不同模式下供热采暖的能耗对比分析

不同模式下供热采暖的能耗对比分析

梁作伟

日照市建设热力有限公司山东日照276800

摘要:本文首先分析了国内外供暖行业的现状与发展,然后介绍了多种供热供暖方式的能耗分析,并且对新型节能建筑供热采暖技术进行了展望。

关键词:不同模式下;供热采暖;能耗对比

一、前言

随着人们生活水平的提高,人们对于居住的条件需求也发生了相应的变化,不但要宽敞明亮,还要有好的采暖供热方式。在严寒的环境下,多种供热供暖方式应运而生。

二、国内外供暖行业的现状与发展

由于社会的良好建设与经济的迅速发展使得我国的供热供暖事业得到了科学的长远发展,但从整体全面的角度上看,我国供热供暖的规模及技术依旧是低于欧美等发达国家的。

我国当今的供热供暖现状是:以集中供热供暖方式为主,多种新型的供热供暖方式发展为辅。在我国供热供暖方式的发展过渡时期,集中供热供暖方式存在着一定的问题,因此多种供热供暖方式的协调发展成为了供热供暖事业在今后发展的主要方向。

20世纪70年代,欧洲国家在能源危机的背景下展开了节能运动,经过近30年的发展,己形成较为完善的供暖事业[1]。

在法国等发达国家的供热供暖事业整体发展过程中,供热表的研发、供热相关标准的制定及相关仪器的检测方面均已趋向成熟,对于我国供热供暖事业的发展而言,也具有一定的借鉴作用。

三、多种供热供暖方式的能耗分析

1、集中供暖方式的能耗分析

从热源的整体形式方面进行分析,集中供热方式可被划分为区域型的供热系统以及热电联产型供热系统。对于各种供热供暖方式的能耗评价可采用焓效率的方式,主要是指将能够进行有效利用的能量与其所消耗能量进行比值计算。在区域型的供暖系统中,燃气锅炉房的整体焓效率能够达到90%以上,其次是燃煤锅炉房及燃油锅炉房。对于全新型供热系统的相关研究重点为热泵及太阳能热水系统的具体能耗之上。热泵系统的焓效率大致为45%左右。对供暖系统的整体能耗进行深入的分析研究发现,燃煤、燃油及燃气锅炉房的能源利用率较高。因为锅炉在运用过程中整体容量偏大、热能利用率高、能耗损失较小的优势。

运用整体分析研究法对集中供暖方式进行分析研究,其主要分析内容包括:所提供的供热总量、供热总面积需求的满足度以及相应的转换效率等。随着供热供暖系统规模的逐步扩大化,能源的利用率也在逐步提升,因此相应的能耗状况得以有效改善。燃煤锅炉集中供暖方式虽在管理费用及相应的能耗方面状况较为良好,但同时也给环境带来的严重的不良影响。

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,运用大型锅炉的集中供热能耗量范围为5000kJ/m2~15000kJ/m2,运用天然气式的集中供热能耗量范围为4000kJ/m2~12000kJ/m2。从整体角度上看,与燃气锅炉相比,运用燃煤锅炉的供暖方式所获得的经济效益更高。但实际上,应用燃煤锅炉供暖时,其消耗能源的评估指标过大,管理人员较多,操作繁琐,特别是在冬季采暖期内,燃煤锅炉产生大量的废气,成为大气环境污染的主要来源[2]。运用燃气锅炉的供暖方式能够将其能源利用率进一步提升,提升范围最高可达到30%,排放出的CO2浓度要低于燃煤锅炉20%左右,对于环境的良好保护起到了有效的作用。

3、直接电热及电动热泵供暖方式的能耗分析

直接电热:从电热转换的角度进行分析可以发现,包括电热膜、电暖气在内的直接电热供暖方式其效率可接近至100%。但如果仅仅将品质较高的电能直接转换为热能,在其过程中,会对大量优质能源形成不必要的浪费。我国现有的直接电热供暖方式的重点为火电,而火力发电厂的整体效率仅为33%。因此即使热电转换率能够达到最高的100%,其供暖效率也仅有33%。在此过程中,供热供暖系统的耗能较大。

电动热泵:电力供热的最优方式便是热泵方式,在热泵的供暖过程中,对于相关电能进行了科学最大化的利用,相应的耗能偏低。水源热泵在供暖方式系统上已趋于成熟,燃煤效率能够达到79%~91%,但相应的对于水文条件要求较高。空气源热泵的整体性能会随着室外温度的变化而产生相应的变化,在环境较为寒冷的地区供暖还需借助电热的帮助,其燃煤效率为60%左右。

4、多种供热供暖方式能耗的全面分析

供热供暖系统的相关供热规模及环节与其能耗成正比例关系,也就是说,供热供暖方式的规模及环节越多样,其相应的能耗也就越多。分散供暖方式的能耗主要为建筑耗热,而区域集中供热的能耗主要为建筑耗热、不均匀热损失等,城市集中供热方式的能耗还包括热力管网的相关损失。

对于集中供热,应充分重视不均匀热损失,其占供热能耗的比例很大,当建筑保温性能得到改善后,部分损失的比例将越来越大[3]。在城市集中供热过程中,建筑能耗的比例占到了60%左右,其余的能耗损失为40%左右。当把建筑保温相关水平进行科学改善时,相关的建筑耗能得以降低。但如果在此基础上管网保温状况未进行科学的调节,供暖方式的耗能数值并不会发生较大变化。因此,对于集中供热而言,有效控制管网及不均匀热量损失则显得尤为重要。

即使在输配环节中的热损失较大,但在多种供热供暖方式中燃煤热电联产的能耗依旧较低。在相关环境条件的允许之下,还是应采取燃煤热电联产集中供热方式。考虑到煤的燃烧效率及环境的保护问题,建议燃煤供热方式还是以大规模为主。天然气锅炉具有较高的热效率,但由于整体成本因素影响,应将其安置于距离用户较近的区域,且以小规模分散为主。

四、新型节能建筑供热采暖技术展望

1、壁挂式燃气快速热水采暖两用炉

壁挂式燃气快速热水采暖两用炉基本上是一个燃气快速热水器,具有热水与采暖两项功能,提高了设备的利用率。在工作时采暖与热水系统是相互分隔的,并保证热水优先使用,而且热效率高,节省燃气。

2、全自动温控红外辐射采暖系统

红外辐射采暖系统是利用红外线辐射物体,人或物接收热量并储存起来,然后再通过辐射或对流把热量传到空气中,使环境温度上升。热能辐射波长2~12微米,相当于太阳辐射地球的波长,对人体无损害。且具有节能,投资少,安全,环保等特点。

3、太阳能地板辐射采暖

太阳能地板辐射采暖是一种新兴的采暖方式,它利用太阳能作为热源,不但节约了常规能源,而且避免了使用常规能源所带来的污染。太阳能地板辐射采暖既是一种能量消耗系统,也是能量生产系统,它具有节能、清洁与环保、舒适性好、便于热计量等特点,是一种绿色的采暖方式。

五、结束语

随着社会经济与技术的不断发展,人们的生活水平也在逐步提高。在严寒的环境下,多种供热供暖方式应运而生。对多种供热供暖方式的相应能耗进行具体深入的分析研究,对于促进我国供热供暖事业的良好发展而言,具有极为重要的意义及作用。

参考文献:

[1]张强.浅析住宅供暖方式多样化发展[J].管理观察,2009(05):51-52.

[2]董海峰.不同集中供暖方式的综合评价及优化研究[J].能源与节能,2013(09):68-73.

[3]韩伟国,江亿.多种供热供暖方式的能耗分析[J].暖通空调,2009(35):106-110.

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