阮祥林 王小瑩
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采暖散熱器行業發展面臨的挑戰
阮祥林 王小瑩

秦皇島在水一方小區“被動房”
近年來,在全球經濟大環境的影響下,采暖散熱器行業的發展速度相較之前的快速發展放慢了腳步,目前進入到調整期,這種調整不僅僅只是在我們行業,結構調整是許多行業都面臨的問題。那么采暖散熱器在未來將面臨哪些艱難的挑戰呢?
超低能耗,零能耗,正能量的建筑等概念正越來越多的被社會討論,德國社科院提出的被動式房屋等等概念,什么叫被動式房屋,“被動房”建筑的概念是在德國上世紀80年代低能耗建筑的基礎上建立起來的,1988年瑞典隆德大學(Lund University)的阿達姆森教授(Bo Adamson)和德國的菲斯特博士(Wolfgang Feist)首先提出這一概念,他們認為“被動房”建筑應該是不用主動的采暖和空調系統就可以維持舒適室內熱環境的建筑。
歐盟提出了2020目標,就是到2020年,歐盟成員國新建建筑要達到零能耗,這是歐盟的基本目標。而美國也提出到2030年,新建建筑要達到零能耗。另外日本、韓國、澳大利亞也有類似的目標。而在我國,由住房城鄉建設部科技發展促進中心和河北省建筑科學研究院會同有關單位編制的《被動式低能耗居住建筑節能設計標準》也在2015年5月1日開始實施了。
據了解,2014年中國總共的能耗42.6億噸煤,大概已經快占到了全球30%,超出之前所預估的數據;若如此下去,保守估計到2020年需要45-50億噸標準煤。我們作為全球第二大GDP大國和第一大能耗國,我們的能耗其實已經過高了。而建筑能耗占我國社會總能耗的40%之巨,因此,建筑的節能減排是非常重要的一部分,習近平主席在巴黎氣候大會的講話中也提到,要發展綠色建筑,并提出“我國將于2030年左右使二氧化碳排放達到峰值并爭取盡早實現?!?/p>
被動式房屋實現零能耗或是低能耗主要是依靠建筑的外圍護結構,通過高性能的保溫材料來維護室內的溫度,而保溫材料現在發展迅速,比如過去使用苯板來保溫,德國現在使用木質纖維板,苯板導熱系數為0.034或0.033,而木質纖維板的導熱系數0.002 到0.0011,其保溫性能是苯板的5到10倍,除此之外還有真空隔熱板,導熱系數可以達到0.008。被動式房屋節能不僅在維護結構保溫上,還通過設備解決了換氣的熱量流失,在換氣的過程中,室內空氣外排并不喪失熱量,而新風進入室內還會被預熱。
被動式房屋對于溫度的保護,使得散熱器的使用量大大減少甚至不用。由此可以看到,被動式房屋或其它節能建筑將是未來建筑行業的發展方向,如果按照現在形勢發展下去,散熱器的市場前景不容樂觀。因為如果實現了被動式房屋,那么北方就不需要主動采暖了,人們降低對于采暖的需求。所以說低能耗國內外的現狀和發展趨勢,直接影響了供暖的發展。
目前來看,中國全面實現被動式建筑還需要比較漫長的時間,但這一發展趨勢是值得我們研究和思考的。
被動式建筑發展的目標是為了節能、低碳,綠色可持續發展是全世界所面臨的挑戰,也是發展目標。如果說被動式建筑是采用節能材料提高建筑保溫,從性能等被動式的手段來降低能耗,那么使用新能源則是主動手段。
以水源熱泵、土壤源熱泵、地源熱泵、空氣源熱泵或者太陽能、污水能、生物能等新能源為供熱能源的采暖方式現在已經并不鮮見,這些熱源形式很多已經在南方開始運用,前面已經提到,我國在未來對于二氧化碳的排放將進行非常嚴格的控制,因此采用新能源供暖將成為采暖行業未來的發展形勢之一。
我們的空氣是有溫度的,這些溫度來源于太陽輻射,而空氣源熱泵便是收集空氣中的熱量,它同太陽能光伏一樣,是一種太陽能深度利用的一種形式,空氣源熱泵是一種有效利用空氣熱能的節能產品,它并不是產生熱量的,而是搬運熱量的設備,它用1度的電能可以搬運2份到3份,甚至4份的空氣中的熱能到系統中去,從而實現節能,如果能效比按3.5來折算,空氣源熱泵一次能源利用率總體來說是燃煤鍋爐的2倍以上,電鍋爐的3倍以上。

空氣源熱泵工作原理
城市污水是北方寒冷地區不可多得的熱泵熱源。污水是流動的,水溫一年四季相對穩定,即使在極寒的冬季也不會被凍住,全年溫度保持在10攝氏度以上城市污水被抽進蒸發器內,簡單地對污雜物進行阻擋,然后通過電能驅動,利用介質將污水中的熱量提取出來,這些熱量把另一系統內的干凈水進行加熱,實現供熱。
地源熱泵則是通過搬運地下熱量,通常地源熱泵消耗1kWh的能量,用戶可以得到4.4kWh以上的熱量,這項技術被廣泛運用于歐美北方供暖。
與常規供暖空調系統相比,地源熱泵系統可節約用電40%以上,減少40%以上的污染物排放;與電供暖相比,可減少70%以上的污染物排放。我國多個地區出臺了相應的政策鼓勵推廣利用地熱資源。
然而,采用新能源作為供暖熱源,并不簡單的只是將燒煤的鍋爐房拆掉換成熱泵就可以了,因為過去化石燃料所提供是高溫熱源,而熱泵大多數并不能提供那么高的供熱溫度,也就是說,伴隨著新能源發展,低溫供暖也將成為發展形勢。
過去要做高溫熱源,其實因為過去集中供暖,鍋爐本身可以燒高溫,另外最重要一個環節就是我們為了省錢,高溫熱源是省錢的。首先輸配,我們要滿足相同的熱量,低溫熱源需要的管道就更大了,北方集中供暖的城市管道,吉普車都可以在管道里面開了。如果用低溫熱源來輸送,管道通行流量再乘以2.5倍,成本將有所增加。其次還有末端,如果做低溫熱源的話,散熱器要做的更大,成本也增加,所以說過去做高溫熱源,其實是受成本和技術的限制。為了適應低溫供暖的環境,采暖散熱器以及輸熱管道都要做出改變,需要更快更優秀的散熱,采暖散熱器需要適應熱源低溫化進行創新。
上世紀50年代,由于當時“能源奇缺”,周恩來親自主導以秦嶺、淮河為界,劃定北方為集中供暖區,南方不集中供暖,此即為南北供暖線。近年來隨著人們的生活水平提高,國民對于生活質量越來越看重,南方的供暖市場已有了非??焖俚陌l展,而這塊迅速成長的市場也是采暖行業十分關注的,很多企業已紛紛涉足,巨大的市場空間不但存在著巨大的經濟效益,對于采暖行業各方的方面都是十分有利的。
南方采暖與北方采暖最大的不同之處便在于南方因為前面所提到的原因并沒有集中供暖,而是采用的分戶供暖,也就是說南方采暖與北方采暖是完全不同的兩套體系,很多原來在北方適用的標準在南方并不合適。比如供暖水質,供暖水質問題在很長一段時間都是采暖散熱生產廠家所頭痛的一個問題,很多散熱器漏水的問題都是由于供暖水質不達標造成的,這對散熱器產品提出額外的要求,甚至限制了散熱器產品的材質使用,像新型的純鋁散熱器雖然有著優質的散熱量但在很多集中供暖地區并不能使用。而南方使用分戶供暖便不存在這些問題,因為供暖用水就是自來水,可以在密封的管道中循環使用,不受外界污染。

家庭供暖系統

踢腳板暖氣
分戶供暖的好處有很多,比如,集中供暖采暖散熱器需要承受巨大的水壓,而分戶采暖系統中的采暖散熱并不需要擔心這些問題。但是分戶供暖對于散熱器有別的要求,比如,分戶供暖是即用即開,并不像集中供暖一樣24小時開著,這就使得散熱器產品散熱要更加迅速,目前大水道鋁制散熱器在南方采用得比較多便是出于如此原因。
南方采暖還不僅僅是一個分戶供暖的問題,目前南方采暖主要發展在長江流域,該地區屬于夏熱冬冷地區,冬季需要采暖,夏季需要制冷,所以對于該地區而言,僅僅有采暖還是不夠的,其實我們北方多少年來就是只發展供暖,通風都沒有考慮,特別是在居住建筑里面,通風都沒有相應的標準,過去我們說采暖行業,現如今越來越多的說暖通行業,暖通行業還包括通風。 所以未來采暖的發展還需要去結合供冷和通風,形成系統發展。
目前來看,南方采用分戶供暖,個性化程度高,受到的約束較少,南方不少暖通企業已經開始了系統化的設計安裝,這作為未來的一種發展形勢,也是需要重視的。
近年來采暖散熱器行業討論得比較多的就是地板供暖,很多行業企業覺得地板供暖對采暖散熱器市場產生了沖擊。這種沖擊不得不承認確實是存在的,但應該極積去看待,就好像過去我國北方人民用土炕,西方用壁爐來采暖,但沒有人說散熱器的出現沖擊了土炕和壁爐。新的產品總是會出現,比如德國科學家從人體微血管網的原理受啟發,發明了新型環境調節系統——毛細管空調系統,類似人體毛細管網一樣,毛細管空調使用毛細管網以水為媒介,厚度一般3-4公分,輕薄、柔軟、荷載小,有多種靈活的安裝方式,具有高效節能和高舒適的特點。這種新型的采暖末端對現在的地板采暖未來也會產生沖擊。除此之外,近年來全國各省市因為城市霧霾問題,很多都在進行“煤改電”,這也使得很多以電為能源的采暖產品得到了發展機會,比如電熱膜等產品。相信在今后,這種新型的末端會越來越多,但我們不應該去排斥,而是加深對于自己產品的特性的認識,開發出合適的產品。
例如,很多采暖散熱器企業都推出過衛浴散熱器,這是非常符合采暖散熱器特性的產品,也受到了市場的廣泛認可。再比如踢腳線散熱器,結合掛墻式暖氣片和木質踢腳線的特點,將供暖和家庭裝飾完美地融為一體,不僅完全可以替代傳統的木質踢腳線和掛墻式暖氣片。踢腳線散熱器由銅管和鋁翅片構成,以增加其表面積。并與鍋爐系統連接,將熱量從水傳導到金屬散熱器或對流器。這種散熱器設計可以加熱房間中的空氣并使熱量對流到周圍的空氣中。冷空氣會下沉到散熱器下方,并在流經散熱器時被加熱,加熱后的空氣再替換房間頂部的空氣。這構成房間內空氣流動的對流循環。如果從上方或下方擋住寄存器(Register),該空氣流動就會被阻滯,散熱器將停止工作。踢腳板暖氣系統有時會配備可開合的蓋子用以微調房間內的暖氣效果,就像中央空調系統中的空氣寄存器一樣。

健坤天地(北京)采暖設備有限公司在當時的展會上推出智臻系列智能電暖氣
采暖散熱器產品存在的目的是為了提高居室的舒適性,而隨著智能家居時代的來臨,我們同樣需要緊跟時代的步伐。智能家居是在互聯網影響之下物聯化的體現。智能家居通過物聯網技術將家中的各種設備連接到一起,提供家電控制、照明控制、電話遠程控制、室內外遙控、防盜報警、環境監測、暖通控制、紅外轉發以及可編程定時控制等多種功能和手段。其實在2015年第十五屆中國(北京)國際供熱通風空調、衛生潔具及城建設備與技術展覽會散熱器“優秀產品創新獎”中便有一款這樣的產品。健坤天地(北京)采暖設備有限公司在當時的展會上推出智臻系列智能電暖氣,這款產品可以通過WIFI無線實現智能化控制;自由編制使用習慣,自動運行;可分房設定使用溫度,分時設定開關時間。用戶可以根據自己的起居規律,通過微型電腦控制顯示終端,設置不同房間的采暖溫度、開啟時間、運行時長等。真正做到,我的溫度,我做主。
前面提到暖通應形成系統化,而在這種系統之中理應加入智能家居的元素,真正實現智慧采暖。
經濟形勢所帶來的壓力是巨大的,但低水平的快速發展并不利于行業的提升,如果固守舊的思維,那么目前的市場確實令人擔憂,我國工業化發展已然經歷數十年,供給不足的時代早已遠去,飽合的市場對于舊的產品并沒有太多的需求。消費的需求是優秀的產品所創造出來的,在沒有手機之前,人們并覺得自己需要手機,在沒有蘋果之前,人們并不知道自己需要一款智能手機。
現今,中國供需關系正面臨著不可忽視的結構性失衡?!肮┬桢e位”已成為阻擋中國經濟持續增長的最大路障:一方面,過剩產能已成為制約中國經濟轉型的一大包袱。另一方面,中國的供給體系,總體上是中低端產品過剩,高端產品供給不足。中央財經領導小組第十二次會議上,習近平總書記強調,供給側結構性改革的根本目的是提高社會生產力水平,落實好以人民為中心的發展思想。要在適度擴大總需求的同時,去產能、去庫存、去杠桿、降成本、補短板,從生產領域加強優質供給,減少無效供給,擴大有效供給。而如何找到有效需求,就需要仔細琢磨社會的發展趨勢,或許便可以找到新的市場。
【文章編號】1671-3362(2016)03-0038-04
【文獻標識碼】C