幾種采暖供熱方式的分析研究

荊影

摘要：隨著技術的不斷發(fā)展，我國在采暖方式方面不斷的進行改革創(chuàng)新。我國的北方地區(qū)因為處于冬季的周期較長，所以采暖質量尤為重要，文章對于幾種采暖方式進行了分析研究，試圖找到一種最佳的采暖方式，滿足我國北方地區(qū)的供暖質量。

關鍵詞：采暖；電熱；集中；熱電聯產

1 幾種可行的采暖方式及分析評價

1.1 熱電聯產方式

熱電聯產是電熱廠的一種供熱形式，將發(fā)電和供熱綜合運行，有效的提高供熱效率。熱電廠的供電效率要比火電廠的供電效率低，但是剩余的熱量卻可以應用到供熱生產中，極大的提高了供熱效率。在和傳統(tǒng)的鍋爐房相比，熱電廠的供熱效率是它的二倍，但是污染卻比鍋爐房供熱小很多，環(huán)保方面比較先進。但是利用熱電聯產也存在一定的缺點，主要表現在如下幾點：第一，利用熱電聯產，需要很長的輸送管道，所以在初期投資方面比較大，對其進行的管理維護費用也比較高。第二，由于在線路的末端沒有計量方式，所以會浪費掉很多的熱能，但是通過相關的技術改革，對其實行按熱量計量的方式，可以節(jié)省大量的熱量。

1.2 中小型區(qū)域鍋爐房集中供熱

區(qū)域鍋爐房集中供熱是我國傳統(tǒng)供熱中比較常用的形式，它是利用燃煤、燃油和燃氣產生熱量，然后通過局域管網熱水的方式進行供熱。這種供熱方式和熱電聯產比較相似，在末端也沒有計量方式，所以造成了大量熱能的浪費。在熱源的供應效率上，要比熱電聯產的方式低很多，并且在燃煤輸送和燃燒時，對環(huán)境造成極大的污染。如果使用天然氣和電的方式為燃料，將會降低對環(huán)境的污染，但是燃料成本就會增加。

1.3 家用小型燃氣熱水爐

家用小型燃氣鍋爐是在每個住戶家中安裝一個小型鍋爐，通過燃氣燃燒的方式實現供熱。這種供熱方式在我國供熱方式中還沒普及，主要是受到傳統(tǒng)的集中供熱方式的限制，并且在以前的住房面積中比較小，不利于這種方式的推廣。使用小型燃氣鍋爐還需要住戶自己投資，這也是沒有普及的原因之一。但是隨著經濟的發(fā)展和人們生活水平的提高，在燃料結構有所改變之后，這些因素都已經得到了很好的解決，不再是限制小型燃氣鍋爐推廣的障礙。因為現代建筑的面積越來越大，并且在燃氣燃燒方面得到改革后，集中供熱和家庭燃氣相比費用基本相同。使用家庭小型燃氣鍋爐不僅能夠解決供熱的問題，同時還解決了熱水的問題，降低了熱水器的費用。所以說在現階段，家用小型熱水爐要比集中供熱占有很多優(yōu)勢，并且在未來會得到更廣泛的普及。

1.4 直接電熱

在火電供熱的過程中，熱電轉換的效率僅為百分之三十，并且在熱量輸送的過程中還會有所損失，所以傳輸到供熱終端時熱量消耗比較大。直接利用電熱進行供暖，對于終端裝置的利用率來講為百分之一百，并且便于調節(jié)，這是一種將電能直接轉換為熱能的一種方式，是一種很大的能源浪費。在資源利用不是很先進的我國，利用直接電熱的方式并不可取，并且對于環(huán)境保護有極大的不利。

1.5 電蓄熱方式

為了解決電力負荷的峰谷差減緩大型火電與調峰的困難，設法利用夜間低谷期電力供熱，從電力系統(tǒng)運行的綜合平衡看，尚有一定的道理。目前有這樣幾種電蓄熱方式：a.大型常壓熱水箱。每10000m2采暖面積約需851113水箱。占地成本高差熱損失也較大。b.高壓蓄熱水箱，可使蓄熱溫度提高到19℃，從而可使蓄熱水箱容積減少至三分之一。但所占空間仍大，并且在居住區(qū)增加這樣的高壓容器總有一些安全問題。這兩種方式最終還是以集中供熱力式向末端供熱，因此保留了集中供熱調節(jié)不靈活，供熱效率低等一系列問題。c.采用電熱膜方式，利用建筑物本身熱濕性蓄熱。由于采暖最大負荷發(fā)生在晚間而電力負荷低谷發(fā)生在后半夜。因此這種蓄熱方式效果很差并且為了蓄熱導數夜間室內溫度過高，熱損失增加。

1.6 電動空氣熱泵

使用電采暖的最好方式是熱泵方式?？諝鉄岜檬鞘箍諝鈧葴囟冉档?，將其熱量轉送至另一側的空氣或水中。使其溫度升至采暖所要求的溫度。由于此時電用來實現熱量從低溫向高溫的提升，因此當升溫時，一度電可產生約3500W的熱量，效率為350%?？紤]發(fā)電的熱電效率為33%空氣熱泵的總體效率約為110%，高于直接燃煤或燃氣的效率。具有熱泵功能的房間空調器與單冷型房間空調器價格差異并不大因此考慮到空調器的普及采用熱泵并不增加投資。這種方式的問題是：a.熱泵性能隨室外溫度降低而降低，當外溫降至-5℃以下時，一般就需要輔助采暖設備。此時用電熱作為輔助手段也遠比整個冬季全部電熱效率高，模擬分析的結果表明使用輔助電采暖后，北京地區(qū)熱泵采暖電耗約為直接電熱方式的一半。b.房間空調器的末端是熱風而不是-般的采暖散熱器，許多人感覺不舒適，這可以通過一些措施來改進。例如采用戶式中央空調與地板采暖結合等，但初投資要增加。

1.7 電動水源熱泵

解決空氣熟泵外溫低時效率下降的最好方案就是采用深井回灌方式的水源熱泵。冬季將地下水從深井抽出，經換熱器降溫后，再回灌到另一口深井中。換熱器得到的熱量經熱泵提升溫度后成為采暖熱源。夏季則將地下水從深井中取出經換熱器升溫后再回灌到另一口深井中，換熱器另一側則為為空調冷凍水。這種方式實際上是在夏天將建筑物中產生的熱量存入地下，供冬季采暖使用。冬季將建筑物產生的冷量存于地下，供夏天空調用。華北地區(qū)民用建筑冬夏冷熱負荷大致相當，因此采用此方式可保持地下的熱平衡。由于地下水抽出后經過換熱器后又回灌至地下屬全封閉方式，因此不使用任何水資源也不會污染地下水源。這一方式在西歐各國廣泛使用屬環(huán)保方式。由于地下水溫常年穩(wěn)定采用這種方式整個冬季氣候條件都可實現一度電產生3500W以上的熱量，運行成本低于燃煤鍋爐房供熱，夏季還可使空調效率提高，降低30-40%的制冷電耗。同時此方式冬季可產生45℃熱水，因此仍可使用目前的采暖散熱器。如果考慮空調設備投資的話，這種方式與小區(qū)燃煤鍋爐房和各戶房間空調器投資相同，但全部為電驅動，小區(qū)無污染。夏季空調熱量全部排隊地下，小區(qū)無熱污染。一次能源效率還高于直接燃煤，因此應該是解決華北地區(qū)城市建筑采暖空調的最佳方案，但應充分考慮好回灌問題。

2 結束語

在經濟建設高速發(fā)展的形勢下，采暖技術有了很大的進步，在采暖方式上也有很多種的選擇，在實際的供暖工程中，應該根據實際狀況進行供暖方式的選擇。在采暖工程中，應該根據供熱效率，燃料的成本，熱能的損耗和對環(huán)境的污染等各方面綜合考慮，采用一種低成本，高效率的采暖供熱方式，提高采暖的質量。隨著我國技術的不斷發(fā)展，我國的采暖方式將會向著節(jié)約型、環(huán)保型、自動化、熱效率高的方向發(fā)展。針對我國北方地區(qū)的氣候條件，應該制定出適宜的采暖方式，保證采暖工程的順利開展。

參考文獻

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