新供暖方式欲解雾霾之困

本刊记者 韩松

采暖作为城乡居民高品质生活的一部分，其重要性不言而喻。然而，由于传统的供暖方式耗能多、污染大，冬季采暖每年已经成为我国节能减排战略目标顺利实施的障碍之一。那么是否有一种既能满足城乡居民的采暖需求，污染又非常小、耗能比较少的新型供暖方式呢？有关专家告诉我们，从空气和阳光中获取热源、以低温热水地面辐射供暖系统作为末端的供暖系统，就是这种新型供暖方式之一。

新型供暖打组合拳

据北京市建设工程物资协会建筑采暖分会主任金继宗介绍，将空气源热泵、低温热水辐射地暖，太阳能热水器等技术有机结合起来，可以优化组合成一个新的建筑采暖系统。测量数据显示，空气源热泵与低温热水地暖、空气源热泵与太阳能热水器的组合系统的能效比(COP)均超过3．0。此外，这种新型建筑采暖系统可以根据室外气温自动调节温度，兼顾节能性和舒适性，完全能满足华北等寒冷地区，华中、华东等冬冷夏热地区的冬季采暖需求点。

在以“空气源泵+太阳能热利用系统+低温热水地面辐射供暖系统”为供暖系统的供暖方式中，空气源热泵可从室外空气中获取大量大自然的免费能源，并通过电能将其转移到室内。其节能原理是，使用1份电能，可以同时从室外空气中获取2份以上免费的空气能，能产生3份以上的热能，可不低于零下20℃的工作环境中正常运行。

低温空气源热泵分别采用了喷气增焓压缩机或高压腔直流变速压缩机，以及“变水温”控制等新技术之后，可使空气源热泵在低温环境下启动性能更佳。当前的运行环境气温可延展到-20℃，同时还可根据环境气温进行自动调节，使建筑的舒适性和节能性最大化。

低温热水地面辐射供暖系统（以下简称水地暖系统）与散热器必须输入高温热水的情况不同，输送给它的热水的温度可低于50℃。这种末端系统如果采用预制沟槽薄型水地暖系统，输送给它的热水的温度只需35℃就可以了。将空气源热泵锁定在最佳的状态下工作，即提供50℃以下的热水；与高效地暖装置组合，从而优化组合成新的建筑采暖系统，即低温空气源热泵与高效地暖组合式建筑采暖系统。

我国北方寒冷地区，冬季太阳光照资源较丰富。太阳能供热主要用于生活热水。因受目前技术的限制，还不能单独依靠太阳能单独解决采暖问题。经常采用的是太阳能+电锅炉辅助系统，这种系统通常还是以耗电为主。采用太阳能和空气源复合热源解决冬季采暖和生活热水供应，是一个节能减排的好举措。若在太阳能集热器主动式采暖的同时，从建筑设计上增加房屋太阳能被动式采暖技术设施，例如，加大向阳窗采光面积，安装日落后使用的保暖窗帘（挡板），使用蓄热材料等，可使太阳能的采暖供献率超过40%。

节能减排费用低

北京城区南四环的鸿博家园小区测试点获得的数据显示，2011年～2012年采暖季，室外最低温度-9．8℃，最冷日平均温度-4℃，最冷月平均温度-2．52℃。室内整个冬季平均温度保持在20℃～22℃。地板采暖供水温度35℃。按采暖季125天，以每户建筑面积平均82平方米计算，采暖总耗电量不超过2000度，约为33 度/平方米。空气源热泵能效比（COP）在3．2以上。采暖季电费15元/平方米左右。低于同期同户型壁挂炉散热器采暖运行费用。

北京郊区的几个测试点的数据表明，室外温度最低的一个别墅项目冬季室外平均温度-6．2℃，最低温度-18．8℃，室内平均温度保持在20℃，空气源热泵的COP值仍可达3以上。冬季取暖加生活热水所用电费为19．7元/平方米，低于北京市燃气锅炉采暖费。

在北京郊区农村新建和旧房改造项目中，采用空气源热泵、太阳能复合热源作为冬季地面辐射采暖和生活热水的热源，取得了很好的效果。如房山区西白岱村项目测试数据表明，2011年～2012年采暖季，一月份室外平均温度-4℃，最低温度-17℃，室内平均温度保持在18℃。系统采暖和生活热水总耗电量5367 度，制热能效比（COP）3．16，其中太阳能集热器面积16平方米，冬季太阳能制热供献率占总制热量约30%。

据近年京郊新农村规划调查中统计，京郊农村一个采暖季需用煤347万吨，排放900万吨二氧化碳，8675吨二氧化硫，8443吨煤烟粉尘。如果一个农村家庭安装一套空气源热泵（太阳能）三联供系统，既能解决3～5口之家一年的正常生活取暖和热水需求。每年可节约燃煤3吨左右；节电230 度（或少燃2吨薪柴秸秆，相当于3.5亩林地的年生物储蓄量）；减少二氧化碳排放量5～6吨；减少烟粉尘排放72公斤；减少二氧化硫75公斤。京郊有110万户需要节能改造的农村住宅，如有三分之一采用这项供热技术，即可减排二氧化碳296万吨，二氧化硫2775吨，烟粉尘2664吨。显然，这将在北京“蓝天工程”中发挥重要作用，将让北京的天更蓝。

通过对住宅建筑不同供热方式的二氧化碳排放量计算结果显示，空气源热泵是二氧化碳排放量最低的几种供热方式之一。目前，该项采暖技术已在北京及周边地区的民用建筑项目中得到应用。我国相当多的中小城市、村镇的采暖和生活热水热源仍以燃煤为主，导致空气污染严重。此项技术如果向国内有条件的地区推广，将会大大减少二氧化碳排放量，为节能减排作出重要贡献。