1.前言
自然氣的主要成分是甲烷,它的燃燒產(chǎn)物是二氧化碳和水,因此自然氣是優(yōu)質(zhì)潔凈能源。目前發(fā)達(dá)國(guó)家的能源結(jié)構(gòu)主要是以石油和自然氣為主,而我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)則主要是以煤為主。以煤為主帶來的題目是大氣環(huán)境的嚴(yán)重污染。我國(guó)大氣中90%的二氧化硫、85%的二氧化碳和80%的粉塵等均是來自煤炭的燃燒。隨著西氣東輸工程的實(shí)施,“十五”規(guī)劃中我國(guó)明確規(guī)定自然氣所占能源消耗的比例將由現(xiàn)在的2%進(jìn)步到8%。在滿足居民和產(chǎn)業(yè)用氣的基礎(chǔ)上,需開拓新的燃?xì)馐袌?chǎng),如燃?xì)饪照{(diào)和燃?xì)夤岬?。采用燃?xì)夤岬慕?jīng)濟(jì)性如何正是本文討論的主要內(nèi)容。
2.現(xiàn)有的采熱方式
目前,居民住宅采熱主要有以下幾種方式:
(1)集中供熱方式;
(2)分散的小煤爐;
(3)電熱器;
(4)家用熱泵空調(diào);
(5)家用壁掛式燃?xì)鉅t。
目前,集中供熱還是北方地區(qū)的主要供熱方式之一,多數(shù)的集中供熱仍然是以燃煤為主。采用熱電廠或區(qū)域鍋爐房集中供熱固然比分散的小型煤爐、污染小,但燃燒產(chǎn)物仍對(duì)大氣造成污染。而且集中供熱在輸送的過程中,熱量損失較多,實(shí)際熱效率較低。
目前,集中供熱在某些地區(qū)的普及率還不是很高,以濟(jì)南地區(qū)為例,實(shí)際不足50%。另外集中供熱存在收費(fèi)難和供熱質(zhì)量差等題目。由于分戶計(jì)量本錢高,還需對(duì)原有系統(tǒng)進(jìn)行改造,因此采用分戶計(jì)量存在很多困難[1],目前多數(shù)集中供熱用戶仍然是按照供熱面積來收費(fèi),這對(duì)白天家中無人的用戶來說是很不公道的。另外,采用集中供熱的用戶首先要交納開戶費(fèi),這筆用度也是一個(gè)不小的開支。小煤爐采熱嚴(yán)重污染環(huán)境而且供熱效率低,政府已明令禁止。
利用電熱器供熱耗電量大,而且供熱效果差,一般用戶難以承受高額的電費(fèi)。另外,采用電采熱仍然要以燃燒煤作為代價(jià),同樣污染了環(huán)境。資料表明,利用電熱的實(shí)際供熱總效率一般不足30%。
采用冷熱兩用熱泵空調(diào)供熱時(shí),供熱量受室外氣溫的影響較大。室外氣溫越低,供熱效率也越低,正好與實(shí)際需要相反,因此單純采用熱泵空調(diào)供熱很難滿足實(shí)際要求。當(dāng)然現(xiàn)在很多生產(chǎn)熱泵空調(diào)的廠家在機(jī)組內(nèi)都設(shè)置了電輔助采熱,但采用電采熱總效率很低。
采用家用壁掛式燃?xì)鉅t,可分散投資,自動(dòng)調(diào)節(jié)性能高,安全可靠,便于計(jì)量,而且可以一機(jī)多用,既可供熱、也可提供家用熱水,因此,很多房地產(chǎn)開發(fā)商選擇了燃?xì)夤?如北京、沈陽、青島等城市。
3.壁掛式燃?xì)鉅t供熱的特點(diǎn)
采用壁掛式燃?xì)鉅t供熱克服了集中供熱的不足,具有如下優(yōu)點(diǎn)。
(1)一機(jī)多用,既可供熱,又可供給生活熱水,可為用戶節(jié)省購買熱水器的投資,同時(shí)利用燃?xì)夤┙o生活熱水,加熱速度快,可隨時(shí)滿足用戶的需求,這比電熱水器有著明顯的上風(fēng)。
(2)設(shè)備安裝方便,可安裝于廚房或陽臺(tái),不占用廚房的使用面積,所占的空間也很小。一臺(tái)供熱量為2萬kcal/h的壁掛爐所占的空間體積不足0.1m3。
(3)自動(dòng)調(diào)節(jié)性能好,現(xiàn)有的壁掛式燃?xì)鉅t均配,在白天家中無人的情況下,可降低室內(nèi)設(shè)有溫控器定溫度,最大限度地節(jié)省運(yùn)行用度。
(4)安全可靠,壁掛爐都設(shè)計(jì)了安全保護(hù)裝置,可保證用戶的安全使用。
(5)無熱網(wǎng)輸送損失,供熱系統(tǒng)啟動(dòng)快,舒適性好。
(6)現(xiàn)有的壁掛爐供熱效率均能夠達(dá)到90%以上,對(duì)冷凝式的壁掛爐熱效率可達(dá)到105%。而集中供熱的總效率僅能達(dá)到50%左右。
(7)壁掛式燃?xì)鉅t所用的能源為煤氣或自然氣,是潔凈能源,對(duì)大氣造成的污染比集中供熱造成的污染大大降低。
(8)根據(jù)用氣量和用電量收費(fèi),收繳輕易。
燃?xì)鉅t雖有上述優(yōu)點(diǎn),但由于燃?xì)鉅t在燃燒過程中,需要大量的氧氣,使得室內(nèi)氧氣濃度降低,影響室內(nèi)空氣品質(zhì),因此燃?xì)鉅t最好放置在陽臺(tái),并解決好換氣題目,這樣才有利于安全。另外,假如每戶都直接將煙氣通過外墻排至室外,則勢(shì)必對(duì)上層用戶產(chǎn)生影響[2],因此應(yīng)盡量通過土建集中煙道排放。
4.各種供熱方式的經(jīng)濟(jì)性比較
針對(duì)集中供熱、家用燃?xì)獗趻鞝t、家用熱泵空調(diào)三種供熱方式進(jìn)行比較。集中供熱方式的用度包括用戶的開戶費(fèi)和目前按面積計(jì)量的采熱費(fèi);壁掛爐的用度包括壁掛爐的設(shè)備用度、燃?xì)赓M(fèi)和電費(fèi);熱泵空調(diào)的用度包括空調(diào)的設(shè)備費(fèi)和電費(fèi),這里考慮到冷熱兩用空調(diào)比普通單冷空調(diào)價(jià)格稍高,因此冬季空調(diào)供熱設(shè)備用度按空調(diào)器價(jià)格的1/10計(jì)算。
以建筑面積為110㎡的住宅為例,該建筑物的實(shí)際使用面積為90㎡左右,單位使用面積的熱負(fù)荷為40W/㎡。以濟(jì)南為例,冬季實(shí)際采熱天數(shù)為120天,若按照天天24小時(shí)供熱,則冬季總耗能為37324800kJ。
(1)集中供熱方式。濟(jì)南地區(qū)集中供熱用戶的開戶用度每平方米建筑面積100元,故該住宅所需的開戶費(fèi)為11000元。若按20年的投資年限,則每年的投資費(fèi)為550元。濟(jì)南地區(qū)采熱運(yùn)行用度每平方米使用面積為19.6元,則每年的采熱運(yùn)行用度為1764元,因此集中供熱方式每年所需的總用度為2314元。
(2)熱泵空調(diào)供熱方式。假定該用戶的空調(diào)設(shè)備投資為10000元,則冬季采熱設(shè)備用度按1000元計(jì)算。同樣空調(diào)器按20年的使用年限,則利用熱泵采熱的設(shè)備用度每年50元。熱泵空調(diào)的供熱效率與室外氣溫有很大的關(guān)系,室外氣溫越高,機(jī)組供熱量越大。當(dāng)室外氣溫低于-5℃時(shí),一般需要電輔助加熱來供熱。根據(jù)濟(jì)南地區(qū)的氣象參數(shù),每年低于-5℃時(shí)的小時(shí)數(shù)接近采熱時(shí)數(shù)的1/3。按120天的采熱天數(shù),則每年低于-5℃時(shí)的小時(shí)數(shù)近似為960小時(shí)。若采用電輔助采熱的效率按95%計(jì)算,則采用電輔助采熱時(shí)間內(nèi)耗電量為960×3.6/0.95=3638度。若利用熱泵空調(diào)采熱的均勻熱效率為2.0,則熱泵空調(diào)每年冬季的耗電量為(3.6/2.0)×120×24×2/3=3456度,每度電的用度為0.5元,則熱泵空調(diào)每年采熱所耗電費(fèi)為(3638+3456)×0.5=3547元。因此,實(shí)際每年采熱所耗總用度為3547+50=3597元。
(3)家用壁掛式燃?xì)鉅t供熱方式。
以2萬kcal/ h的壁掛爐為例,單臺(tái)爐子的價(jià)格約6000元,使用年限仍然按20年計(jì)算,則每年設(shè)備的折舊用度為300元。以自然氣作為燃料,自然氣的發(fā)熱量大約為41900kJ/Nm3,假定壁掛爐的熱效率為95%,故冬季采熱所需的天燃?xì)饬繛?7324800/(41900×0.95)=938m3,自然氣的單價(jià)按2元/m3計(jì),則冬季采熱所需自然氣用度為1876元。冬季循環(huán)泵的功率按20W計(jì)算,實(shí)際耗電量為20×120×24/1000=57.6kWh,所需電費(fèi)為29元,故每個(gè)采熱季的總用度為300+1876+29=2205元。
5.結(jié)論
由以上分析可見,利用熱泵空調(diào)供熱所需的用度最高,集中供熱和燃?xì)獗趻鞝t供熱的用度比較接近,燃?xì)獗趻鞝t用度稍低。由于燃?xì)獗趻鞝t均設(shè)有近自動(dòng)控溫裝置,可根據(jù)住戶的要求設(shè)定室內(nèi)溫度,在家中無人的時(shí)間,可將室內(nèi)設(shè)定溫度降低或封閉壁掛爐,實(shí)際用氣量比上述計(jì)算量還要低,大約可節(jié)省20%，另外,采用燃?xì)鉅t供熱以后,節(jié)省了購買熱水器的用度,因此采用壁掛爐供熱每年的實(shí)際用度約為1600元,與其他兩種采熱方式比較具有很大的競(jìng)爭(zhēng)上風(fēng)。
1.前言
自然氣的主要成分是甲烷,它的燃燒產(chǎn)物是二氧化碳和水,因此自然氣是優(yōu)質(zhì)潔凈能源。目前發(fā)達(dá)國(guó)家的能源結(jié)構(gòu)主要是以石油和自然氣為主,而我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)則主要是以煤為主。以煤為主帶來的題目是大氣環(huán)境的嚴(yán)重污染。我國(guó)大氣中90%的二氧化硫、85%的二氧化碳和80%的粉塵等均是來自煤炭的燃燒。隨著西氣東輸工程的實(shí)施,“十五”規(guī)劃中我國(guó)明確規(guī)定自然氣所占能源消耗的比例將由現(xiàn)在的2%進(jìn)步到8%。在滿足居民和產(chǎn)業(yè)用氣的基礎(chǔ)上,需開拓新的燃?xì)馐袌?chǎng),如燃?xì)饪照{(diào)和燃?xì)夤岬?。采用燃?xì)夤岬慕?jīng)濟(jì)性如何正是本文討論的主要內(nèi)容。
2.現(xiàn)有的采熱方式
目前,居民住宅采熱主要有以下幾種方式:
(1)集中供熱方式;
(2)分散的小煤爐;
(3)電熱器;
(4)家用熱泵空調(diào);
(5)家用壁掛式燃?xì)鉅t。
目前,集中供熱還是北方地區(qū)的主要供熱方式之一,多數(shù)的集中供熱仍然是以燃煤為主。采用熱電廠或區(qū)域鍋爐房集中供熱固然比分散的小型煤爐、污染小,但燃燒產(chǎn)物仍對(duì)大氣造成污染。而且集中供熱在輸送的過程中,熱量損失較多,實(shí)際熱效率較低。
目前,集中供熱在某些地區(qū)的普及率還不是很高,以濟(jì)南地區(qū)為例,實(shí)際不足50%。另外集中供熱存在收費(fèi)難和供熱質(zhì)量差等題目。由于分戶計(jì)量本錢高,還需對(duì)原有系統(tǒng)進(jìn)行改造,因此采用分戶計(jì)量存在很多困難[1],目前多數(shù)集中供熱用戶仍然是按照供熱面積來收費(fèi),這對(duì)白天家中無人的用戶來說是很不公道的。另外,采用集中供熱的用戶首先要交納開戶費(fèi),這筆用度也是一個(gè)不小的開支。小煤爐采熱嚴(yán)重污染環(huán)境而且供熱效率低,政府已明令禁止。
利用電熱器供熱耗電量大,而且供熱效果差,一般用戶難以承受高額的電費(fèi)。另外,采用電采熱仍然要以燃燒煤作為代價(jià),同樣污染了環(huán)境。資料表明,利用電熱的實(shí)際供熱總效率一般不足30%。
采用冷熱兩用熱泵空調(diào)供熱時(shí),供熱量受室外氣溫的影響較大。室外氣溫越低,供熱效率也越低,正好與實(shí)際需要相反,因此單純采用熱泵空調(diào)供熱很難滿足實(shí)際要求。當(dāng)然現(xiàn)在很多生產(chǎn)熱泵空調(diào)的廠家在機(jī)組內(nèi)都設(shè)置了電輔助采熱,但采用電采熱總效率很低。
采用家用壁掛式燃?xì)鉅t,可分散投資,自動(dòng)調(diào)節(jié)性能高,安全可靠,便于計(jì)量,而且可以一機(jī)多用,既可供熱、也可提供家用熱水,因此,很多房地產(chǎn)開發(fā)商選擇了燃?xì)夤?如北京、沈陽、青島等城市。
3.壁掛式燃?xì)鉅t供熱的特點(diǎn)
采用壁掛式燃?xì)鉅t供熱克服了集中供熱的不足,具有如下優(yōu)點(diǎn)。
(1)一機(jī)多用,既可供熱,又可供給生活熱水,可為用戶節(jié)省購買熱水器的投資,同時(shí)利用燃?xì)夤┙o生活熱水,加熱速度快,可隨時(shí)滿足用戶的需求,這比電熱水器有著明顯的上風(fēng)。
(2)設(shè)備安裝方便,可安裝于廚房或陽臺(tái),不占用廚房的使用面積,所占的空間也很小。一臺(tái)供熱量為2萬kcal/h的壁掛爐所占的空間體積不足0.1m3。
(3)自動(dòng)調(diào)節(jié)性能好,現(xiàn)有的壁掛式燃?xì)鉅t均配,在白天家中無人的情況下,可降低室內(nèi)設(shè)有溫控器定溫度,最大限度地節(jié)省運(yùn)行用度。
(4)安全可靠,壁掛爐都設(shè)計(jì)了安全保護(hù)裝置,可保證用戶的安全使用。
(5)無熱網(wǎng)輸送損失,供熱系統(tǒng)啟動(dòng)快,舒適性好。
