零度深秋呼唤节能环保型采暖技术

2016年10月30日 15:10 来源:中国新闻网
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零度深秋呼唤节能环保型采暖技术
    今年供暖季,北京几十万户农户家庭将“煤改电”,使用清华同方的低温空气源热泵采暖。热泵技术以清洁节能、分户独立、安全易控的特点,有广阔的应用空间和巨大的节能减排作用。图为同方人工环境有限公司工程师韩林俊正在调试设备。 庄媛萍 摄

  北京10月30日电(记者 陈建)深秋的北京,夜间已近冰点。天气预报显示,下周一最低气温将降至-3℃。虽然全市供暖单位10月底已先后就绪,准备迎接即将到来的2016供暖季;但严峻的环保形势,却令北京提前供暖面临两难选择。

  燃煤、火电、冬季采暖,是北方地区主要的大气污染来源。近年来,为践行节能减排,北京对启动提前供暖,要求越来越严:需经多轮集体会商,连续5天日平均气温低于5℃,才有可能提前供暖。

  未来一周,北京预计将有两次冷空气活动。由于受冷空气控制时间较长,加上扩散条件不利,阴冷的雾霾天可能卷土重来。清洁节能、分户独立、安全易控的采暖方式,成为居民的“心头好”。

  南方小伙的“刻骨乡愁”

  生于浙江的韩林俊是典型的“80后”理工男,但偶尔有文艺青年的腔调。

  2003年他考入清华大学后,一直在京学习、工作,如今已博士毕业。回忆家乡,他说:“没有文人笔下的酥润春雨、旖旎秋光……酷暑闷热、严冬湿冷,成为我最刻骨的乡愁。”

  正是这样的经历,促使韩林俊立志学习暖通空调专业,研究制冷制热泵设备,从清华大学本科,一路保送本校硕士、博士研究生。

  2014年博士毕业后,韩林俊选择一线制造业,进入同方人工环境有限公司,从事空气源、水地源热泵的研发和节能优化工作。

  “任何物体包括空气、水等等,只要温度高于绝对零度,即-273.15℃,它就含有热量。”韩林俊以科普开场,他介绍,热泵是能从低温物体向高温物体传热的装置,类似水泵,通过消耗电能,实现水从低位向高位的传送。

  “我国大部分地区冬季室外气温高于-20℃,空气中所含热量并不低。热泵可以从空气中吸收热量到室内供暖。”韩林俊说。

  他解释,家用空调是最常见的电热泵装置。夏季,空调将室内空气的热量送到室外,室内空气被冷却下来,室温下降。在冬季,通过内部切换,空调的功能是吸收室外空气中的热量,送到室内,这时,室内机送热风,室外机出冷风。

  “相比普通电暖气,热泵更节能。它每消耗1份电能,能从空气中或水中吸收2份、3份,甚至更多的热能。”韩林俊说,北京煤改电采用的电热泵,是从空气中取热,向水中放热,热水通过暖气片送到室内,很舒服,而且没有风机噪音。

  在没有集中供暖的南方地区,热泵技术以清洁节能、分户独立、安全易控的特点,有更广阔的应用空间,能发挥更大的节能减排作用。

  温暖、雾霾两难全?

  据测算,建筑采暖能耗约占全社会总用能的10%。以燃煤为主的传统供暖方式,带来高能耗、高污染等问题。特别是散煤燃烧比例很高的北方农村,价格低廉的劣质燃煤又占多数,而且没有烟气处理装置,大量污染物颗粒未经处理直接排放,构成了北方冬季雾霾的不要原因。

  以北京为例,有分析显示,北京地区全年平均PM2.5来源中,农村固体燃料(煤、秸秆等)燃烧占本地PM2.5的比例达14.4%-18.5%,占本地和区域传输的9.2%-13.3%,与工业排放量相当,高于扬尘排放。这其中,农村采暖燃煤排放了56.4%的PM2.5。

  早在2001年,北京就启动了城市核心区、文物保护区居民采暖“煤改清洁能源”工程,以电采暖取代蜂窝煤炉采暖。到2009年,市中心的居民平房小煤炉全部“煤改电”,彻底告别烟熏火燎式的取暖模式。

  截至2009年底,北京市共完成18万户平房居民住户煤改电采暖改造。但运行多年后,这种电暖方式也逐渐暴露出一些问题:功率大,电网改造费用高,效率低,电费高,采暖效果不理想……

  “向-20℃冷空气要热量”

  清华同方率先突破了北方寒冬“千里冰封万里雪飘”对热泵技术的封锁。从2003年起,他们逐渐推广低温空气源热泵,用于建筑空调和采暖,截止目前,实施工程建筑面积突破1亿平米。

  2012年,北京密云司马台新村热泵采暖项目展开,总面积近8万平米,为冬季最低气温-20℃以下的山区中近600户人家提供采暖设备——低温空气源热泵+地板采暖的分户热泵技术方案,用电代替原先的煤进行供暖,不仅解决散煤采暖的污染、安全等问题,还节省了运行费用,整个供暖季每平米折合电费不到20元。

  2013年,北京提出新的“减煤换煤、清洁空气”行动方案,在农村大力推进煤改电、煤改清洁能源,广泛使用热泵、太阳能等清洁能源采暖,并推行农村峰谷电价政策。

  2016年,北京市13个区的“煤改电”项目中,清华同方成功进入10个区,把热泵这种煤改电采暖设备,推广到数十万户农户家中。

  如今,韩林俊正和同事们忙碌着,并基本完成安装调试的收尾工作,力保今冬居民供暖。为便于研发,他把家安在同方人环公司的密云研发中心附近。韩林俊新近被评选为清华产业十佳创新人才。(完)

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