，“我從沒(méi)想到有一天我會(huì )這么說(shuō)。”
然而，要將這個(gè)資源利用起來(lái)卻并不容易。到現在，國王縣政府還在考慮向開(kāi)發(fā)商開(kāi)放下水道會(huì )有什么后果，也不知道該制定什么樣的規章手續。一個(gè)簡(jiǎn)單的解決方法是從每座建筑物的下方和內部取得廢水能量，而不必觸及城內的公共基礎設施。這就是林恩·穆勒的用武之地了，他設計的系統正可以安裝在建筑內部，在廢水流出建筑之前捕獲其熱量。這樣做非但可以使公共設施免于破壞，而且還能獲得更多能量：由于建筑物的隔熱效果，這時(shí)的廢水還有大約21攝氏度。穆勒的公司曾在溫哥華的一組聯(lián)排別墅里安裝了這套系統，結果不僅使其能耗降低了75％，還幫助開(kāi)發(fā)商贏(yíng)得了LEED鉑金評級——這是由美國綠色建筑協(xié)會(huì )頒發(fā)的認證系統中最高的一級。
不過(guò)，雖然廢水熱回收事業(yè)已經(jīng)起步，但是到今天，它的發(fā)展還只能算是蹣跚而行，技術(shù)的推廣仍受到城市規模等因素的制約。比如明尼蘇達州的布雷納德，一座人口13000的小城，當局已經(jīng)計算好了下水道中的水溫和可資利用的能量，但是回收系統卻遲遲建不起來(lái)——因為這里不是北京，沒(méi)有十萬(wàn)平方米級別的建筑項目。
對此，杰西·以色列表示，熱回收行業(yè)需要做出幾個(gè)具有示范作用的項目，以證明這項技術(shù)可以在不同的環(huán)境中應用，而技術(shù)的其他推廣者也需加倍努力，向公眾多多宣傳污水中產(chǎn)生清潔能量的驚人潛力。
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