我國(guó)用于采暖的能源占能源相當(dāng)大的比重,筆者就我國(guó)采暖業(yè)的節(jié)能減排工作提出以下觀點(diǎn),供全社會(huì)及專家討論、研究、參考。
筆者以為,采暖業(yè)節(jié)能減排的關(guān)鍵在于三個(gè)方面:技術(shù)、體制和理念。
技術(shù)必須領(lǐng)先科技,且簡(jiǎn)單可行。
采暖業(yè)現(xiàn)行技術(shù)太落后。集中供熱:燒煤燒水+管路的跑冒滴漏=慢熱(3天)+低效率+高污染;單一取暖產(chǎn)品:電熱絲+導(dǎo)熱油+光=局部高熱+高能耗。
體制又包含兩個(gè)方面:立法和運(yùn)行機(jī)制。
立法,我們已經(jīng)做了,但監(jiān)督和執(zhí)行難度大,任重而道遠(yuǎn)。
機(jī)制,必須按市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)規(guī)律辦事,不能吃大鍋飯。把使用和個(gè)人的經(jīng)濟(jì)利益掛鉤起來(lái),這是所有節(jié)約措施中最有效的辦法。
理念,要倡導(dǎo)一種全新的理念—精確采暖(精確制熱)。
第一、精確制熱,必須是定時(shí)制熱。目前北方的集中供熱沒(méi)有做到這一點(diǎn),整個(gè)采暖季節(jié)每天24小時(shí)全開(kāi)。采暖主要是讓人體舒適,應(yīng)該是人到哪熱到哪。白天離開(kāi)家,應(yīng)該把家里暖氣關(guān)掉;下班離開(kāi)單位,應(yīng)該把單位暖氣關(guān)掉。如果能做到這一點(diǎn),就可以省下50%左右的能源。
第二、精確制熱,必須是定點(diǎn)制熱。采暖主要是讓人體舒適,那么加熱人體或人體周圍的一立方米的局部空間即可。一個(gè)10平方米的房間需要1.2千瓦的電功率,但加熱一個(gè)人體或人體周圍的一立方米的局部空間,只需要0.12千瓦。局部采暖只需整個(gè)空間采暖10%左右的能源。
如果能做到以上兩點(diǎn),從理論上講我們?cè)诓膳峡梢怨?jié)省95%的能源。這可不是一個(gè)小數(shù)字,它將是革命性的,每年可以節(jié)省十幾座三峽電廠(三峽水庫(kù)年均發(fā)電量847億KW.H)。
我們要大力倡導(dǎo)精確采暖這一理念,人在床上睡覺(jué),只要床熱或者周遍1立方的空間熱即可,無(wú)須床底、墻角也達(dá)到20℃。更不需要人在家里睡覺(jué),單位的暖氣還開(kāi)著,單位的廁所還有20℃。這種浪費(fèi)是巨大的,驚人的,是每年十幾座三峽水庫(kù)的發(fā)電量的浪費(fèi)
精確制熱取暖是要有犧牲精神的,如必須忍受短暫的移動(dòng)中的寒冷,如從桌子、床頭短暫移動(dòng)到衛(wèi)生間。但是為了地球、為了子孫后代,這種犧牲是值得的。
精確采暖是需要技術(shù)支持的,要有這種精確采暖的技術(shù)和產(chǎn)品,十分欣慰的是,我們已經(jīng)找到這樣的采暖技術(shù),而且是切實(shí)可行的。
它基本的技術(shù)要求:即開(kāi)即熱、高效節(jié)能、長(zhǎng)壽耐用、方便經(jīng)濟(jì)、安全無(wú)憂等。
一、現(xiàn)狀
1、集中供暖地區(qū)--高能耗、高污染、高浪費(fèi)—驚人的大鍋飯
l全國(guó)1/4的煤被用于取暖。
l山西的煤只夠50年開(kāi)采了,我們的子孫用什么來(lái)取暖?
l燒煤取暖,每年產(chǎn)生數(shù)千萬(wàn)噸的粉塵污染(二氧化硫),使我們廣大北方地區(qū)的天空和大地變成“昏天黑地”。
l由于集中供暖地區(qū)的供應(yīng)體制是典型的大鍋飯,按面積交納采暖費(fèi)(目前國(guó)家沒(méi)有按成本全部由老百姓承擔(dān)的,其中有相當(dāng)部分是國(guó)家財(cái)政貼補(bǔ)),老百姓存在普遍浪費(fèi)現(xiàn)象,開(kāi)高溫、開(kāi)著窗戶取暖等。
l大概有8%左右的人有兩套以上住房,同樣在享受著國(guó)家的暖氣補(bǔ)貼政策。這部分人多占了國(guó)家的財(cái)政公共資源。
l70%以上的住宅集中供暖系統(tǒng)是串聯(lián)結(jié)構(gòu),整幢樓要開(kāi)全開(kāi),要關(guān)全關(guān);這種結(jié)構(gòu)的弊端,無(wú)法制約個(gè)別惡意拒交采暖費(fèi)用的用戶(無(wú)法個(gè)別關(guān)閉)。據(jù)調(diào)查個(gè)別小區(qū)甚至有80%多年不交采暖費(fèi),但還在享受著暖氣。
l政府在《建筑節(jié)能九五計(jì)劃和2010年規(guī)劃》中明確提出,在2010年以前要基本完成采暖按戶計(jì)量收費(fèi)的工作。由于每戶智能獨(dú)立計(jì)量供暖,蒸汽熱能計(jì)量難度極大,系統(tǒng)復(fù)雜,投入較大,推廣極慢,新建住宅部分使用,老房子改造目前不到10%。目前仍按面積收費(fèi),繳費(fèi)面積內(nèi)放開(kāi)使用,無(wú)法控制浪費(fèi)和節(jié)約。
l由采暖費(fèi)用引起的糾紛呈逐年遞增趨勢(shì),因采暖引發(fā)的群眾集體向政府示威每年均有發(fā)生。
綜上所述,目前我們北方地區(qū)集中供暖最致命的缺陷在,按面積計(jì)量收費(fèi),在面積內(nèi)放開(kāi)使用,節(jié)省個(gè)人無(wú)直接好處;浪費(fèi)沒(méi)有處罰(不增加費(fèi)用)。這種收費(fèi)方式造成的不良后果是極其嚴(yán)重的:
1)、溫度基本不控制,盡量開(kāi)高。
“不開(kāi)白不開(kāi)”。還有怪事發(fā)生:開(kāi)著窗戶取暖;更有甚者開(kāi)很高溫度,偶爾開(kāi)電風(fēng)扇降溫。即使出臺(tái)法律,限制溫度。但實(shí)際執(zhí)行難度極大。這牽涉到監(jiān)督和執(zhí)行的很多難點(diǎn)。
2)、長(zhǎng)開(kāi)不關(guān)。
人走不關(guān);長(zhǎng)期不住人的房間也開(kāi);不常呆人的地方也長(zhǎng)開(kāi)不關(guān)(客廳、廚房)或者開(kāi)高溫不減。
僅此一項(xiàng),每年浪費(fèi)的能源,保守估計(jì)在數(shù)億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。
筆者認(rèn)為解決思路是:必須按市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)規(guī)律辦事,精確計(jì)量,用多少(熱能量),個(gè)人支付多少費(fèi)用。
電燈就是一個(gè)很好的例子,即離即關(guān)。還聽(tīng)一個(gè)朋友講,有位親戚傍晚出門訪友,走到小區(qū)門口,忽然想起家中廚房電燈未關(guān),馬上折回,不怕辛苦爬上6樓關(guān)燈。因?yàn)殡娰M(fèi)是自己的。相信這樣的例子會(huì)很多。
但問(wèn)題是蒸汽熱能量是極難以計(jì)量的產(chǎn)品。涉及溫度、壓力、氣體流量的復(fù)合計(jì)量。投入巨大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
所以為了按市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)規(guī)律辦事,必須尋找一種新的采暖方式。
2、非集中供暖地區(qū)(使用壓縮機(jī)空調(diào)取暖地區(qū))--低能效、高浪費(fèi)、不舒適
l在發(fā)達(dá)國(guó)家壓縮機(jī)空調(diào)只是用于制冷,壓縮機(jī)空調(diào)的制冷效果極佳,通過(guò)冷媒,可以把能量放大3倍以上,1000W的功率可以產(chǎn)生3000W的制冷量;但是它的逆向效果極差,在低溫天氣,壓縮機(jī)空調(diào)熱效率極低,比正常降低70%-80%左右。壓縮機(jī)空調(diào)的工作原理是:通過(guò)冷媒,把室外環(huán)境中的熱能量轉(zhuǎn)移到室內(nèi),在溫度極低的室外環(huán)境中,熱能量極少,無(wú)能量可供轉(zhuǎn)移,因此,需要電加熱把環(huán)境溫度加熱,再進(jìn)行熱轉(zhuǎn)移,熱效率極低。
使用壓縮機(jī)空調(diào),在環(huán)境溫度低于5℃以下時(shí),熱效率只有20-30%,-8℃以下壓縮機(jī)空調(diào)不能工作(根據(jù)不同品牌略有差別)。
在使用壓縮機(jī)型中央空調(diào)單位,在低效能的基礎(chǔ)上,還存在巨大的浪費(fèi)。全開(kāi)全關(guān),有人無(wú)人一個(gè)樣。據(jù)保守估計(jì),每年空開(kāi)浪費(fèi)的能源在200億度。
3、補(bǔ)充取暖產(chǎn)品同樣是—高能耗、低效率、不舒適
l油町、石英管、發(fā)光浴霸等補(bǔ)充取暖產(chǎn)品,其共同特點(diǎn)是,普遍功率大,局部高熱,顧及空間小(在一個(gè)平方米以內(nèi))。結(jié)果是:高能耗、低效率、不舒適。
l不要小看這些補(bǔ)充取暖產(chǎn)品,因?yàn)槭褂脴O為普遍,在集中供暖地區(qū)的供暖期之前和之后各一個(gè)月中,非集中供暖地區(qū)的局部(如浴室等),每年用掉的電能約為800億度
二、市場(chǎng)急切呼喚一種新型的采暖產(chǎn)品:要能夠克服目前取暖產(chǎn)品使用中的致命缺陷,就是:集中供暖地區(qū)的可控性差、浪費(fèi)和污染嚴(yán)重等,非集中供暖地區(qū)的能效低、浪費(fèi)嚴(yán)重、舒適性差等問(wèn)題。
它需要具備的如下功能和特性:
1、可控性強(qiáng),浪費(fèi)少。
定點(diǎn)制熱(可獨(dú)立控制)。
定時(shí)制熱(能快速升溫)。
2、可操作性強(qiáng)。
現(xiàn)有的房屋無(wú)需改造,即可安裝和使用。所以不能使用大功率的電熱產(chǎn)品。
3、節(jié)能。
比現(xiàn)有的壓縮機(jī)空調(diào)(取暖)、補(bǔ)充取暖產(chǎn)品要節(jié)能30%以上。
4、無(wú)污染。
使用電能等清潔能源。由于電能來(lái)原的多樣性,如水電、核電、風(fēng)能發(fā)電等等,特別是核電發(fā)展前景非常好,清潔無(wú)污染(事故另當(dāng)別論),產(chǎn)能大,技術(shù)成熟。
(我國(guó)北方冬季部分產(chǎn)業(yè)因低溫不能開(kāi)工,如建筑、路橋等。電能相對(duì)過(guò)剩,用過(guò)剩的電能正好取暖)
5、便于管理。
用電進(jìn)行計(jì)價(jià)和收費(fèi),精確、易管理,管理成本低,不易產(chǎn)生糾紛和矛盾。有利于國(guó)家和諧社會(huì)的建立。
市場(chǎng)上有這樣的全能產(chǎn)品嗎?
三、碳晶電熱技術(shù)可以滿足上述所有要求。
目前市場(chǎng)上有一種低溫平面發(fā)熱材料—碳晶電熱板,熱效率極高,電熱轉(zhuǎn)化效率在98%以上。這種材料用于采暖有無(wú)與倫比的優(yōu)勢(shì)。
一)、它發(fā)熱溫度可控。
板面溫度在30-250度,可任意設(shè)定。它克服了部分電熱材料,如電熱絲、石英管、PTC等溫度過(guò)高,不適合采暖低溫大面積的要求。
(這就是一個(gè)2000W的電爐只能用于燒水做飯,而不能用于空間取暖的道理。電爐局部高溫,能量消耗在局部。而碳晶電熱板的低溫大面積特點(diǎn),通過(guò)輻射和對(duì)流把熱能極大地傳遞到空間。所以它用于采暖效果及節(jié)能性極佳)
幾種取暖設(shè)備用電量對(duì)比:
性能比較項(xiàng)目 |
碳晶電熱暖氣片 |
空調(diào) |
油町 |
小太陽(yáng) |
用電功率(10㎡升溫18度) |
800W |
1250W |
2000W |
2000W |
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※實(shí)測(cè)地點(diǎn):上海市,12月,最低氣溫:0-2度。
二)、它使用壽命長(zhǎng)
要作為一種采暖設(shè)備在建筑中使用,它的使用壽命起碼10年以上,市場(chǎng)上已有的平面發(fā)熱材料,如電熱膜、碳纖維板等除了溫度均勻性、安全性差以外,它們還有一個(gè)致命弱點(diǎn)就是使用壽命短,衰減快。碳晶電熱板已通過(guò)電熱產(chǎn)品國(guó)家權(quán)威機(jī)構(gòu)—國(guó)家紅外及工業(yè)電熱產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢測(cè),正常工作壽命大于10萬(wàn)小時(shí)※1,相當(dāng)于可采暖40-50年。所以作為長(zhǎng)期使用的設(shè)備可以放心使用。
三)、安全
已通過(guò)CE認(rèn)證,CCC國(guó)家強(qiáng)制人證,安全有保證。
四)、價(jià)格還不貴
項(xiàng)目 |
碳晶暖氣片 |
家用小鍋爐+散熱片 |
集中供熱 |
初始投入 |
4000-5000 |
13000 |
大 |
維護(hù)費(fèi)用(采暖季) |
很小 |
300 |
大 |
使用費(fèi)用(月) |
720 |
1800 |
1200 |
備注 |
2.4元/小時(shí)根據(jù)需要開(kāi)關(guān),費(fèi)用可控 |
可控性差。因升溫慢,所以短時(shí)間使用不可能 |
集中供暖個(gè)人承擔(dān)600元/月,另有國(guó)家補(bǔ)貼。 |
五)、安裝和使用極為方便
碳晶暖氣片的用電功率配置,江浙滬60W/平方米;華北80W/平方米;東北100W/平方米。目前在夏季連東北、華北都已經(jīng)使用空調(diào)制冷,碳晶暖氣用電功率在空調(diào)功率以下,使用碳晶暖氣基本不需要電網(wǎng)改造,所以改裝碳晶暖氣成為可行和易行。接上電源即可使用。
六)、它的附加功能:
保健,碳晶電暖器產(chǎn)生的遠(yuǎn)紅外線波長(zhǎng)在8-18μm區(qū)域內(nèi),人長(zhǎng)期處在這樣的環(huán)境中可以改善體內(nèi)微循環(huán),促進(jìn)新陳代謝,調(diào)節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng),有舒筋活血、提高人體免疫力等功能。對(duì)腰腿疾病、關(guān)節(jié)炎,有明顯的舒緩和改善作用。
對(duì)環(huán)境濕度改變極小,我們?cè)谑褂弥羞€發(fā)現(xiàn),即使長(zhǎng)期使用,對(duì)環(huán)境的濕度影響也極小,使用不干燥.但是,我們尚未找到碳晶暖氣為什么對(duì)環(huán)境濕度改變較小的原因及理論依據(jù)。
可以消除煙味、臭味等異味,在實(shí)際使用中我們還發(fā)現(xiàn),使用碳晶暖氣還可以消除煙味、臭味等異味。還具有消毒抑菌的作用
七)、碳晶電熱板還可以實(shí)現(xiàn)更精確的制熱和采暖。
小范圍小功率即可實(shí)現(xiàn)局部制熱(隱型暖氣、微型暖氣)。如:
1、在桌面底部貼一張60-70W的碳晶板(45*60厘米“碳晶暖可貼”),就可以實(shí)現(xiàn)腿部和手的取暖(桌面溫?zé)崾孢m)。適合伏案工作者,如學(xué)生上課和做作業(yè)、辦公室文員等。
2、在腳底再加一塊60-70W的碳晶板(45*60厘米“碳晶沫足寶”),形成一個(gè)微型空調(diào),局部可以升溫接近20℃。而且符合人對(duì)采暖舒適的需要—頭稍涼、腳最熱、身體適中。同樣適合伏案工作者,如學(xué)生上課和做作業(yè)、辦公室文員等。
3、低電壓碳晶床墊,15-20W,可以實(shí)現(xiàn)您睡眠所需要的舒適溫度。而且24V,安全無(wú)憂。適合所有人群。
如果此精確制熱采暖方案能夠普及(但必須忍受短暫的移動(dòng)中的寒冷,如從桌子、床頭短暫移動(dòng)到衛(wèi)生間等),節(jié)省能源是驚人的:
價(jià)格是推廣和普及的重要必備條件,如果性能很好,但價(jià)格天價(jià),普通老百姓買不起,那也不可能實(shí)現(xiàn)。碳晶技術(shù)它除了性能優(yōu)越,成本還很低,普通老百姓均能消費(fèi)得起。大量生產(chǎn)成本還能再降低。推廣和普及使用變得輕松易行。
總之,碳晶暖氣的經(jīng)濟(jì)性、舒適性、實(shí)用性無(wú)與倫比
綜合上述這些卓越性能,她幾乎克服了目前其他采暖設(shè)備的所有弱點(diǎn)和缺陷,使用中的舒適性得到了極至地發(fā)揮,她安全、長(zhǎng)效、升溫快、均勻、無(wú)噪音、不干燥、安裝方便、價(jià)格便宜,一次性投入費(fèi)用在普通老百姓可承受范圍,使用費(fèi)用更是極經(jīng)濟(jì)。更重要地是它對(duì)國(guó)家的節(jié)能減排的重大國(guó)策將起到舉足輕重的作用。
從理論上講,如果全國(guó)人民都實(shí)現(xiàn)了精確采暖,那么只要用原來(lái)5%的能源就可實(shí)現(xiàn),可節(jié)省95%的能源,這個(gè)數(shù)據(jù)將是驚人的。退一步講,我們保守地計(jì)算,只有30%的人實(shí)行了精確采暖,那也可以節(jié)省28.5%的能源。
關(guān)于極寒地區(qū)部分設(shè)施保溫問(wèn)題
對(duì)于氣溫極低的地區(qū)(東北地區(qū)、西北地區(qū)),少數(shù)設(shè)施需要保溫的問(wèn)題,比如:部分設(shè)施的電腦控制主機(jī);自來(lái)水管等。解決方案如下:
部分設(shè)施的電腦控制主機(jī),可以對(duì)其局部保溫處理,用碳晶暖氣或其他加熱設(shè)施局部加熱。請(qǐng)參考中國(guó)南極科考衛(wèi)星通訊設(shè)施的保暖辦法—碳晶暖氣保暖。
自來(lái)水管的保暖問(wèn)題,由于自來(lái)水管涉及范圍大,但其對(duì)溫度要求低,2℃以上即可。因此解決方案有以下兩種:
一、集中供熱+精確制熱取暖。有集中供暖的建筑物,利用原有的集中供熱系統(tǒng),開(kāi)低溫供熱,使建筑物的整體溫度在2℃稍上,維持2℃和20℃所需能源是相差巨大的,大概相差8-10倍。因?yàn)?,第一空氣作為一種媒介,溫度越高所需要的能量越大。第二建筑物的保暖性能有限,建筑物內(nèi)部溫度不可能無(wú)限上升。人體取暖用上述精確制熱方式取暖。
二、碳晶暖氣+精確制熱取暖。在沒(méi)有集中供暖的建筑物,可以安裝碳晶暖氣開(kāi)低溫。低溫所需要的電能極省,其原理同上。人體取暖同樣采用上述精確制熱方式取暖。
