不同模式下供熱采暖的能耗對(duì)比分析

摘要：本文首先分析了國(guó)內(nèi)外供暖行業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展，然后介紹了多種供熱供暖方式的能耗分析，并且對(duì)新型節(jié)能建筑供熱采暖技術(shù)進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：不同模式下;供熱采暖;能耗對(duì)比

一、前言

隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)于居住的條件需求也發(fā)生了相應(yīng)的變化，不但要寬敞明亮，還要有好的采暖供熱方式。在嚴(yán)寒的環(huán)境下，多種供熱供暖方式應(yīng)運(yùn)而生。

二、國(guó)內(nèi)外供暖行業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展

由于社會(huì)的良好建設(shè)與經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展使得我國(guó)的供熱供暖事業(yè)得到了科學(xué)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，但從整體全面的角度上看，我國(guó)供熱供暖的規(guī)模及技術(shù)依舊是低于歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家的。

我國(guó)當(dāng)今的供熱供暖現(xiàn)狀是：以集中供熱供暖方式為主，多種新型的供熱供暖方式發(fā)展為輔。在我國(guó)供熱供暖方式的發(fā)展過(guò)渡時(shí)期，集中供熱供暖方式存在著一定的問(wèn)題，因此多種供熱供暖方式的協(xié)調(diào)發(fā)展成為了供熱供暖事業(yè)在今后發(fā)展的主要方向。

20世紀(jì)70年代，歐洲國(guó)家在能源危機(jī)的背景下展開(kāi)了節(jié)能運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)近30年的發(fā)展，己形成較為完善的供暖事業(yè)[1]。

在法國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家的供熱供暖事業(yè)整體發(fā)展過(guò)程中，供熱表的研發(fā)、供熱相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定及相關(guān)儀器的檢測(cè)方面均已趨向成熟，對(duì)于我國(guó)供熱供暖事業(yè)的發(fā)展而言，也具有一定的借鑒作用。

三、多種供熱供暖方式的能耗分析

1、集中供暖方式的能耗分析

從熱源的整體形式方面進(jìn)行分析，集中供熱方式可被劃分為區(qū)域型的供熱系統(tǒng)以及熱電聯(lián)產(chǎn)型供熱系統(tǒng)。對(duì)于各種供熱供暖方式的能耗評(píng)價(jià)可采用焓效率的方式，主要是指將能夠進(jìn)行有效利用的能量與其所消耗能量進(jìn)行比值計(jì)算。在區(qū)域型的供暖系統(tǒng)中，燃?xì)忮仩t房的整體焓效率能夠達(dá)到90%以上，其次是燃煤鍋爐房及燃油鍋爐房。對(duì)于全新型供熱系統(tǒng)的相關(guān)研究重點(diǎn)為熱泵及太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的具體能耗之上。熱泵系統(tǒng)的焓效率大致為45%左右。對(duì)供暖系統(tǒng)的整體能耗進(jìn)行深入的分析研究發(fā)現(xiàn)，燃煤、燃油及燃?xì)忮仩t房的能源利用率較高。因?yàn)殄仩t在運(yùn)用過(guò)程中整體容量偏大、熱能利用率高、能耗損失較小的優(yōu)勢(shì)。

運(yùn)用整體分析研究法對(duì)集中供暖方式進(jìn)行分析研究，其主要分析內(nèi)容包括：所提供的供熱總量、供熱總面積需求的滿足度以及相應(yīng)的轉(zhuǎn)換效率等。隨著供熱供暖系統(tǒng)規(guī)模的逐步擴(kuò)大化，能源的利用率也在逐步提升，因此相應(yīng)的能耗狀況得以有效改善。燃煤鍋爐集中供暖方式雖在管理費(fèi)用及相應(yīng)的能耗方面狀況較為良好，但同時(shí)也給環(huán)境帶來(lái)的嚴(yán)重的不良影響。

2、公共建筑供暖能耗分析

不同公共建筑物所采取的供暖方式也有所不同，運(yùn)用大型鍋爐的集中供熱能耗量范圍為5000kJ/m2～15000kJ/m2，運(yùn)用天然氣式的集中供熱能耗量范圍為4000kJ/m2～12000kJ/m2。從整體角度上看，與燃?xì)忮仩t相比，運(yùn)用燃煤鍋爐的供暖方式所獲得的經(jīng)濟(jì)效益更高。但實(shí)際上，應(yīng)用燃煤鍋爐供暖時(shí)，其消耗能源的評(píng)估指標(biāo)過(guò)大，管理人員較多，操作繁瑣，特別是在冬季采暖期內(nèi)，燃煤鍋爐產(chǎn)生大量的廢氣，成為大氣環(huán)境污染的主要來(lái)源[2]。運(yùn)用燃?xì)忮仩t的供暖方式能夠?qū)⑵淠茉蠢寐蔬M(jìn)一步提升，提升范圍最高可達(dá)到30%，排放出的CO2濃度要低于燃煤鍋爐20%左右，對(duì)于環(huán)境的良好保護(hù)起到了有效的作用。

3、直接電熱及電動(dòng)熱泵供暖方式的能耗分析

直接電熱：從電熱轉(zhuǎn)換的角度進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，包括電熱膜、電暖氣在內(nèi)的直接電熱供暖方式其效率可接近至100%。但如果僅僅將品質(zhì)較高的電能直接轉(zhuǎn)換為熱能，在其過(guò)程中，會(huì)對(duì)大量?jī)?yōu)質(zhì)能源形成不必要的浪費(fèi)。我國(guó)現(xiàn)有的直接電熱供暖方式的重點(diǎn)為火電，而火力發(fā)電廠的整體效率僅為33%。因此即使熱電轉(zhuǎn)換率能夠達(dá)到最高的100%，其供暖效率也僅有33%。在此過(guò)程中，供熱供暖系統(tǒng)的耗能較大。

電動(dòng)熱泵：電力供熱的最優(yōu)方式便是熱泵方式，在熱泵的供暖過(guò)程中，對(duì)于相關(guān)電能進(jìn)行了科學(xué)最大化的利用，相應(yīng)的耗能偏低。水源熱泵在供暖方式系統(tǒng)上已趨于成熟，燃煤效率能夠達(dá)到79%～91%，但相應(yīng)的對(duì)于水文條件要求較高。空氣源熱泵的整體性能會(huì)隨著室外溫度的變化而產(chǎn)生相應(yīng)的變化，在環(huán)境較為寒冷的地區(qū)供暖還需借助電熱的幫助，其燃煤效率為60%左右。

4、多種供熱供暖方式能耗的全面分析

供熱供暖系統(tǒng)的相關(guān)供熱規(guī)模及環(huán)節(jié)與其能耗成正比例關(guān)系，也就是說(shuō)，供熱供暖方式的規(guī)模及環(huán)節(jié)越多樣，其相應(yīng)的能耗也就越多。分散供暖方式的能耗主要為建筑耗熱，而區(qū)域集中供熱的能耗主要為建筑耗熱、不均勻熱損失等，城市集中供熱方式的能耗還包括熱力管網(wǎng)的相關(guān)損失。

對(duì)于集中供熱，應(yīng)充分重視不均勻熱損失，其占供熱能耗的比例很大，當(dāng)建筑保溫性能得到改善后，部分損失的比例將越來(lái)越大[3]。在城市集中供熱過(guò)程中，建筑能耗的比例占到了60%左右，其余的能耗損失為40%左右。當(dāng)把建筑保溫相關(guān)水平進(jìn)行科學(xué)改善時(shí)，相關(guān)的建筑耗能得以降低。但如果在此基礎(chǔ)上管網(wǎng)保溫狀況未進(jìn)行科學(xué)的調(diào)節(jié)，供暖方式的耗能數(shù)值并不會(huì)發(fā)生較大變化。因此，對(duì)于集中供熱而言，有效控制管網(wǎng)及不均勻熱量損失則顯得尤為重要。

即使在輸配環(huán)節(jié)中的熱損失較大，但在多種供熱供暖方式中燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)的能耗依舊較低。在相關(guān)環(huán)境條件的允許之下，還是應(yīng)采取燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱方式?？紤]到煤的燃燒效率及環(huán)境的保護(hù)問(wèn)題，建議燃煤供熱方式還是以大規(guī)模為主。天然氣鍋爐具有較高的熱效率，但由于整體成本因素影響，應(yīng)將其安置于距離用戶較近的區(qū)域，且以小規(guī)模分散為主。

四、新型節(jié)能建筑供熱采暖技術(shù)展望

1、壁掛式燃?xì)饪焖贌崴膳瘍捎脿t

壁掛式燃?xì)饪焖贌崴膳瘍捎脿t基本上是一個(gè)燃?xì)饪焖贌崴?，具有熱水與采暖兩項(xiàng)功能，提高了設(shè)備的利用率。在工作時(shí)采暖與熱水系統(tǒng)是相互分隔的，并保證熱水優(yōu)先使用，而且熱效率高，節(jié)省燃?xì)狻?/p>

2、全自動(dòng)溫控紅外輻射采暖系統(tǒng)

紅外輻射采暖系統(tǒng)是利用紅外線輻射物體，人或物接收熱量并儲(chǔ)存起來(lái)，然后再通過(guò)輻射或?qū)α靼褵崃總鞯娇諝庵?，使環(huán)境溫度上升。熱能輻射波長(zhǎng)2～12微米，相當(dāng)于太陽(yáng)輻射地球的波長(zhǎng)，對(duì)人體無(wú)損害。且具有節(jié)能，投資少，安全，環(huán)保等特點(diǎn)。

3、太陽(yáng)能地板輻射采暖

太陽(yáng)能地板輻射采暖是一種新興的采暖方式，它利用太陽(yáng)能作為熱源，不但節(jié)約了常規(guī)能源，而且避免了使用常規(guī)能源所帶來(lái)的污染。太陽(yáng)能地板輻射采暖既是一種能量消耗系統(tǒng)，也是能量生產(chǎn)系統(tǒng)，它具有節(jié)能、清潔與環(huán)保、舒適性好、便于熱計(jì)量等特點(diǎn)，是一種綠色的采暖方式。

五、結(jié)束語(yǔ)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)與技術(shù)的不斷發(fā)展，人們的生活水平也在逐步提高。在嚴(yán)寒的環(huán)境下，多種供熱供暖方式應(yīng)運(yùn)而生。對(duì)多種供熱供暖方式的相應(yīng)能耗進(jìn)行具體深入的分析研究，對(duì)于促進(jìn)我國(guó)供熱供暖事業(yè)的良好發(fā)展而言，具有極為重要的意義及作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]張強(qiáng).淺析住宅供暖方式多樣化發(fā)展[J].管理觀察，2009（05）：51-52.

[2]董海峰.不同集中供暖方式的綜合評(píng)價(jià)及優(yōu)化研究[J].能源與節(jié)能，2013（09）：68-73.

[3]韓偉國(guó)，江億.多種供熱供暖方式的能耗分析[J].暖通空調(diào)，2009（35）：106-110.