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作者 Daisy Chuang | 發布日期 2019 年 07 月 17 日 16:57

地熱是種可當成基載能源的再生能源，善加利用來自地球內部熔岩的能量，再轉換成電或是用來供暖製冷，當成天然的空調設備。其中地熱發電法是將地底源源不絕的熱量加熱地下水，生成蒸氣後再推動渦輪機旋轉發電，而人們也可以把地底地下泉用來供暖與製冷，讓建築能在無冷氣、暖氣的情況下度過酷夏與嚴冬。

義大利與土耳其聯合團隊的研究中，科學家透過地熱打造出全新的冷卻系統。團隊首先將建築地下深處熱水幫補到蒸氣吸附式冷卻機（vapour absorption chiller，VAC），再利用其中的水吸收劑跟氨冷媒，讓住宅四季皆涼爽。

所謂的 VAC，即是以廢熱、熱源驅動吸附式製冷系統，與現有的冷氣相比，不僅能提高能源效率，還可以用微電的方式產生空調，進一步降低耗電量與碳排放量，而 VAC 就是其中一種熱能驅動製冷循環方法。

為打造出性能優於冷氣的設備，團隊透過能源與㶲分析（Energy and exergy analysis，㶲音同用）來評估 VAC 系統的性能以及適用壓力、溫度與氨濃度等操作方法，希望能提高轉換能量。

根據團隊提供的參數，VAC 最佳操作條件分別是將冷凝器跟蒸發器維持在 30°C 和 2°C，鍋爐則要保持在 90°C，在該數值下效能係數（COP）可達 0.3。其中效能係數為熱泵或是熱幫浦熱於交換過程中的交換效率，數值越高代表消耗電力越小，也更省電。

團隊認為，新型的地熱冷卻系統可滿足面積約 140 平方公尺（大約 42 坪）的住家，雖然前期成本較高，約 3,500 美元（台幣 10 萬元），不過之後就能省下開冷氣的電費，6 年半就可以收回投資成本，還可以大幅降低二氧化碳排放。

近年隨著地熱技術愈加成熟，也有越來越多機構嘗試採用地熱來個老宅翻新，像是美國紐約近 140 年歷史的聖派翠克大教堂（St. Patrick’s Cathedral）也用地熱取代舊有的供暖與冷卻系統，皇后植物園、布魯克林兒童博物館、布朗克斯動物園獅子園區、羅斯福島的科技園區都是一例。

透過地熱能，我們在氣候攀升、熱浪來襲時，將不用再依賴冷氣，與此同時也能省下巨額冷氣費。