空氣源熱泵與燃?xì)獗趻鞝t采暖在清潔取暖中的節(jié)能環(huán)保效益分析

郭泳軍

近年來，環(huán)境污染日益嚴(yán)重，不僅影響著人們的身體健康，而且也背離了國家制定的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。尤其是中國北部某些地區(qū)，由于集中供暖覆蓋率相對較低，仍在采用自行取暖爐設(shè)備進(jìn)行散碳取暖，這些設(shè)備很容易因為爐內(nèi)氧氣不均衡造成燃料燃燒不充分，再加上沒有經(jīng)過除塵、脫硝和脫硫等工藝，不僅造成了熱量的損失，也會產(chǎn)生大量的有毒有害氣體，這些氣體直接排放到空氣中，嚴(yán)重影響了人們的生存環(huán)境。為了實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境改善的協(xié)調(diào)共贏，近年來實施的清潔采暖工程，雖然一定程度上緩解了大氣污染，但一些問題也隨之產(chǎn)生。本文將以清潔取暖政策所覆蓋的農(nóng)村和城鄉(xiāng)接合部為研究對象，對空氣源熱泵供暖和燃?xì)獗趻鞝t供暖這兩種方式進(jìn)行節(jié)能減排效果測試，分析出這兩種方式的各自優(yōu)劣。

1 煤改清潔能源工程的政策及現(xiàn)狀

從當(dāng)前情況來看，散碳取暖這種高污染、高排放的取暖方式依然長期存在于我國北方部分地區(qū)，煤炭燃燒產(chǎn)生的大量煙塵、二氧化碳和氮氧化物，是北方冬季空氣污染源中的重要組成部分，已經(jīng)嚴(yán)重影響到人民群眾的健康和生活。

根據(jù)《中國環(huán)境狀況公報（2013）》調(diào)查顯示，在冬季供暖時期，京津冀區(qū)域有將近62.5%的天數(shù)空氣污染指數(shù)超標(biāo)，這些超標(biāo)的天數(shù)里，有20.7%是重度污染天氣。在地級及以上城市中，只有三個城市環(huán)境達(dá)標(biāo)天數(shù)過半。北京市超標(biāo)天數(shù)比例為52%，其中重度及以上污染天數(shù)比例高達(dá)16.2%，這樣的比例始終高居不下，情況不容樂觀。

改變?nèi)藗儌鹘y(tǒng)的取暖觀念對于改善環(huán)境質(zhì)量也是非常重要的，這就要求各地政府大力宣傳環(huán)保思想，樹立民眾環(huán)保理念，改變?nèi)∨绞?。研究表明，傳統(tǒng)的散碳取暖方式供熱效率低下，還存在著很大的安全隱患，很容易引起火災(zāi)和一氧化碳中毒[1]。而新型的供暖方式不僅可以減少污染氣體的排放，而且供暖效率、安全性、舒適性相較于傳統(tǒng)取暖方式也有很大的提高，這樣環(huán)保又安全的供暖方式應(yīng)該推廣。

2 煤改清潔能源主要形式

政府積極推行燃?xì)獗趻鞝t分戶采暖和空氣源熱泵分戶采暖工程，逐步改變散碳取暖區(qū)域的取暖方式，這兩種方式的本質(zhì)屬于現(xiàn)階段的“煤改氣”和“煤改電”工程[2]。

2.1 燃?xì)獗趻鞝t

政府現(xiàn)行的“煤改氣”工程主要通過燃?xì)獗趻鞝t設(shè)備來實現(xiàn)。燃?xì)獗趻鞝t主要有套管式和板換式兩種。其原理是設(shè)備內(nèi)部安裝循環(huán)水泵，同時在循環(huán)路徑上安裝燃燒室，并通過溫度、水壓、風(fēng)壓等各類傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，實時反饋設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。管路中的水被加熱后，在循環(huán)水泵的作用下，通過地暖盤管或其他換熱方式傳遞熱量。水通過不斷的循環(huán)加熱以此達(dá)到室內(nèi)采暖的效果。

不論是套管式燃?xì)獗趻鞝t，還是板換式燃?xì)獗趻鞝t，都可配置獨(dú)立的生活熱水出水口，這樣的供暖方式既能提供足量的暖氣，又方便了大家的日常生活。如此高效便捷的取暖方式深受大眾喜歡[3]。

天然氣壁掛爐本身配置有采暖及衛(wèi)浴等各類溫度傳感器，在溫度調(diào)節(jié)方面的優(yōu)勢也十分明顯，這樣大大提升了人們生活質(zhì)量。高效、快捷、人性化且環(huán)保的供暖方式既滿足了人們的不同需求，還減少了對大氣的污染，從而實現(xiàn)了雙贏[4]。

2.2 空氣源熱泵

源熱泵中有三種形式：水源、地源和空氣，與其他方式相比之下，空氣源熱泵更加快捷方便，并且不需要大量的資金投入，使用起來也極為簡單，尤其在華北地區(qū)很受歡迎。

空氣源熱泵供暖系統(tǒng)是由多個系統(tǒng)相互配合產(chǎn)生作用，其中包括熱泵機(jī)組、熱輸送系統(tǒng)、散熱裝置和控制系統(tǒng)等。其復(fù)雜的工作原理就是熱泵機(jī)組通過蒸發(fā)器在外吸收熱量后，被解壓為高溫高壓的氣體，最后經(jīng)過冷凝器釋放熱量，依次循環(huán)。這樣的低溫供暖方式很適合在居民集中的地區(qū)使用。

空氣源熱泵復(fù)雜的機(jī)組功能使它的效能比其他的供暖方式更高，工程量小，且易于實施、快捷，電網(wǎng)容忍度高，這些都促使空氣源熱泵成為當(dāng)下最為推崇的供暖技術(shù)。但是在冬季室外溫度過低的地區(qū)使用空氣源熱泵，穩(wěn)定性能會大打折扣，所以在我國冬季過于寒冷的地區(qū)并不推薦使用空氣源熱泵。

3 經(jīng)環(huán)境效益分析

社會研究和數(shù)據(jù)統(tǒng)計表明，每節(jié)約一千克的煤炭，可以減少二氧化碳排放2.418 千克、二氧化硫0.074 千克、氮氧化合物0.037 千克、碳粉塵排放0.673 千克和煙塵排放0.337 千克。二氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物、碳粉塵排放和煙塵的減排價值分別為 160 元 /t、20000 元 /t 、631.6 元 /t 和 275.2 元 /t。即使我們現(xiàn)在使用的清潔能源取代了傳統(tǒng)的煤炭，也僅僅只能減少排放量，并不能達(dá)到排放量為零的效果，所以說，目前使用的清潔能源并不能完完全全的做到零污染，而要想實現(xiàn)真正的零污染、零排放，還需要我們不斷地去探索新的清潔能源產(chǎn)品及相關(guān)技術(shù)。

4 總結(jié)

經(jīng)過上述多方面的分析和測算，得出以下幾點結(jié)論：

（1）燃?xì)獗趻鞝t和空氣源熱泵，相較而言，除了在極其寒冷的地區(qū)以外，在絕大部分情況下，空氣源熱泵的性能都略優(yōu)于燃?xì)獗趻鞝t。當(dāng)然，使用者均可以通過兩種供熱方式自主控制所需生活熱水的溫度，都具有良好的自主選擇性，同時都避免了能源的不必要消耗，值得去推廣。

（2）相較于城市地區(qū)，農(nóng)村地區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施相對落后，所以在改變供暖方式之前，應(yīng)該先解決基礎(chǔ)設(shè)備落后問題，如整改散熱末端設(shè)備以及房屋結(jié)構(gòu)保溫性差等阻礙，這些都需要徐徐圖之，做好規(guī)劃。

（3）根據(jù)我國目前的國情，清潔能源的開發(fā)還在不斷進(jìn)行。我國的供暖設(shè)施依然有很大的改進(jìn)空間。