南方明裝采暖系統(tǒng)提供模式分析研究

趙 馳,周曉紅,顧彥康

(江蘇大學 管理學院,江蘇 鎮(zhèn)江 212000)

20世紀50年代,以秦嶺淮河為界,劃定北方為集中供暖區(qū),南方為不集中供暖區(qū),這即為南北供暖線。然而現(xiàn)今南方氣候潮濕導致對寒冷的感覺更強烈,且近年來南方溫度持續(xù)走低,靠近分界線的南方地區(qū)對采暖的需求日益增加。然而,目前在南方地區(qū)尚無運行良好的供暖模式。在南方實施如北方地區(qū)類似的大面積集中供暖是否可行？應構(gòu)建何種供暖模式較為適宜南方地區(qū)？此類問題逐漸成為公眾關(guān)注的熱點。如何科學構(gòu)建適合南方地區(qū)的明裝采暖系統(tǒng),使其滿足日益增長的現(xiàn)實需求,并通過新模式的構(gòu)建最大限度地提高資源利用效率、提升經(jīng)濟合理性以及減少排放廢氣的情況,是文章研究的重點。

文章將首先從社會環(huán)境、客戶訴求、行業(yè)技術(shù)三個方面分析明裝采暖系統(tǒng)的可行性；其次,選取鎮(zhèn)江市為研究地點,分析客戶需求,并得出分析結(jié)果；最后,通過三種方案的對比,選擇燃氣消耗少、尾氣可回收、實現(xiàn)費用小、供暖效果較好的最優(yōu)方案,從而構(gòu)建出最適合南方的采暖模式。

1 南方采暖系統(tǒng)的可行性分析

1.1 社會環(huán)境分析

2017年4月國家發(fā)展改革委、國家能源局、國土資源部聯(lián)合印發(fā)《地熱能開發(fā)利用“十三五”規(guī)劃》(以下簡稱“《規(guī)劃》”)。《規(guī)劃》從不同角度探討了地熱能和南方供暖的相關(guān)關(guān)系,并且提出了后續(xù)要利用地熱能來為南方地區(qū)供暖提供必要保障。首先,在考慮地熱能發(fā)展形勢時,《規(guī)劃》指出,除了各省(區(qū)、市)面臨的壓減燃煤消費、大氣污染防治、提高可再生能源消費比例等方面的要求外,還有集中供暖將會有很大的增長空間。與此同時,《規(guī)劃》也注意到在未來很長一段時間里,南方地區(qū)供暖需求將會持續(xù)增長,這也為利用地熱能為南方供暖提供了難得的歷史機遇。考慮到南方地區(qū)供暖條件的特殊性,《規(guī)劃》特別指出要“加強我國南方供暖制冷需求強烈地區(qū)的淺層地熱能開發(fā)利用”。

1.2 客戶訴求

隨著我國經(jīng)濟的增長,人民對生活品質(zhì)的追求同樣逐日而增。南方供暖作為我國熱點問題已成共識,同時南方近年來采暖方式日趨多元化。90%以上的城市家庭配有取暖設(shè)備,具體包括蒸汽供暖、地源熱泵技術(shù)供暖,或者暖氣片、地暖、空調(diào)、油汀等家庭獨立供暖設(shè)備。當然,由于設(shè)備差異,供暖的效果不盡相同。南方供暖市場穩(wěn)中有進,尤其是明裝采暖類產(chǎn)品發(fā)展勢頭良好。

1.3 行業(yè)技術(shù)

現(xiàn)今,最受南方家庭歡迎的采暖方式為明裝采暖,明裝采暖技術(shù)也已趨于成熟。明裝采暖系統(tǒng)——散熱器采暖,使用散熱器采暖后,室內(nèi)采暖溫度可控制在18～22℃(體感最適溫度)。理論上遵守熱傳遞的原理和能量守恒定律：受熱物體的溫度不會高于熱源的溫度,否則能量將不再守恒。即明裝采暖暖氣片的溫度,最多與管內(nèi)介質(zhì)溫度持平,不會超過其溫度。實際生活中,暖氣片要向周圍空間散熱,也就不會達到下面水管里熱水的溫度。散熱器的散熱方式為輻射散熱加對流散熱,可實現(xiàn)短時間快速制熱。

2 南方采暖系統(tǒng)客戶采納分析

2.1 分析方法與分析過程

隨著經(jīng)濟的發(fā)展,南方極端天氣的增多和老百姓生活質(zhì)量要求的提高,在90%以上的城市家庭配有取暖設(shè)備。文章針對江蘇省鎮(zhèn)江市居民進行客戶采納分析。

鎮(zhèn)江雖位于江蘇西南部,長江下游南岸；近幾年卻深受嚴寒氣候影響,導致鎮(zhèn)江居民對采暖的多樣化需求日益增長,且大部分鎮(zhèn)江居民能夠承擔得起采暖服務(wù)的費用。因此我們選取鎮(zhèn)江市某小區(qū)作為調(diào)研樣本。通過問卷調(diào)查方法,了解探究客戶對于采暖系統(tǒng)的偏好；且通過與采暖系統(tǒng)供應商進行訪談,了解近年來明裝采暖的銷售情況,對明裝采暖的潛在發(fā)展作出估計。

2.2 分析結(jié)果

通過問卷調(diào)查的方式,按照鎮(zhèn)江市購買者對暖能產(chǎn)業(yè)的綜合采暖方式選擇,我們發(fā)現(xiàn)鎮(zhèn)江市某小區(qū)中68%的業(yè)主仍傾向于選擇比較傳統(tǒng)的空調(diào)裝置進行采暖。但是,地暖和明裝采暖同樣占據(jù)一定比例。隨后我們與業(yè)主進行訪談,了解到部分業(yè)主對空調(diào)裝置采暖的效果并不是太滿意,反而更傾向于能耗更低的明裝采暖、地暖等采暖方式。而已安裝明裝采暖、地暖的小部分業(yè)主表示相較于傳統(tǒng)的空調(diào)取暖方式,此種采暖更舒適,同時他們也愿意向身邊的朋友推廣這一產(chǎn)品。

明裝采暖系統(tǒng)不僅能在新房裝修時進行安裝,對于已經(jīng)裝修入住的房子,同樣可以進行后續(xù)安裝。據(jù)近幾年的業(yè)務(wù)詳情來看,剛裝修 3～4 年的新房(包括老房)明裝采暖的比例開始大幅上升。尤其在剛剛過去的2017年,部分供暖銷售商安裝明裝采暖系統(tǒng)的比例占比已然超過全年安裝量的50%。南方多家明裝采暖銷售商透露,以往他們的客戶絕大多數(shù)是新房業(yè)主,但近幾年舊房安裝明裝采暖的比例開始逐漸上升,且其大多數(shù)都是有老人或小孩的家庭。在鎮(zhèn)江地區(qū)的家用明裝采暖的目標客戶中,總體裝修后翻裝的比例較高,顯示出明裝產(chǎn)品在新業(yè)主裝修后的二次選擇中依賴性高,比重大；首選明裝產(chǎn)品同比稍差,市場潛力巨大。

由此可見,對于越來越多的南方家庭,在選擇采暖方式時更傾向于采用明裝采暖的模式。

3 南方明裝采暖系統(tǒng)提供模式分析

3.1 三種采暖模式介紹

目前南方地區(qū)主要城市出現(xiàn)了較多的供暖形式,主要有以下幾種：①集中采暖：仿照北方采用熱電廠集中供暖模式,由政府進行建設(shè)與定價。②單獨用戶采暖：用戶根據(jù)自身的需求,在不影響其他用戶的情況下,自己選擇合適的采暖方式進行安裝。③局部式采暖：在小區(qū)中劃定幾棟住宅為集中采暖區(qū),并為其安裝明裝采暖；或一棟公寓樓中,選取其中一半的住戶層為集中供暖區(qū)。由開發(fā)商進行集中設(shè)計采暖方式。

3.2 三種采暖模式對比

如表1所述,在構(gòu)建近似建筑環(huán)境條件下,對三種供暖模式進行了對比,對比結(jié)果如下：

①在能源供給方面,單獨用戶采暖所需條件最為寬松,集中采暖模式受到許多因素的限制,而局部式采暖最適合南方供暖實際需求。②從設(shè)備運行費用角度,根據(jù)用戶平均承擔成本方式,單獨用戶采暖耗費最高,集中式采暖耗費最低,而局部式采暖費用處于中等程度,可緩和南方城市非生存性而改善性的繳費心理負擔以及經(jīng)濟負擔。③從技術(shù)層面分析,采取節(jié)能的間歇式供暖,單獨用戶采暖方式所需間歇附加在70%～80%,集中供暖需要40%～60%,局部式供暖所需間歇附加為20%～30%(最低)。④根據(jù)成本承擔比重確定,能否讓用戶自行選擇散熱器種類,單獨用戶采暖模式和局部式采暖都是支持的,唯有集中采暖不允許自行選擇散熱器種類。

表1 南方地區(qū)3種供暖模式對比

3.3 可行模式分析

盡管對于大部分南方居民而言,冬季需要集中供暖,但對于這種非生存性而改善性的繳費,將有不少家庭不愿意買單。若南方實行了集中供暖,但使用率低下,將會造成管道系統(tǒng)資源的大大浪費。其次,針對集中供暖,在南方每年僅兩個月的供暖需求時間段里,動用大量人力、物力、財力,建設(shè)龐大的集中供暖體系,性價比實在不高。即使建成,供熱系統(tǒng)全年大部分時間處于閑置狀態(tài),在夏季供熱管線基本處于停運狀態(tài),加之管理和維護費用,著實是對資金的巨大浪費。最后,如果南方地區(qū)采取北方傳統(tǒng)的全空間連續(xù)集中供暖方式,并以煤炭或電能為主要能源來源,二氧化碳、二氧化硫及煙塵排放量都將增加,區(qū)域能耗也會急劇提升,加劇環(huán)境污染。

若單獨用戶進行采暖,熱能散失較快,資源利用率較低。且購買采暖裝置的用戶無法獲得規(guī)模效益,從而降低購買成本；銷售商也無法獲得更大的經(jīng)濟利益。同時,其排放的污染物不能進行集中處理,做到最大限度地降低污染。

局部式采暖綜合了以上兩種采暖的優(yōu)點,在一棟建筑內(nèi),劃分局部區(qū)域進行采暖。提高了能源的利用率,同時能獲得產(chǎn)品的規(guī)模效益,給用戶和銷售商都帶來一定程度的好處。并且對于其所排放的尾氣,能進行回收處理、綠色環(huán)保。并且出于節(jié)約的考慮, 用戶大多選擇部分時間段、 部分房間采暖, 且溫度根據(jù)個人舒適度自由調(diào)節(jié), 體現(xiàn)出 “行為節(jié)能” 的優(yōu)勢。

綜上所述,根據(jù)南方城市所需供暖期短、供暖負荷小且波動大等特點,提倡因地制宜地采用分散、局部的供暖方式。按照二八法則,主要考慮在新建住宅區(qū),對采暖價格不敏感,追求舒適度的少數(shù)高檔小區(qū)進行建設(shè)。

4 相關(guān)結(jié)論

文章通過分析明裝采暖系統(tǒng)的可行性,選取鎮(zhèn)江市為研究地點進行客戶需求分析,提出三種供暖模式并進行對比分析,選擇燃氣消耗少、尾氣可回收、實現(xiàn)費用小、供暖效果較好的最優(yōu)模式,從而構(gòu)建出最適合南方的采暖模式。得到如下結(jié)論。①南方城市開展集中供暖應符合經(jīng)濟社會發(fā)展的需求,不宜一刀切。 ②推廣能源的綜合利用是城市能源發(fā)展的新方向,建議有條件的新建大型公建可考慮區(qū)域能源中心的形式,使用天然氣、太陽能、地熱等清潔能源,同時將冬季供暖和夏季供冷結(jié)合起來,實現(xiàn)能源的梯級利用,安全高效、節(jié)能環(huán)保。 ③南方住宅安裝供暖設(shè)施同時,應注意建筑圍護結(jié)構(gòu)的節(jié)能,這是發(fā)展南方供暖的前提,因此優(yōu)化住宅節(jié)能設(shè)計,節(jié)約能源,健康發(fā)展該地區(qū)的各種供暖技術(shù)。④可根據(jù)住戶的實際生活規(guī)律、家庭經(jīng)濟狀況、室內(nèi)熱環(huán)境及室外氣象條件、圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計采取非均衡采暖模式。