1、是獨(dú)立供暖還是集中供暖？-北極星應(yīng)用前景剖析我國北方傳統(tǒng)采暖地區(qū)正在開展分戶控制和計(jì)量收費(fèi)的熱改工程，但遇到很大阻礙，面臨著重重困難。獨(dú)立供暖系統(tǒng)在北方地區(qū)的應(yīng)用可以天然解決分戶控制和計(jì)量收費(fèi)問題，還不用建設(shè)室外管網(wǎng)，避免室外逛網(wǎng)的輸配能耗和跑冒滴漏，推廣應(yīng)用具有巨大優(yōu)越性。我國南方廣泛的傳統(tǒng)非采暖地區(qū)，是我國經(jīng)濟(jì)最為發(fā)達(dá)的地區(qū)，雖然缺乏集中供暖管網(wǎng)，但近年來供暖需求日益擴(kuò)大，獨(dú)立供暖系統(tǒng)作為上述區(qū)域的主要選擇，有著廣闊的發(fā)展前景。下表是獨(dú)立供暖和分戶供暖的對(duì)比：比較項(xiàng)目獨(dú)立供暖集中供暖熱源效率一般采用天然氣、電等清潔能源，小型設(shè)備和大型設(shè)備在燃燒效率方面的差別已很小可有效利用熱電聯(lián)產(chǎn)、工業(yè)余

2、熱、可再生能源等作為熱源，大型燃燒設(shè)備較小型設(shè)備的燃燒效率略高 輸配能耗輸配能耗熱源距用熱部位很近，管道直接敷設(shè)在室內(nèi)，輸配泵耗和熱損失可忽略不計(jì)輸配泵耗要占到輸送能量的5%左右，管網(wǎng)熱損失要占到輸送能量的10%左右，若管理不善有跑冒滴漏現(xiàn)象或存在嚴(yán)重水力不平衡，以上能耗還會(huì)大大增加 環(huán)保性燃燒尾氣就地排放，但一般采用清潔能源，對(duì)環(huán)境影響不大熱源集中管理，煙氣粉塵等排放物更易于處理和控制 可靠性熱源分散，故障點(diǎn)增多，但單個(gè)熱源發(fā)生故障不影響其他用戶的供暖，且系統(tǒng)內(nèi)熱水壓力較低，不易發(fā)生滲漏，系統(tǒng)水容量小，發(fā)生滲漏的危害小熱源集中，易于集中維護(hù)和管理，但一旦系統(tǒng)發(fā)生故障相關(guān)用戶供暖都會(huì)受影響，且

3、工作壓力較高，系統(tǒng)水容量大，一旦發(fā)生滲漏，危害較大 運(yùn)行控制天然實(shí)現(xiàn)分戶控制，設(shè)備自動(dòng)運(yùn)行，開關(guān)靈活，供暖時(shí)間自主控制，室內(nèi)無人時(shí)可關(guān)閉，為主動(dòng)節(jié)能提供了有效手段運(yùn)行控制較困難，從熱源、管路到末端供暖系統(tǒng)都需要增加大量的控制裝置和儀表，規(guī)定的供暖時(shí)間外不能供暖 計(jì)量收費(fèi)天然解決計(jì)量收費(fèi)問題，用多少供多少，自己付費(fèi)可通過安裝相關(guān)儀表計(jì)量，但需要讀表計(jì)量，且往往存在收費(fèi)難的問題，為供暖系統(tǒng)的管理留下隱患 造價(jià)由于存在巨額的熱源和小區(qū)外管網(wǎng)建設(shè)費(fèi)用，集中供暖運(yùn)營商往往要按供暖面積收取高額初裝費(fèi)；此外還要占用建筑管井和建設(shè)小區(qū)內(nèi)供暖管網(wǎng)，因此單位面積造價(jià)會(huì)比獨(dú)立供暖略高或持平 供暖熱費(fèi)跟建筑的實(shí)際供暖

4、需求有關(guān)，對(duì)按照節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)建造的建筑供暖熱費(fèi)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于集中供暖，部分地區(qū)為推廣清潔能源獨(dú)立供暖還會(huì)有補(bǔ)貼，可以有效促進(jìn)對(duì)建筑保溫的更高要求，但在保溫性能差的建筑中費(fèi)用較高普遍按照面積收費(fèi)，由政府定價(jià)，包括管理費(fèi)用和利潤，由于普遍存在欠費(fèi)問題，運(yùn)營企業(yè)往往需要相關(guān)補(bǔ)貼才能正常運(yùn)行 其他適用于任何具有燃?xì)狻㈦娏Φ饶茉礂l件的建筑僅適用于集中供暖管網(wǎng)到達(dá)的建筑 通過比較可以看出，獨(dú)立供暖系統(tǒng)在節(jié)能保溫比較嚴(yán)格，運(yùn)行調(diào)節(jié)獨(dú)立性較強(qiáng)，不同用熱單元分界較清晰，需要按不同用熱單元收取費(fèi)用的以住宅為代表的居住建筑中具有巨大優(yōu)勢，近年來獨(dú)立供暖系統(tǒng)在住宅建筑中突飛猛進(jìn)的應(yīng)用勢頭也很好地證明了這一點(diǎn)。此外，獨(dú)立供暖系統(tǒng)

5、的運(yùn)行費(fèi)用能直接反應(yīng)建筑供暖的需求，對(duì)建筑物的節(jié)能保溫和住戶的行為節(jié)能都具有強(qiáng)大的推動(dòng)作用。獨(dú)立供暖的熱源設(shè)備主要有兩種，一種是采用天然氣燃燒的壁掛爐，一種是采用電驅(qū)動(dòng)的熱泵。熱泵有分為地源熱泵和空氣源熱泵兩種，下表是兩種設(shè)備的比較： 比較項(xiàng)目燃?xì)鉅t供暖系統(tǒng)熱泵供暖系統(tǒng)效率 90%左右，也就是說每m3天然氣能提供7740Kcal的熱量熱泵根據(jù)熱源和使用側(cè)水溫的不同，其平均能效比在2.5-4.5之間。對(duì)應(yīng)每度電能提供的熱量為2150-3870Kcal的熱量 安全性必須保證可燃?xì)怏w的充分燃燒，對(duì)安全性要求較高，安裝維護(hù)和使用不當(dāng)容易造成安全事故。采用電力驅(qū)動(dòng)，只要確保機(jī)器可靠接地就可以避免安全事故

6、。環(huán)保性燃燒尾氣就地排放，但一般采用清潔能源，對(duì)環(huán)境影響不大電力本身是非常清潔的能源，在使用時(shí)無任何排放。但在中國，70%的電力是由煤炭來發(fā)電的，控制發(fā)電廠的煙氣粉塵等排放物非常關(guān)鍵。 可靠性可靠性受供氣壓力的影響，多戶集中在一段時(shí)間內(nèi)用氣會(huì)影響效果。可靠性受供電穩(wěn)定性影響，另外熱泵系統(tǒng)也比壁掛爐系統(tǒng)略為復(fù)雜。綜合造價(jià)直接造價(jià)較低，但是壁掛爐只能解決供暖的問題，無法解決夏季制冷的問題，制冷需裝另外一套空調(diào)系統(tǒng)，兩套系統(tǒng)綜合成本較高。另外煤氣管道的初裝費(fèi)較高。造價(jià)略為高一些，但是一套熱泵系統(tǒng)同時(shí)解決制冷和供暖的問題，綜合成本更低。供暖熱費(fèi)每m2供暖費(fèi)用在20-40元之間，取決于建筑保溫的情況和燃

7、氣的價(jià)格。每m2供暖費(fèi)用在15-30元之間，取決于建筑保溫的情況和電力的價(jià)格。使用壽命5-8年10-15年使用條件適用于具有燃?xì)獾饶茉礂l件的建筑適用于具有電力條件的任何建筑 通過比較可以看出，采用熱泵來做獨(dú)立供暖系統(tǒng)，在安全性，綜合造價(jià)，使用壽命，使用條件限制方面具有明顯優(yōu)勢，特別是一套熱泵系統(tǒng)既能滿足冬季的取暖需求，又能滿足夏季的空調(diào)制冷需求；使用的能源是最為普及的電力，相比之下，燃?xì)鉅t受供氣量，供氣管網(wǎng)等諸多限制；而且從環(huán)保性來講，燃?xì)鉅t畢竟還是有CO2的排放，而且消耗的是可以做其他用途的高品位能源，而熱泵消耗的是電力，雖然目前中國的大部分的電力來自非清潔能源-煤，但是，隨著核電，風(fēng)電，太

8、陽能發(fā)電和水電的進(jìn)一步發(fā)展，中國的電力也將變得越來越清潔。從這三點(diǎn)來看，熱泵作為獨(dú)立供暖系統(tǒng)的熱源，具有巨大優(yōu)勢。熱泵的最大缺點(diǎn)是其制熱量和能效比隨熱源側(cè)的溫度下降而衰減。如何解決熱泵的制熱量和能效比隨熱源側(cè)的溫度下降而衰減這個(gè)問題呢？目前有兩種解決方案。一種解決方案是采用地源熱泵，一種是采用空氣源熱泵+輔助熱源。地源熱泵的熱源是淺層地表的熱量，經(jīng)過實(shí)際測量，在10米以下的地層，其土壤溫度恒定在10以上，土壤中的熱量都來自太陽。采用地埋管的形式，將土壤中的熱量交換到塑料管內(nèi)的水中，對(duì)于熱泵來講是非常穩(wěn)定的熱源。地源熱泵的應(yīng)用很好地解決了熱源穩(wěn)定的問題。但是地源熱泵的應(yīng)用也有如下的一些缺點(diǎn)：1）

9、 必須有較大的土壤面積來埋管，實(shí)際應(yīng)用中，每100m2的建筑面積需要的土壤面積為25 m2以上；2） 埋管的費(fèi)用較高，對(duì)于華北，東北等沖積平原的費(fèi)用較低，但對(duì)于有些地質(zhì)條件不佳的地方，埋管的費(fèi)用要占到整個(gè)工程造價(jià)的50%以上；3） 地源熱泵夏天將熱量從房間轉(zhuǎn)移到土壤里，冬天將熱量從土壤里轉(zhuǎn)移到房間里，如果這兩個(gè)熱量是基本平衡的，系統(tǒng)是安全和高效的，如果兩個(gè)熱量相差太遠(yuǎn)，輕則導(dǎo)致系統(tǒng)的能效比下降，重則導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰，無法正常制冷和制熱。由于以上的缺點(diǎn)，地源熱泵的應(yīng)用受到一些限制，特別是對(duì)于我們這個(gè)人多地少的國家，即使歐洲國家，其地源熱泵的應(yīng)用也受到一些限制，其市場發(fā)展前景不如空氣源熱泵，下圖是歐洲

10、2005年-2008年各種熱泵所占的市場份額。從圖中可以看出，2008年，空氣源熱泵占據(jù)了65%份額，地源只占據(jù)不到30%的份額，空氣源熱泵的市場份額呈逐年增長的趨勢，而地源熱泵則呈下降趨勢。 源自信息空氣源熱泵是吸收環(huán)境中空氣的熱量，將環(huán)境中空氣的熱量通過熱泵轉(zhuǎn)移到房間中，自然界空氣的熱量也來自太陽。但相比土壤比較穩(wěn)定的溫度而言，空氣的溫度波動(dòng)較大，并且濕度也是變化的。空氣源熱泵明顯地克服了地源熱泵應(yīng)用的極限性，具有安裝簡單方便，系統(tǒng)成本較低的特點(diǎn)。但空氣源熱泵的最大的缺點(diǎn)是制熱量隨環(huán)境溫度的下降衰減較大。普通的空氣源熱泵的應(yīng)用的最低環(huán)境溫度一般不低于-5，如果低于-5，普通的熱泵無法獲得理

11、想的應(yīng)用效果，或者輔助熱源的規(guī)律較大。如何解決空氣源熱泵的衰減問題，是空氣源熱泵能否大規(guī)模在寒冷的氣候條件下應(yīng)用的關(guān)鍵。芬尼克茲北極星系列產(chǎn)品為了解決普通空氣源熱泵無法適應(yīng)嚴(yán)寒氣候（<-15）條件而開發(fā)出來的產(chǎn)品。該產(chǎn)品采用了第二代高溫噴氣增焓系統(tǒng)，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的智能控制器及高效盤管殼式（C&S）換熱器,具有超低環(huán)溫工作（-25），超高出水溫度（其最高出水溫度為65），超高能效（國標(biāo)制熱能效達(dá)3.8）的特點(diǎn)。下圖是其運(yùn)行范圍的示意圖： 從上圖可以看出，北極星的運(yùn)行范圍是常規(guī)熱泵的兩倍以上。特別是在-15的條件下，其出水溫度仍高于60，能夠適應(yīng)暖氣片采暖的情形。北極星的制熱量和

12、能效比的曲線圖：上述是排氣量為83.2cm3/rev（谷輪ZW61KS，5HP）壓縮機(jī)組成的系統(tǒng)的測試值，從上表可以看出，在-15的條件下，其制熱量仍有10KW，相當(dāng)于額定工況下的57%，如果以100W/m2的負(fù)荷計(jì)算，仍可以滿足100m2建筑面積的空間的采暖需求。從上表可以看出，北極星的能效比隨出水溫度的變化而變化，出水溫度越低，其能效越高。所以，從系統(tǒng)節(jié)能的角度講，我們希望采用出水溫度較低的風(fēng)機(jī)盤管制熱或地暖系統(tǒng)制熱，以獲得較低的運(yùn)行費(fèi)用。尤其的地板取暖系統(tǒng)，非常合適用于冬季取暖，其舒適性是其他取暖方式無法相比的，所以尤其推薦使用。地板取暖在歐洲的新式住宅中非常普遍，但是其采用的地暖水溫是

13、30左右，但房間溫度都能恒定在20左右，由于其水溫較低，所以熱泵運(yùn)行可以獲得更高的能效。相比中國大陸，地暖的水溫普遍采用45以上的水溫，甚至有些系統(tǒng)水溫高達(dá)60，究其原因，主要有兩方面的原因：原因一，是最開始做地暖的熱源都是燃?xì)鉅t，由于其水量的限制，所以水溫自然要求較高，否則達(dá)不到理想的制熱效果；原因二：中國人使用地暖的習(xí)慣和使用空調(diào)的習(xí)慣一樣，有人在家時(shí)才開啟地暖，無人在的時(shí)候就關(guān)閉，如果地暖的水溫太低，其每次開機(jī)加熱的時(shí)間就很長，效果也不理想。對(duì)于集中供暖，我們使用習(xí)慣是整個(gè)采暖季節(jié)都不關(guān)閉的。所以對(duì)于北極星的應(yīng)用，我們有兩個(gè)推薦的應(yīng)用方式：對(duì)于南方，其最低氣溫不低于0的區(qū)域，可以采用立式

14、風(fēng)機(jī)盤管做為末端的采暖方式或采用快速薄型地暖的方式，基本上式半個(gè)多小時(shí)可以把房間溫暖起來，這樣就可以采用間歇開機(jī)的方式；對(duì)于北方，由于其最低的氣溫較低，所以就不合適采用間歇開機(jī)的方式，我們推薦采用標(biāo)準(zhǔn)舒適地暖的方式，其首次開啟系統(tǒng)的暖房時(shí)間較長，但可以采用30-35的地暖水溫，可以獲得較高的綜合能效。以北極星為例，在-15的情況下，其機(jī)組能效仍達(dá)到3.2，綜合水泵，除霜等消耗，其綜合能效仍高達(dá)3.0左右，如果以全年采暖季節(jié)的平均氣溫為0度計(jì)算，其綜合能效將達(dá)到4.0以上，以一間普通建筑物單位能耗以100W/m2計(jì)算，采暖季節(jié)以120天，每天開機(jī)時(shí)間按15小時(shí)計(jì)算，電費(fèi)按0.5元/kwh計(jì)算，其每平方米的采暖費(fèi)為22.5元左右，低于集中供暖的費(fèi)用，但