尹畅昱,付祥钊,王勇
(重庆大学,重庆 400045)
公众对供暖的观念误区及热泵技术未来趋势的分析
尹畅昱*1,付祥钊1,王勇1
(重庆大学,重庆 400045)
通过南方集中供暖的问卷调查发现民众对家庭供暖中新能源这一概念存在观念误读,在家庭取暖方式上存在选择误区。本文通过对官方渠道、社会渠道的宣传剖析,采用大量事实,应用心理学知识分析了观念误区的成因和所揭示的深层次规律。在分析中引出家庭取暖的两大技术——焦耳热技术和基于逆卡诺循环的热泵技术;通过对比两者在原理上、实际运用上的不同,分析了热泵技术的时代责任和机遇。
家庭供暖;观念误区;热泵技术
在一项关于南方集中供暖的调查问卷中,公众对新能源这一概念不是很了解,只是停留在“取之不尽,用之不竭,清洁环保”这样的初级阶段。根据《2011年中国家用空调市场消费调查报告》[1]显示,全国城镇空调保有量为106.8台/百户,农村为12.2台/百户,家庭空调器安装率高达90%以上,但是在如此高的家用空调普及率下,民众对家庭取暖设备的选择并不很明智,仍有不少人选择使用电取暖器,烤火炉等相对落后的取暖设备。众所周知,电取暖器采用的是焦耳热技术,而空调采用的是逆卡诺循环的热泵技术。
本文将从新能源这一概念获得的官方渠道,社会渠道来剖析造成观念误区的原因,同时采用大量事实,应用心理学知识分析公众在家庭供暖设备选取上的误区,并讨论热泵技术的时代责任和机遇。最后得出对新能源的比较正确的理解方式和较正确的家庭取暖消费观。
在调查中,当提及民众是否担心南方实行集中供暖后,能源会不足的问题时,很多人的第一反应就是可以使用新能源。当问及对于新能源的理解时,很多人对其下的定义仅仅是“取之不尽,用之不竭,清洁环保,低碳节能”。我们专业从事人员当然知道,新能源并不是一味的好,因为利用方式的不成熟,也可能存在污染,产生环境问题,比如土壤源热泵可能产生土壤热污染,水源热泵可能造成水体污染,地下水源热泵可能造成地下水枯竭,太阳能技术可能造成光污染,这就是应用局限性;另外,新能源是否适宜某地区是需要综合考评才能得出的,也即新能源并不适宜所有地区,这就是地区适宜性。但是民众不太了解这些负面的影响。
客观地定义新能源,我们不能否认“取之不尽,用之不竭,清洁环保,低碳节能”这些褒义词,但是仅仅用这些定义那就是一种误读。在提到新能源优点时,必须同时提及其应用局限性和地区适宜性。
为什么会造成公众对新能源的误读,这要从这个名词了解的几个渠道说起。
在官方渠道,1980年联合国召开的“联合国新能源和可再生能源会议”对新能源的定义为:以新技术和新材料为基础,使传统的可再生能源得到现代化的开发和利用,用取之不尽、周而复始的可再生能源取代资源有限、对环境有污染的化石能源,重点开发太阳能、风能、生物质能、潮汐能、地热能、氢能和核能。《2013-2017年中国新能源产业调研与投资方向研究报告》[2]新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源,包括太阳能、生物质能、水能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能,以及海洋表面与深层之间的热循环等;此外,还有氢能、沼气、酒精、甲醇等,而已经广泛利用的煤炭、石油、天然气、等能源,称为常规能源。我们看出这两个定义着重在可再生和区别于传统能源这两点上,丝毫没有提及新能源的应用局限性和地区适宜性。
在社会渠道,第六版《辞海》[3]和第五版《现代汉语词典》[4]中都这样定义新能源——“非常规能源。指刚开发利用,但限于当前技术、经济水平尚未广泛推广的能源。如太阳能、地热能、风能、海洋能、核聚变能等。新能源的开发利用有很大的发展前途。”容易看出,定义的重点是在“限于当前技术、经济水平未被推广”和“很大的发展前途”,从这两点中能读到一丝应用局限性的味道,但是没有体现地区适宜性,整句话的中心是在一种激励人们继续研究,继续推广,广泛应用中体现出来的,笔者认为这是有些片面的,略微夸大了积极因素,就像《辞海》之前对“熊”的定义是“毛皮可制衣,掌可食”一样,夸大了熊对人的社会价值,而忽视了作为物种本身的自然价值。如果对新能源的定义能加上一句“但是新能源并不适用于所有地区,且利用过程中可能会造成污染”就更加完美了。
在全国使用最多的人教版九年级《物理》的最末一章,也简略地提及了能源危机和新能源,原文如下:“未来的理想能源必须满足以下几个条件:第一,必须足够丰富,可以保证长期使用;第二,必须够便宜,可以保证多数人用得起;第三,相关的技术必须成熟,可以保证大规模使用;第四,必须足够安全、清洁,可以保证不会严重影响环境”。综上四点,就是丰富,廉价,技术成熟,环保。对于学生来说,第一次接触新能源就是在课本上,第一印象对人的影响非常深,这时候对新能源的解释就必须客观全面,否则会给学生留下片面的印象而伴随终生。在现在的教材中,我们看到提及新能源的章节安排并不多,在有限的内容中,介绍的也不全面,只是单纯的提到积极正面的部分,没有涉及技术局限性和地区适宜性,这样的介绍会让学生认为新能源只有优点,而不存在缺点。课本内容优点片面,那么老师的授课内容会不会更全面些?可惜,在现今应试教育的大环境下,这种“鸡肋”章节,老师基本忽视,只注重考试纲要的章节。正是由于课本内容的片面和老师授课的懈怠,造成了学生首次了解新能源就不全面,产生了误读。
笔者认为,随着“节能、环保、低碳、绿色”这些字眼大量地出现在电视,网络,政府规划,书籍,报纸,会议主题等等公众能接触到的信息渠道,民众已经对传统能源的缺乏和污染,新能源的丰富和环保有了比较深刻的认识,但是还未准确理解新能源的技术局限性和地区适宜性,如若对这种观念误读坐视不管,对今后的节能事业开展,行业进步一定会产生阻碍作用。
最好的反面教材就是现今中国贫富差距日益扩大,既得利益集团固守资本,不肯改革。这其中有一部分原因是当年邓小平提出“先让一部分人富裕起来,先富带动后富,最终达到共同富裕”,可惜,当年的宣传过于强调了“先富”,而略微忽视了“带动后富”,当年的宣传失误,民众的政策误读,在一定程度上导致了贫富悬殊。
综上所述,由于概念普及的失误,造成公众对新能源的误读,纠正之既有普及知识的重要性,也有行业发展的必要性,势在必行,刻不容缓。
根据《2011年中国家用空调市场消费调查报告》[1]可知,空调产品家庭保有数量分布如图1所示。
图1 2011年中国空调市场消费者空调产品家庭保有数量分布
可以从图1看出家庭空调器安装率高达90%以上,但是在冬季,很多家庭还是选择不开空调,或者选用小型电热风取暖器,电热辐射取暖器等。
在设备原理上,我们知道,家用空调器采用的是热泵技术,性能系数(COP)可以达到3.0左右,而家用的电取暖器采用的是焦耳热技术,电流经过电阻发热,转化效率平均在0.8,那么同样的消耗1 kWh电,空调得到的热量是电取暖器3.75倍;在舒适度上,空调的控温、控湿能力,气流组织等都要优于电取暖器,所以空调的性价比明显要高于电取暖器。
但是公众为什么还是偏爱选用电取暖器作为供暖设备呢?首先第一点原因,就是没有合理的空调费用承担机制。通俗一点地说,老百姓不肯开启以求省钱。现在夏季,南方、北方均有空调,各个家庭根据自己的经济条件和舒适要求合理运行空调,即使出现非常凉爽的夏季,也没有人会说北方不该装空调。实际上目前的家用空调均可送热风。如果开启时间足够,大部分南方地区可以维持室内所需要的温度,只是用户需要支付可观的电费。因此,只要有合理的费用承担机制,就可以把公众引导至正确的供暖消费观[5]。
在心理学上,这是一种自我保护机制——退化的体现,当人们接触到有利有弊的新事物时,为了避免受到伤害,就会自我保护退化到不接触此新事物,当人们不清楚空调的相对耗能大小,而又想节省开支的时候,就退化到不开启空调。在目前极端天气频现的情况下,家用空调发挥着越来越大的作用,今年入夏以来,杭州就出现老人不肯开空调,在家里得热射病而离世,这种惨剧教育我们,要尽快建立家用空调的费用承担机制,以保证公众可以放心大胆的使用空调[6]。
第二个原因,就是空调企业关于空调的原理,相对能耗大小和节能措施宣传不够。表1是国内销售量第一的格力空调的每一代广告的主旨。
表1 格力空调的每一代广告主旨
由表1可以看出,格力空调的广告主旨基本都重在强调温度,湿度的控制和舒适度的营造,而缺少一定的空调原理的普及和相对能耗大小的区别比较,使得民众在空调和取暖器的设备选择上产生误区。纵观媒体上的其他空调品牌,也和格力空调的宣传主旨大同小异,民众亟需知道空调节能原理,节能措施,这些恰恰都是媒体宣传上缺失的。
综上所述,由于没有合理的空调费用承担机制和节能宣传的内容缺失,使得民众在家用取暖设备上出现选择误区,不敢放心大胆的使用空调。政府和企业应联手解除民众的后顾之忧,让每个家庭都享受到最简单最经济的空调舒适环境。
3.1 焦耳热技术是不合理的用能方式
焦耳热技术是由英国物理学家焦耳发现的,当电流经过载流导体时会产生热量,利用这些热量就可以给室内供暖。我国市场上有很多电热器, 如电热吹风炉、电热油汀式、远红外采暖炉、地板电热管、挂壁式电热器等,其功率多在1 kW~3 kW,也有专用于各种用途的小功率电热商品。电能直接转变为热能,经常被标榜高效、清洁、环保等词语,但都不能回避低效率用电的事实。我国的电能主要来自燃煤发电,电厂的转换效率平均35%,考虑到电能传输的损失,到了用户处,估计只有30%的电能可供使用,这30 %的电用来直接变热,并不是合理的用电方式,也达不到舒适温度[7]。用能效率低是焦耳热技术的致命弊病。
在我国目前大力提倡节能减排,绿色低碳的理念下,展望焦耳热技术的未来,应该会被社会逐渐淘汰,被热泵技术逐渐取代。
3.2 热泵技术是值得推广的用能方式
人们对热泵技术并不陌生,其原理是用电能等高质能, 就地收集低品位的热能,如空气、地表水、土壤、地下水中的热能,提高其温度,来达到向房间供热的目的。热泵技术在理论上是最合理的供热方式,它用一份电能,回收利用(3~5)份的低温热能,考虑电厂的效率和电能损失,其一次能源利用率接近或超过100%,远高于各种直接燃烧的锅炉,当然比电加热提高了(3~5)倍的效率。
热泵技术在我国已推广了几十年,近二十年是高速发展时期,已经取得很大成效。目前我国在房间空调以及变频空调的能效水平方面已经取得很大进步,还需要进一步提高热泵能效,另外除霜技术,室内放热终端(挂壁机、风机盘管、地板采暖)温湿度控制等也需要研究。可喜的是,已经有性能、质量、可靠性都很好的产品出现[7]。用能效率高是热泵技术的重要优点。
展望热泵技术的未来,技术日臻完善,品种日益多样,必将成为社会取暖的主要技术方式,高效的利用电能,促进居民的行为节能。但是也要看到,热泵技术虽然原理上远好于焦耳热技术,但是在实际产品上还有差距,仍需努力。
1) 由于社会渠道,官方渠道概念普及的失误,造成公众对新能源的误读,纠正之既有普及知识的重要性,也有行业发展的必要性,势在必行,刻不容缓。
2) 由于没有合理的空调费用承担机制和节能宣传的内容缺失,使得民众在家用取暖设备上出现选择误区,不敢放心大胆的使用空调。政府和企业应联手解除民众的后顾之忧,让每个家庭都享受到最简单最经济的空调舒适环境。
3) 焦耳热技术的能源利用率极其低下,是不合理的用能方式,展望焦耳热技术的未来,应该会被社会逐渐淘汰,被热泵技术逐渐取代。
4) 热泵技术的能效比高,是值得推广的用能方式,但是原理上有优势不代表市场有优势,在产品研究上,热泵技术任重而道远。
[1] 互联网消费调研中心. 2011年中国家用空调市场消费调查报告[R]. 北京, 2011.
[2] 中研普华. 2013-2017年中国新能源产业调研与投资方向研究报告[R]. 北京, 2013
[3] 夏征农, 陈至立. 辞海[M]. 上海: 上海辞书出版社, 2010.
[4] 中国社会科学院语言研究所词典编辑室. 现代汉语词典[M]. 北京: 商务印书馆, 2005.
[5] 李先庭. 清华大学教授李先庭说南方供暖[J]. 制冷与空调, 2013, 13(2):36-37.
[6] 龙惟定. 同济大学教授龙惟定谈南方供暖[J]. 制冷与空调, 2013, 13(2): 35-35.
[7] 马一太. 从南方供热说热泵技术的时代责任和机遇[J].制冷与空调, 2013, 13(2):33-34.
Analysis of Mistaken Ideas of the Public on Heating and Future Trend of Heat Pump Technology
YIN Chang-yu*1, FU Xiang-zhao1, WANG Yong1
(Chongqing University, Chongqing 400045, China)
Through the survey of southern heating, it was found that the public misunderstood the concept of new energy on the home heating and made the wrong selection on the home heating equipment. Through the analysis of the official channels and social channels, using a large number of facts and applied psychology knowledge, the reason of the mistaken ideas and the deep patterns revealed by the ideas were analyzed. This paper also referred to two home heating technologies, including joule heat technology and heat pump technology based on reverse carnot cycle; by comparing this two technologies on the theory and real application, the responsibility and opportunity of heat pump technology were analyzed.
Home heating; Mistaken ideas; Heat pump technology
10.3969/j.issn.2095-4468.2014.01.207
*尹畅昱(1990-),男,在读硕士研究生。研究方向:供热、供燃气、通风及空调工程。联系地址:重庆市沙坪坝区重庆大学B区3舍818室,邮编:400045。联系电话:15123219950。Email:ycy_long@126.com。
本论文选自2013中国制冷学会学术年会论文。