1.前言
自然氣的主要成分是甲烷,它的燃燒產(chǎn)物是二氧化碳和水,因此自然氣是優(yōu)質潔凈能源。目前發(fā)達國家的能源結構主要是以石油和自然氣為主,而我國的能源結構則主要是以煤為主。以煤為主帶來的題目是大氣環(huán)境的嚴重污染。我國大氣中90%的二氧化硫、85%的二氧化碳和80%的粉塵等均是來自煤炭的燃燒。隨著西氣東輸工程的實施,“十五”規(guī)劃中我國明確規(guī)定自然氣所占能源消耗的比例將由現(xiàn)在的2%進步到8%。在滿足居民和產(chǎn)業(yè)用氣的基礎上,需開拓新的燃氣市場,如燃氣空調和燃氣供熱等。采用燃氣供熱的經(jīng)濟性如何正是本文討論的主要內容。
2.現(xiàn)有的采熱方式
目前,居民住宅采熱主要有以下幾種方式:
(1)集中供熱方式;
(2)分散的小煤爐;
(3)電熱器;
(4)家用熱泵空調;
(5)家用壁掛式燃氣爐。
目前,集中供熱還是北方地區(qū)的主要供熱方式之一,多數(shù)的集中供熱仍然是以燃煤為主。采用熱電廠或區(qū)域鍋爐房集中供熱固然比分散的小型煤爐、污染小,但燃燒產(chǎn)物仍對大氣造成污染。而且集中供熱在輸送的過程中,熱量損失較多,實際熱效率較低。
目前,集中供熱在某些地區(qū)的普及率還不是很高,以濟南地區(qū)為例,實際不足50%。另外集中供熱存在收費難和供熱質量差等題目。由于分戶計量本錢高,還需對原有系統(tǒng)進行改造,因此采用分戶計量存在很多困難[1],目前多數(shù)集中供熱用戶仍然是按照供熱面積來收費,這對白天家中無人的用戶來說是很不公道的。另外,采用集中供熱的用戶首先要交納開戶費,這筆用度也是一個不小的開支。小煤爐采熱嚴重污染環(huán)境而且供熱效率低,政府已明令禁止。
利用電熱器供熱耗電量大,而且供熱效果差,一般用戶難以承受高額的電費。另外,采用電采熱仍然要以燃燒煤作為代價,同樣污染了環(huán)境。資料表明,利用電熱的實際供熱總效率一般不足30%。
采用冷熱兩用熱泵空調供熱時,供熱量受室外氣溫的影響較大。室外氣溫越低,供熱效率也越低,正好與實際需要相反,因此單純采用熱泵空調供熱很難滿足實際要求。當然現(xiàn)在很多生產(chǎn)熱泵空調的廠家在機組內都設置了電輔助采熱,但采用電采熱總效率很低。
采用家用壁掛式燃氣爐,可分散投資,自動調節(jié)性能高,安全可靠,便于計量,而且可以一機多用,既可供熱、也可提供家用熱水,因此,很多房地產(chǎn)開發(fā)商選擇了燃氣供熱,如北京、沈陽、青島等城市。
3.壁掛式燃氣爐供熱的特點
采用壁掛式燃氣爐供熱克服了集中供熱的不足,具有如下優(yōu)點。
(1)一機多用,既可供熱,又可供給生活熱水,可為用戶節(jié)省購買熱水器的投資,同時利用燃氣供給生活熱水,加熱速度快,可隨時滿足用戶的需求,這比電熱水器有著明顯的上風。
(2)設備安裝方便,可安裝于廚房或陽臺,不占用廚房的使用面積,所占的空間也很小。一臺供熱量為2萬kcal/h的壁掛爐所占的空間體積不足0.1m3。
(3)自動調節(jié)性能好,現(xiàn)有的壁掛式燃氣爐均配,在白天家中無人的情況下,可降低室內設有溫控器定溫度,最大限度地節(jié)省運行用度。
(4)安全可靠,壁掛爐都設計了安全保護裝置,可保證用戶的安全使用。
(5)無熱網(wǎng)輸送損失,供熱系統(tǒng)啟動快,舒適性好。
(6)現(xiàn)有的壁掛爐供熱效率均能夠達到90%以上,對冷凝式的壁掛爐熱效率可達到105%。而集中供熱的總效率僅能達到50%左右。
(7)壁掛式燃氣爐所用的能源為煤氣或自然氣,是潔凈能源,對大氣造成的污染比集中供熱造成的污染大大降低。
(8)根據(jù)用氣量和用電量收費,收繳輕易。
燃氣爐雖有上述優(yōu)點,但由于燃氣爐在燃燒過程中,需要大量的氧氣,使得室內氧氣濃度降低,影響室內空氣品質,因此燃氣爐最好放置在陽臺,并解決好換氣題目,這樣才有利于安全。另外,假如每戶都直接將煙氣通過外墻排至室外,則勢必對上層用戶產(chǎn)生影響[2],因此應盡量通過土建集中煙道排放。
4.各種供熱方式的經(jīng)濟性比較
針對集中供熱、家用燃氣壁掛爐、家用熱泵空調三種供熱方式進行比較。集中供熱方式的用度包括用戶的開戶費和目前按面積計量的采熱費;壁掛爐的用度包括壁掛爐的設備用度、燃氣費和電費;熱泵空調的用度包括空調的設備費和電費,這里考慮到冷熱兩用空調比普通單冷空調價格稍高,因此冬季空調供熱設備用度按空調器價格的1/10計算。
以建筑面積為110㎡的住宅為例,該建筑物的實際使用面積為90㎡左右,單位使用面積的熱負荷為40W/㎡。以濟南為例,冬季實際采熱天數(shù)為120天,若按照天天24小時供熱,則冬季總耗能為37324800kJ。
(1)集中供熱方式。濟南地區(qū)集中供熱用戶的開戶用度每平方米建筑面積100元,故該住宅所需的開戶費為11000元。若按20年的投資年限,則每年的投資費為550元。濟南地區(qū)采熱運行用度每平方米使用面積為19.6元,則每年的采熱運行用度為1764元,因此集中供熱方式每年所需的總用度為2314元。
(2)熱泵空調供熱方式。假定該用戶的空調設備投資為10000元,則冬季采熱設備用度按1000元計算。同樣空調器按20年的使用年限,則利用熱泵采熱的設備用度每年50元。熱泵空調的供熱效率與室外氣溫有很大的關系,室外氣溫越高,機組供熱量越大。當室外氣溫低于-5℃時,一般需要電輔助加熱來供熱。根據(jù)濟南地區(qū)的氣象參數(shù),每年低于-5℃時的小時數(shù)接近采熱時數(shù)的1/3。按120天的采熱天數(shù),則每年低于-5℃時的小時數(shù)近似為960小時。若采用電輔助采熱的效率按95%計算,則采用電輔助采熱時間內耗電量為960×3.6/0.95=3638度。若利用熱泵空調采熱的均勻熱效率為2.0,則熱泵空調每年冬季的耗電量為(3.6/2.0)×120×24×2/3=3456度,每度電的用度為0.5元,則熱泵空調每年采熱所耗電費為(3638+3456)×0.5=3547元。因此,實際每年采熱所耗總用度為3547+50=3597元。
(3)家用壁掛式燃氣爐供熱方式。
以2萬kcal/ h的壁掛爐為例,單臺爐子的價格約6000元,使用年限仍然按20年計算,則每年設備的折舊用度為300元。以自然氣作為燃料,自然氣的發(fā)熱量大約為41900kJ/Nm3,假定壁掛爐的熱效率為95%,故冬季采熱所需的天燃氣量為37324800/(41900×0.95)=938m3,自然氣的單價按2元/m3計,則冬季采熱所需自然氣用度為1876元。冬季循環(huán)泵的功率按20W計算,實際耗電量為20×120×24/1000=57.6kWh,所需電費為29元,故每個采熱季的總用度為300+1876+29=2205元。
5.結論
由以上分析可見,利用熱泵空調供熱所需的用度最高,集中供熱和燃氣壁掛爐供熱的用度比較接近,燃氣壁掛爐用度稍低。由于燃氣壁掛爐均設有近自動控溫裝置,可根據(jù)住戶的要求設定室內溫度,在家中無人的時間,可將室內設定溫度降低或封閉壁掛爐,實際用氣量比上述計算量還要低,大約可節(jié)省20%，另外,采用燃氣爐供熱以后,節(jié)省了購買熱水器的用度,因此采用壁掛爐供熱每年的實際用度約為1600元,與其他兩種采熱方式比較具有很大的競爭上風。
1.前言
自然氣的主要成分是甲烷,它的燃燒產(chǎn)物是二氧化碳和水,因此自然氣是優(yōu)質潔凈能源。目前發(fā)達國家的能源結構主要是以石油和自然氣為主,而我國的能源結構則主要是以煤為主。以煤為主帶來的題目是大氣環(huán)境的嚴重污染。我國大氣中90%的二氧化硫、85%的二氧化碳和80%的粉塵等均是來自煤炭的燃燒。隨著西氣東輸工程的實施,“十五”規(guī)劃中我國明確規(guī)定自然氣所占能源消耗的比例將由現(xiàn)在的2%進步到8%。在滿足居民和產(chǎn)業(yè)用氣的基礎上,需開拓新的燃氣市場,如燃氣空調和燃氣供熱等。采用燃氣供熱的經(jīng)濟性如何正是本文討論的主要內容。
2.現(xiàn)有的采熱方式
目前,居民住宅采熱主要有以下幾種方式:
(1)集中供熱方式;
(2)分散的小煤爐;
(3)電熱器;
(4)家用熱泵空調;
(5)家用壁掛式燃氣爐。
目前,集中供熱還是北方地區(qū)的主要供熱方式之一,多數(shù)的集中供熱仍然是以燃煤為主。采用熱電廠或區(qū)域鍋爐房集中供熱固然比分散的小型煤爐、污染小,但燃燒產(chǎn)物仍對大氣造成污染。而且集中供熱在輸送的過程中,熱量損失較多,實際熱效率較低。
目前,集中供熱在某些地區(qū)的普及率還不是很高,以濟南地區(qū)為例,實際不足50%。另外集中供熱存在收費難和供熱質量差等題目。由于分戶計量本錢高,還需對原有系統(tǒng)進行改造,因此采用分戶計量存在很多困難[1],目前多數(shù)集中供熱用戶仍然是按照供熱面積來收費,這對白天家中無人的用戶來說是很不公道的。另外,采用集中供熱的用戶首先要交納開戶費,這筆用度也是一個不小的開支。小煤爐采熱嚴重污染環(huán)境而且供熱效率低,政府已明令禁止。
利用電熱器供熱耗電量大,而且供熱效果差,一般用戶難以承受高額的電費。另外,采用電采熱仍然要以燃燒煤作為代價,同樣污染了環(huán)境。資料表明,利用電熱的實際供熱總效率一般不足30%。
采用冷熱兩用熱泵空調供熱時,供熱量受室外氣溫的影響較大。室外氣溫越低,供熱效率也越低,正好與實際需要相反,因此單純采用熱泵空調供熱很難滿足實際要求。當然現(xiàn)在很多生產(chǎn)熱泵空調的廠家在機組內都設置了電輔助采熱,但采用電采熱總效率很低。
采用家用壁掛式燃氣爐,可分散投資,自動調節(jié)性能高,安全可靠,便于計量,而且可以一機多用,既可供熱、也可提供家用熱水,因此,很多房地產(chǎn)開發(fā)商選擇了燃氣供熱,如北京、沈陽、青島等城市。
3.壁掛式燃氣爐供熱的特點
采用壁掛式燃氣爐供熱克服了集中供熱的不足,具有如下優(yōu)點。
(1)一機多用,既可供熱,又可供給生活熱水,可為用戶節(jié)省購買熱水器的投資,同時利用燃氣供給生活熱水,加熱速度快,可隨時滿足用戶的需求,這比電熱水器有著明顯的上風。
(2)設備安裝方便,可安裝于廚房或陽臺,不占用廚房的使用面積,所占的空間也很小。一臺供熱量為2萬kcal/h的壁掛爐所占的空間體積不足0.1m3。
(3)自動調節(jié)性能好,現(xiàn)有的壁掛式燃氣爐均配,在白天家中無人的情況下,可降低室內設有溫控器定溫度,最大限度地節(jié)省運行用度。
(4)安全可靠,壁掛爐都設計了安全保護裝置,可保證用戶的安全使用。
(5)無熱網(wǎng)輸送損失,供熱系統(tǒng)啟動快,舒適性好。
