空气源热泵与燃气壁挂炉采暖在清洁取暖中的节能环保效益分析

郭泳军

近年来，环境污染日益严重，不仅影响着人们的身体健康，而且也背离了国家制定的可持续发展战略。尤其是中国北部某些地区，由于集中供暖覆盖率相对较低，仍在采用自行取暖炉设备进行散碳取暖，这些设备很容易因为炉内氧气不均衡造成燃料燃烧不充分，再加上没有经过除尘、脱硝和脱硫等工艺，不仅造成了热量的损失，也会产生大量的有毒有害气体，这些气体直接排放到空气中，严重影响了人们的生存环境。为了实现经济发展和环境改善的协调共赢，近年来实施的清洁采暖工程，虽然一定程度上缓解了大气污染，但一些问题也随之产生。本文将以清洁取暖政策所覆盖的农村和城乡接合部为研究对象，对空气源热泵供暖和燃气壁挂炉供暖这两种方式进行节能减排效果测试，分析出这两种方式的各自优劣。

1 煤改清洁能源工程的政策及现状

从当前情况来看，散碳取暖这种高污染、高排放的取暖方式依然长期存在于我国北方部分地区，煤炭燃烧产生的大量烟尘、二氧化碳和氮氧化物，是北方冬季空气污染源中的重要组成部分，已经严重影响到人民群众的健康和生活。

根据《中国环境状况公报（2013）》调查显示，在冬季供暖时期，京津冀区域有将近62.5%的天数空气污染指数超标，这些超标的天数里，有20.7%是重度污染天气。在地级及以上城市中，只有三个城市环境达标天数过半。北京市超标天数比例为52%，其中重度及以上污染天数比例高达16.2%，这样的比例始终高居不下，情况不容乐观。

改变人们传统的取暖观念对于改善环境质量也是非常重要的，这就要求各地政府大力宣传环保思想，树立民众环保理念，改变取暖方式。研究表明，传统的散碳取暖方式供热效率低下，还存在着很大的安全隐患，很容易引起火灾和一氧化碳中毒[1]。而新型的供暖方式不仅可以减少污染气体的排放，而且供暖效率、安全性、舒适性相较于传统取暖方式也有很大的提高，这样环保又安全的供暖方式应该推广。

2 煤改清洁能源主要形式

政府积极推行燃气壁挂炉分户采暖和空气源热泵分户采暖工程，逐步改变散碳取暖区域的取暖方式，这两种方式的本质属于现阶段的“煤改气”和“煤改电”工程[2]。

2.1 燃气壁挂炉

政府现行的“煤改气”工程主要通过燃气壁挂炉设备来实现。燃气壁挂炉主要有套管式和板换式两种。其原理是设备内部安装循环水泵，同时在循环路径上安装燃烧室，并通过温度、水压、风压等各类传感器进行数据采集，实时反馈设备运行状态。管路中的水被加热后，在循环水泵的作用下，通过地暖盘管或其他换热方式传递热量。水通过不断的循环加热以此达到室内采暖的效果。

不论是套管式燃气壁挂炉，还是板换式燃气壁挂炉，都可配置独立的生活热水出水口，这样的供暖方式既能提供足量的暖气，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众喜欢[3]。

天然气壁挂炉本身配置有采暖及卫浴等各类温度传感器，在温度调节方面的优势也十分明显，这样大大提升了人们生活质量。高效、快捷、人性化且环保的供暖方式既满足了人们的不同需求，还减少了对大气的污染，从而实现了双赢[4]。

2.2 空气源热泵

源热泵中有三种形式：水源、地源和空气，与其他方式相比之下，空气源热泵更加快捷方便，并且不需要大量的资金投入，使用起来也极为简单，尤其在华北地区很受欢迎。

空气源热泵供暖系统是由多个系统相互配合产生作用，其中包括热泵机组、热输送系统、散热装置和控制系统等。其复杂的工作原理就是热泵机组通过蒸发器在外吸收热量后，被解压为高温高压的气体，最后经过冷凝器释放热量，依次循环。这样的低温供暖方式很适合在居民集中的地区使用。

空气源热泵复杂的机组功能使它的效能比其他的供暖方式更高，工程量小，且易于实施、快捷，电网容忍度高，这些都促使空气源热泵成为当下最为推崇的供暖技术。但是在冬季室外温度过低的地区使用空气源热泵，稳定性能会大打折扣，所以在我国冬季过于寒冷的地区并不推荐使用空气源热泵。

3 经环境效益分析

社会研究和数据统计表明，每节约一千克的煤炭，可以减少二氧化碳排放2.418 千克、二氧化硫0.074 千克、氮氧化合物0.037 千克、碳粉尘排放0.673 千克和烟尘排放0.337 千克。二氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物、碳粉尘排放和烟尘的减排价值分别为 160 元 /t、20000 元 /t 、631.6 元 /t 和 275.2 元 /t。即使我们现在使用的清洁能源取代了传统的煤炭，也仅仅只能减少排放量，并不能达到排放量为零的效果，所以说，目前使用的清洁能源并不能完完全全的做到零污染，而要想实现真正的零污染、零排放，还需要我们不断地去探索新的清洁能源产品及相关技术。

4 总结

经过上述多方面的分析和测算，得出以下几点结论：

（1）燃气壁挂炉和空气源热泵，相较而言，除了在极其寒冷的地区以外，在绝大部分情况下，空气源热泵的性能都略优于燃气壁挂炉。当然，使用者均可以通过两种供热方式自主控制所需生活热水的温度，都具有良好的自主选择性，同时都避免了能源的不必要消耗，值得去推广。

（2）相较于城市地区，农村地区的基础设施相对落后，所以在改变供暖方式之前，应该先解决基础设备落后问题，如整改散热末端设备以及房屋结构保温性差等阻碍，这些都需要徐徐图之，做好规划。

（3）根据我国目前的国情，清洁能源的开发还在不断进行。我国的供暖设施依然有很大的改进空间。