新供暖方式欲解霧霾之困

本刊記者 韓松

采暖作為城鄉居民高品質生活的一部分，其重要性不言而喻。然而，由于傳統的供暖方式耗能多、污染大，冬季采暖每年已經成為我國節能減排戰略目標順利實施的障礙之一。那么是否有一種既能滿足城鄉居民的采暖需求，污染又非常小、耗能比較少的新型供暖方式呢？有關專家告訴我們，從空氣和陽光中獲取熱源、以低溫熱水地面輻射供暖系統作為末端的供暖系統，就是這種新型供暖方式之一。

新型供暖打組合拳

據北京市建設工程物資協會建筑采暖分會主任金繼宗介紹，將空氣源熱泵、低溫熱水輻射地暖，太陽能熱水器等技術有機結合起來，可以優化組合成一個新的建筑采暖系統。測量數據顯示，空氣源熱泵與低溫熱水地暖、空氣源熱泵與太陽能熱水器的組合系統的能效比(COP)均超過3．0。此外，這種新型建筑采暖系統可以根據室外氣溫自動調節溫度，兼顧節能性和舒適性，完全能滿足華北等寒冷地區，華中、華東等冬冷夏熱地區的冬季采暖需求點。

在以“空氣源泵+太陽能熱利用系統+低溫熱水地面輻射供暖系統”為供暖系統的供暖方式中，空氣源熱泵可從室外空氣中獲取大量大自然的免費能源，并通過電能將其轉移到室內。其節能原理是，使用1份電能，可以同時從室外空氣中獲取2份以上免費的空氣能，能產生3份以上的熱能，可不低于零下20℃的工作環境中正常運行。

低溫空氣源熱泵分別采用了噴氣增焓壓縮機或高壓腔直流變速壓縮機，以及“變水溫”控制等新技術之后，可使空氣源熱泵在低溫環境下啟動性能更佳。當前的運行環境氣溫可延展到-20℃，同時還可根據環境氣溫進行自動調節，使建筑的舒適性和節能性最大化。

低溫熱水地面輻射供暖系統（以下簡稱水地暖系統）與散熱器必須輸入高溫熱水的情況不同，輸送給它的熱水的溫度可低于50℃。這種末端系統如果采用預制溝槽薄型水地暖系統，輸送給它的熱水的溫度只需35℃就可以了。將空氣源熱泵鎖定在最佳的狀態下工作，即提供50℃以下的熱水；與高效地暖裝置組合，從而優化組合成新的建筑采暖系統，即低溫空氣源熱泵與高效地暖組合式建筑采暖系統。

我國北方寒冷地區，冬季太陽光照資源較豐富。太陽能供熱主要用于生活熱水。因受目前技術的限制，還不能單獨依靠太陽能單獨解決采暖問題。經常采用的是太陽能+電鍋爐輔助系統，這種系統通常還是以耗電為主。采用太陽能和空氣源復合熱源解決冬季采暖和生活熱水供應，是一個節能減排的好舉措。若在太陽能集熱器主動式采暖的同時，從建筑設計上增加房屋太陽能被動式采暖技術設施，例如，加大向陽窗采光面積，安裝日落后使用的保暖窗簾（擋板），使用蓄熱材料等，可使太陽能的采暖供獻率超過40%。

節能減排費用低

北京城區南四環的鴻博家園小區測試點獲得的數據顯示，2011年～2012年采暖季，室外最低溫度-9．8℃，最冷日平均溫度-4℃，最冷月平均溫度-2．52℃。室內整個冬季平均溫度保持在20℃～22℃。地板采暖供水溫度35℃。按采暖季125天，以每戶建筑面積平均82平方米計算，采暖總耗電量不超過2000度，約為33 度/平方米。空氣源熱泵能效比（COP）在3．2以上。采暖季電費15元/平方米左右。低于同期同戶型壁掛爐散熱器采暖運行費用。

北京郊區的幾個測試點的數據表明，室外溫度最低的一個別墅項目冬季室外平均溫度-6．2℃，最低溫度-18．8℃，室內平均溫度保持在20℃，空氣源熱泵的COP值仍可達3以上。冬季取暖加生活熱水所用電費為19．7元/平方米，低于北京市燃氣鍋爐采暖費。

在北京郊區農村新建和舊房改造項目中，采用空氣源熱泵、太陽能復合熱源作為冬季地面輻射采暖和生活熱水的熱源，取得了很好的效果。如房山區西白岱村項目測試數據表明，2011年～2012年采暖季，一月份室外平均溫度-4℃，最低溫度-17℃，室內平均溫度保持在18℃。系統采暖和生活熱水總耗電量5367 度，制熱能效比（COP）3．16，其中太陽能集熱器面積16平方米，冬季太陽能制熱供獻率占總制熱量約30%。

據近年京郊新農村規劃調查中統計，京郊農村一個采暖季需用煤347萬噸，排放900萬噸二氧化碳，8675噸二氧化硫，8443噸煤煙粉塵。如果一個農村家庭安裝一套空氣源熱泵（太陽能）三聯供系統，既能解決3～5口之家一年的正常生活取暖和熱水需求。每年可節約燃煤3噸左右；節電230 度（或少燃2噸薪柴秸稈，相當于3.5畝林地的年生物儲蓄量）；減少二氧化碳排放量5～6噸；減少煙粉塵排放72公斤；減少二氧化硫75公斤。京郊有110萬戶需要節能改造的農村住宅，如有三分之一采用這項供熱技術，即可減排二氧化碳296萬噸，二氧化硫2775噸，煙粉塵2664噸。顯然，這將在北京“藍天工程”中發揮重要作用，將讓北京的天更藍。

通過對住宅建筑不同供熱方式的二氧化碳排放量計算結果顯示，空氣源熱泵是二氧化碳排放量最低的幾種供熱方式之一。目前，該項采暖技術已在北京及周邊地區的民用建筑項目中得到應用。我國相當多的中小城市、村鎮的采暖和生活熱水熱源仍以燃煤為主，導致空氣污染嚴重。此項技術如果向國內有條件的地區推廣，將會大大減少二氧化碳排放量，為節能減排作出重要貢獻。