“地能熱寶”為農(nóng)村建筑清潔取暖的優(yōu)勢分析

劉寶紅

恒有源科技發(fā)展集團有限公司 北京 100093

一、背景概述

目前北方農(nóng)村建筑大多數(shù)燃燒散煤取暖，存在不衛(wèi)生、易煤氣中毒、取暖溫度不穩(wěn)定、高污染排放等問題。一戶取暖耗煤量按3噸計算，一個冬季每戶需清運煤渣消納約0.5噸，排放氣體污染物約8噸，其中煤爐灶PM2.5的排放強度是大型燃煤發(fā)電鍋爐的4 倍至10倍，已成為影響冬季大范圍連續(xù)性霧霾天氣的重要原因之一。

農(nóng)村建筑取暖設(shè)施以土暖氣、煤爐為主，效率低，房間溫度低也不穩(wěn)定；環(huán)境臟，需人工添煤除煤渣；存在煤氣中毒危險；農(nóng)村建筑為農(nóng)戶自己蓋建，缺乏標準規(guī)范的驗收，墻體缺乏保溫，門窗保溫性能差，取暖能耗大費用高。

2016年12月21日召開中央財經(jīng)領(lǐng)導小組第十四次會議上，強調(diào)：“推進北方地區(qū)冬季清潔取暖等6個問題，都是大事，關(guān)系廣大人民群眾生活，是重大的民生工程、民心工程”。農(nóng)村建筑的清潔取暖問題是急需解決的大事。

二、農(nóng)村建筑取暖的個性化需求

2.1 農(nóng)村建筑取暖房間調(diào)研

北方農(nóng)村建筑取暖與城鎮(zhèn)集中供暖樓房用戶存在很大差異。有調(diào)查結(jié)果表明農(nóng)戶大部分時間呆在臥室，接見客人時會在客廳幾小時，只會常駐臥室或是主要在臥室這兩種情況合計比例高達88.4%。農(nóng)戶臥室是最主要需要取暖的房間，其次是客廳。

2.2 農(nóng)村建筑有分間取暖、間歇性取暖需求

農(nóng)村建筑冬季臥室和客廳的同時取暖固定需求差異化較大，50%以上農(nóng)戶均表示隨時用隨時開，35%左右農(nóng)戶認為晚上需要連續(xù)取暖，只有15%左右農(nóng)戶認為需要晝夜連續(xù)取暖運行。這些調(diào)研結(jié)果表明農(nóng)村建筑取暖與成熟的小區(qū)住宅供暖差異較大，農(nóng)村建筑有分間取暖、間歇性取暖需求，而且這樣取暖能最大限度實現(xiàn)行為節(jié)能從而降低費用。

三、地能熱寶介紹

3.1 地能熱寶系統(tǒng)

“地能熱寶”是以淺層地能作為供暖替代能源，系統(tǒng)設(shè)計符合和繼承了中國“省著用”的節(jié)儉傳統(tǒng)，分間配散熱內(nèi)機，是高效電替煤自采暖系統(tǒng)。淺層地（熱）能溫度與當?shù)啬昶骄鶜鉁叵喈?，如北京淺層地（熱）能溫度13-15℃，與室內(nèi)采暖溫度18-22℃溫度品位接近，而且淺層地（熱）能溫度不受寒冷惡劣天氣影響常年相對恒定，供暖溫度有保證。

3.2 地能熱寶取暖房間溫度場

地能熱寶特殊的散熱內(nèi)機結(jié)構(gòu)讓取暖房間的溫度場較舒適，原理為散熱內(nèi)機如同散熱器掛裝于墻上，采用下出風上回風的氣流組織形式。熱風因密度小，逐漸自然上升，整個房間溫度均勻升高，房間溫度如同地板送風“暖足涼頂”的效果。同時針對人體活動區(qū)域定向送暖風取暖，房間溫度在人活動的高度區(qū)域相對高，房間上部屋頂溫度要低3-7℃，對于取暖能耗要節(jié)省15%左右。

3.3 優(yōu)勢分析

3.3.1 地能熱寶分間可調(diào)，運行費用低

地能熱寶散熱內(nèi)機分間配置，每個內(nèi)機可自動啟停，人在哪屋開哪屋內(nèi)機，調(diào)節(jié)性強。而普通熱泵熱水系統(tǒng)因管路有防凍需求要保持循環(huán)運轉(zhuǎn)，加上系統(tǒng)關(guān)閉后重新啟動預熱速度慢等原因，無法實現(xiàn)隨用隨啟動以及滿足部分房間取暖的調(diào)控需求，導致整個建筑一個采暖季都在取暖，能耗是地能熱寶的兩倍以上。

3.3.2 地能熱寶間歇取暖升溫快

地能熱寶末端散熱設(shè)備只涉及到氟路系統(tǒng)，節(jié)省了末端熱水循環(huán)泵，風機強制對流加熱循環(huán)房間空氣，效率更高。對于需要快速加熱的房間，末端散熱設(shè)備直接向房間送熱風，啟動后很快就可達到要求的取暖效果。

3.3.3 不用電增容

相當于家用空調(diào)設(shè)備的220V配電量，不額外增加建筑物成本和配電量；在煤改電方案中配電最低，減少了電網(wǎng)敷設(shè)投資，提高了配電利用率，能改善配電供不上的現(xiàn)狀。

四、地能熱寶應用數(shù)據(jù)

2016-2017年供暖期間對北京3000多戶進行了運行監(jiān)測，涉及空氣源熱泵、地源熱泵、蓄能式電暖氣和燃氣壁掛爐。有一部分是簡單的監(jiān)測數(shù)據(jù)，一部分基本是全性能監(jiān)測，同時從市電力公司，對全市煤改電村落的用電情況進行了提取，所以對運行費用（電費）有一個準確的掌握。通過走訪與調(diào)查問卷的方式對改造用戶滿意度進行調(diào)研，對比詳見下表。

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五、結(jié)論

地能熱寶非常適合農(nóng)村建筑取暖應用，家用空調(diào)的配電量，可分間配置和使用，實現(xiàn)有人在開無人在時關(guān)閉，能快速加熱房間溫度，溫度場舒適，符合農(nóng)村建筑分間取暖、間歇性取暖的特殊需求。地能熱寶具有較高的能效，北京農(nóng)戶單位面積采暖費用約10元，在各清潔取暖類別中最低，農(nóng)民滿意度最高，非常有優(yōu)勢。