几种采暖供热方式的分析研究

荆影

摘要：随着技术的不断发展，我国在采暖方式方面不断的进行改革创新。我国的北方地区因为处于冬季的周期较长，所以采暖质量尤为重要，文章对于几种采暖方式进行了分析研究，试图找到一种最佳的采暖方式，满足我国北方地区的供暖质量。

关键词：采暖；电热；集中；热电联产

1 几种可行的采暖方式及分析评价

1.1 热电联产方式

热电联产是电热厂的一种供热形式，将发电和供热综合运行，有效的提高供热效率。热电厂的供电效率要比火电厂的供电效率低，但是剩余的热量却可以应用到供热生产中，极大的提高了供热效率。在和传统的锅炉房相比，热电厂的供热效率是它的二倍，但是污染却比锅炉房供热小很多，环保方面比较先进。但是利用热电联产也存在一定的缺点，主要表现在如下几点：第一，利用热电联产，需要很长的输送管道，所以在初期投资方面比较大，对其进行的管理维护费用也比较高。第二，由于在线路的末端没有计量方式，所以会浪费掉很多的热能，但是通过相关的技术改革，对其实行按热量计量的方式，可以节省大量的热量。

1.2 中小型区域锅炉房集中供热

区域锅炉房集中供热是我国传统供热中比较常用的形式，它是利用燃煤、燃油和燃气产生热量，然后通过局域管网热水的方式进行供热。这种供热方式和热电联产比较相似，在末端也没有计量方式，所以造成了大量热能的浪费。在热源的供应效率上，要比热电联产的方式低很多，并且在燃煤输送和燃烧时，对环境造成极大的污染。如果使用天然气和电的方式为燃料，将会降低对环境的污染，但是燃料成本就会增加。

1.3 家用小型燃气热水炉

家用小型燃气锅炉是在每个住户家中安装一个小型锅炉，通过燃气燃烧的方式实现供热。这种供热方式在我国供热方式中还没普及，主要是受到传统的集中供热方式的限制，并且在以前的住房面积中比较小，不利于这种方式的推广。使用小型燃气锅炉还需要住户自己投资，这也是没有普及的原因之一。但是随着经济的发展和人们生活水平的提高，在燃料结构有所改变之后，这些因素都已经得到了很好的解决，不再是限制小型燃气锅炉推广的障碍。因为现代建筑的面积越来越大，并且在燃气燃烧方面得到改革后，集中供热和家庭燃气相比费用基本相同。使用家庭小型燃气锅炉不仅能够解决供热的问题，同时还解决了热水的问题，降低了热水器的费用。所以说在现阶段，家用小型热水炉要比集中供热占有很多优势，并且在未来会得到更广泛的普及。

1.4 直接电热

在火电供热的过程中，热电转换的效率仅为百分之三十，并且在热量输送的过程中还会有所损失，所以传输到供热终端时热量消耗比较大。直接利用电热进行供暖，对于终端装置的利用率来讲为百分之一百，并且便于调节，这是一种将电能直接转换为热能的一种方式，是一种很大的能源浪费。在资源利用不是很先进的我国，利用直接电热的方式并不可取，并且对于环境保护有极大的不利。

1.5 电蓄热方式

为了解决电力负荷的峰谷差减缓大型火电与调峰的困难，设法利用夜间低谷期电力供热，从电力系统运行的综合平衡看，尚有一定的道理。目前有这样几种电蓄热方式：a.大型常压热水箱。每10000m2采暖面积约需851113水箱。占地成本高差热损失也较大。b.高压蓄热水箱，可使蓄热温度提高到19℃，从而可使蓄热水箱容积减少至三分之一。但所占空间仍大，并且在居住区增加这样的高压容器总有一些安全问题。这两种方式最终还是以集中供热力式向末端供热，因此保留了集中供热调节不灵活，供热效率低等一系列问题。c.采用电热膜方式，利用建筑物本身热湿性蓄热。由于采暖最大负荷发生在晚间而电力负荷低谷发生在后半夜。因此这种蓄热方式效果很差并且为了蓄热导数夜间室内温度过高，热损失增加。

1.6 电动空气热泵

使用电采暖的最好方式是热泵方式。空气热泵是使空气侧温度降低，将其热量转送至另一侧的空气或水中。使其温度升至采暖所要求的温度。由于此时电用来实现热量从低温向高温的提升，因此当升温时，一度电可产生约3500W的热量，效率为350%。考虑发电的热电效率为33%空气热泵的总体效率约为110%，高于直接燃煤或燃气的效率。具有热泵功能的房间空调器与单冷型房间空调器价格差异并不大因此考虑到空调器的普及采用热泵并不增加投资。这种方式的问题是：a.热泵性能随室外温度降低而降低，当外温降至-5℃以下时，一般就需要辅助采暖设备。此时用电热作为辅助手段也远比整个冬季全部电热效率高，模拟分析的结果表明使用辅助电采暖后，北京地区热泵采暖电耗约为直接电热方式的一半。b.房间空调器的末端是热风而不是-般的采暖散热器，许多人感觉不舒适，这可以通过一些措施来改进。例如采用户式中央空调与地板采暖结合等，但初投资要增加。

1.7 电动水源热泵

解决空气熟泵外温低时效率下降的最好方案就是采用深井回灌方式的水源热泵。冬季将地下水从深井抽出，经换热器降温后，再回灌到另一口深井中。换热器得到的热量经热泵提升温度后成为采暖热源。夏季则将地下水从深井中取出经换热器升温后再回灌到另一口深井中，换热器另一侧则为为空调冷冻水。这种方式实际上是在夏天将建筑物中产生的热量存入地下，供冬季采暖使用。冬季将建筑物产生的冷量存于地下，供夏天空调用。华北地区民用建筑冬夏冷热负荷大致相当，因此采用此方式可保持地下的热平衡。由于地下水抽出后经过换热器后又回灌至地下属全封闭方式，因此不使用任何水资源也不会污染地下水源。这一方式在西欧各国广泛使用属环保方式。由于地下水温常年稳定采用这种方式整个冬季气候条件都可实现一度电产生3500W以上的热量，运行成本低于燃煤锅炉房供热，夏季还可使空调效率提高，降低30-40%的制冷电耗。同时此方式冬季可产生45℃热水，因此仍可使用目前的采暖散热器。如果考虑空调设备投资的话，这种方式与小区燃煤锅炉房和各户房间空调器投资相同，但全部为电驱动，小区无污染。夏季空调热量全部排队地下，小区无热污染。一次能源效率还高于直接燃煤，因此应该是解决华北地区城市建筑采暖空调的最佳方案，但应充分考虑好回灌问题。

2 结束语

在经济建设高速发展的形势下，采暖技术有了很大的进步，在采暖方式上也有很多种的选择，在实际的供暖工程中，应该根据实际状况进行供暖方式的选择。在采暖工程中，应该根据供热效率，燃料的成本，热能的损耗和对环境的污染等各方面综合考虑，采用一种低成本，高效率的采暖供热方式，提高采暖的质量。随着我国技术的不断发展，我国的采暖方式将会向着节约型、环保型、自动化、热效率高的方向发展。针对我国北方地区的气候条件，应该制定出适宜的采暖方式，保证采暖工程的顺利开展。

参考文献

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