一、為什么要進行末端改造?
(1)現狀
采用(yong)燃煤鍋爐(lu)與鑄鐵(tie)暖(nuan)(nuan)氣(qi)(qi)片結(jie)合的(de)傳統采暖(nuan)(nuan)方(fang)式已經(jing)存(cun)在數(shu)十載,延(yan)續最直接(jie)的(de)燃燒方(fang)式達到室(shi)內供(gong)暖(nuan)(nuan)的(de)目(mu)的(de),除(chu)造(zao)成不可避(bi)免的(de)環(huan)(huan)境污染外,鍋爐(lu)長期高(gao)溫、敞(chang)口運行,爐(lu)膛內部、暖(nuan)(nuan)氣(qi)(qi)片及(ji)輸送管(guan)道內壁(bi)均(jun)有不同程度的(de)結(jie)垢及(ji)粉塵(chen)沉(chen)積物,嚴重造(zao)成輸送管(guan)道阻(zu)塞(sai),循(xun)環(huan)(huan)不暢,散熱效率衰減,進(jin)而造(zao)成燃煤用(yong)量逐(zhu)年增(zeng)加,用(yong)戶投資增(zeng)加、環(huan)(huan)境污染加劇,周而復始,惡性循(xun)環(huan)(huan)。
目前,北京(jing)(jing)農(nong)村“煤改電”安裝工作正(zheng)開展(zhan)的(de)如火如荼(tu),在施(shi)工工程(cheng)中一些問題(ti)也開始浮現。比(bi)(bi)如說,北京(jing)(jing)有80%左右的(de)農(nong)戶都采用暖(nuan)氣(qi)(qi)(qi)片為末(mo)端,地暖(nuan)的(de)應(ying)用只在部(bu)分新建農(nong)房,比(bi)(bi)例也就15%左右;而在暖(nuan)氣(qi)(qi)(qi)片的(de)用戶里,還有大部(bu)分用的(de)老(lao)式的(de)鑄鐵暖(nuan)氣(qi)(qi)(qi)片。
(2)實施意見
根據(ju)北京(jing)市房(fang)山區(qu)新農村建(jian)設辦公(gong)室發布的[2017]19號文件《關于空氣(qi)源(yuan)熱泵、燃氣(qi)壁(bi)掛爐采(cai)(cai)暖(nuan)末端補貼的實施意(yi)見(jian)》。(詳見(jian)再補2000元/戶!北京(jing)房(fang)山補完熱泵又對采(cai)(cai)暖(nuan)末端改(gai)造進行補貼)
各實(shi)施煤改(gai)(gai)清潔能源(yuan)街道、鄉鎮:根據七屆區政(zheng)(zheng)府第(di)126次專題(ti)會議精(jing)神(shen),進一步加大農村地區“減煤換煤、清潔空氣”行動政(zheng)(zheng)策支持(chi)力度,對實(shi)施煤改(gai)(gai)電(dian)、煤改(gai)(gai)氣地區居民冬季(ji)采暖(nuan)系統采暖(nuan)末端改(gai)(gai)造(zao)給予財政(zheng)(zheng)資(zi)金(jin)補貼。為此項工作的順利開展,特制訂(ding)本(ben)《實(shi)施意見(jian)》(詳見(jian)[2017]19號文件)
(3)農戶家中常見的不(bu)同種類的暖氣片
二、傳統暖氣片采暖存在哪些問題?
1.鍋爐長(chang)期高溫、敞口運行(xing),爐膛內(nei)部、暖氣片及(ji)輸送管(guan)道內(nei)壁均有(you)不同(tong)程度的結垢及(ji)粉塵沉積物,造成輸送管(guan)道嚴重(zhong)阻塞(sai),循環不暢,散熱效(xiao)率嚴重(zhong)衰減。
2.原有暖氣片及管道使用多年銹蝕嚴重,無法徹底(di)清洗,如(ru)承壓(ya)運行,易(yi)發生漏水現象。
3.散熱面(mian)積小,室(shi)內升(sheng)溫速度慢,需高溫水才(cai)能滿足供暖需求,且能耗高。
圖為(wei)農(nong)戶家中正(zheng)在拆除的暖氣罩(zhao)和暖氣片
暖(nuan)氣(qi)(qi)片散熱面積小,不能滿足空氣(qi)(qi)源(yuan)熱泵低(di)溫(wen)水(shui)供(gong)暖(nuan)需求,需要(yao)進行更換改造(zao)!農戶家中現存(cun)的傳統暖(nuan)氣(qi)(qi)片已(yi)經使用多年(nian),內部(bu)存(cun)在大量鐵(tie)銹和結(jie)垢(gou),很難清理(li)干凈。
圖為使用了多年的暖(nuan)氣片拆除后內部(bu)的鐵銹(xiu)與水垢。
因原(yuan)有傳統暖氣(qi)片內鐵銹、水(shui)垢和(he)污泥較多,即使進行(xing)暖氣(qi)片清洗,系(xi)統運行(xing)一(yi)段(duan)時間(jian)之后仍然(ran)存(cun)在(zai)清洗不徹(che)底的鐵銹、水(shui)垢和(he)污泥,對系(xi)統運行(xing)存(cun)在(zai)隱患(huan)。
圖為往年煤改電用戶,末端(duan)使用原(yuan)有(you)傳(chuan)統暖(nuan)氣片,經過一(yi)段時間使用之后(hou)室內溫度不能達到(dao)要求且耗(hao)電量增加(jia),售(shou)后(hou)人(ren)員到(dao)現(xian)(xian)場后(hou)發(fa)現(xian)(xian)系(xi)統內有(you)大量雜質,嚴(yan)重影(ying)響了熱泵的(de)運(yun)行。
空氣(qi)源(yuan)(yuan)熱泵運行時對系統(tong)水環(huan)境質量有著嚴(yan)格的(de)要求,如圖傳統(tong)暖(nuan)氣(qi)片中存在大量的(de)鐵銹和(he)水垢,即(ji)使(shi)(shi)清洗也達不(bu)到使(shi)(shi)用要求,空氣(qi)源(yuan)(yuan)熱泵運行時將會(hui)造成板式換(huan)熱器堵塞(sai)、水泵卡死等問題,大大增(zeng)加了空氣(qi)源(yuan)(yuan)熱泵的(de)故障(zhang)率,減少了空氣(qi)源(yuan)(yuan)熱泵的(de)使(shi)(shi)用壽命;同時也會(hui)造成室(shi)內溫度低或者耗電量增(zeng)加等等問題。
三、如何科學合理的進行末端改造?
采暖末(mo)端為傳(chuan)統式(shi)(shi)鑄鐵暖氣片的用戶,應實施改造。空氣源(yuan)熱泵供暖末(mo)端改造分為三種形式(shi)(shi):
(一)如何科學的進行末端改造-地板采暖
地板(ban)(ban)(ban)采暖系(xi)統的(de)工作原(yuan)理(li)是(shi)利用地板(ban)(ban)(ban)下面鋪設的(de)閉合(he)管路中(zhong)的(de)循環熱(re)水,在整個房(fang)間中(zhong)平(ping)緩地散(san)發熱(re)量。【熱(re)泵(beng)市(shi)場水印(yin)】地板(ban)(ban)(ban)采暖是(shi)空氣源熱(re)泵(beng)的(de)最(zui)佳末端采暖解決(jue)方案(an),具有如下幾個優點(dian):
1.整個(ge)地板均勻散熱,因此房間里的(de)(de)溫(wen)差(cha)極小。而(er)且室內溫(wen)度(du)是(shi)由下而(er)上(shang)逐漸降低,地面溫(wen)度(du)高于人(ren)的(de)(de)呼(hu)吸系(xi)統溫(wen)度(du),給人(ren)以腳暖頭涼(liang)的(de)(de)舒適(shi)感覺。
2.由于采暖的輻射面大,相對要求的供(gong)水溫(wen)度低,只需45/40℃。而(er)且(qie)可以克(ke)服傳統采暖片(pian)一部分熱量從(cong)窗戶散失(shi)掉影(ying)響(xiang)采暖效果的缺點。
3.由于采(cai)暖(nuan)管全部(bu)鋪設(she)在地板下,節省了放置采(cai)暖(nuan)片的(de)空間,方便室內裝(zhuang)飾及家(jia)具的(de)擺放。
4.運(yun)行費用低(di)(di):可(ke)充分(fen)利用低(di)(di)溫熱水輻射和(he)谷段用電(dian)補貼(tie)政策,降(jiang)低(di)(di)運(yun)行費用,較其它供暖(nuan)設(she)備節能20%。5.使用壽(shou)命長:低(di)(di)溫地面供暖(nuan)中塑料管材埋入地下(xia),不結垢(gou)不腐蝕,無人(ren)為(wei)破壞(huai),使用壽(shou)命與建筑物同步。
適(shi)合地板采暖改造的用戶:
舊房(fang)翻建新房(fang)的農戶;
舊房(fang)整體翻(fan)新進(jin)行二次裝修的(de)農戶;
原有(you)房屋(wu)沒有(you)任何(he)供暖末端(duan)需重新利(li)用房屋(wu)的農戶。
施工建議:
地(di)板采暖管間距(ju)15cm~20cm;
單回路管(guan)長(chang)控制(zhi)在70~80m之間;
單回路供暖面積確保在12m2~13m2;
(二)如何科學的進行末端改造-明裝風盤機
選擇安裝風盤(pan)機改造的(de)用戶(hu):
原有暖(nuan)氣片使用多(duo)年(nian)已達(da)到使用年(nian)限必須(xu)更換的農戶(hu);
原有(you)末(mo)端暖(nuan)氣(qi)片(pian)不能滿(man)足現有(you)空氣(qi)源(yuan)熱泵供暖(nuan)水(shui)溫度要(yao)求的農戶;
有利用空氣源熱泵主(zhu)機進行制冷(leng)、供暖需(xu)求的客戶;
原有末端(duan)散熱系統(tong)不(bu)能與現裝修風格及熱泵(beng)主機匹配,又不(bu)想進行大改造的農戶。
明(ming)裝風(feng)盤(pan)機采用純紫銅(tong)管及親(qin)水鋁翅片組成的(de)換熱系統,搭配由塑(su)封電機及貫流風(feng)葉(xie)組成的(de)送(song)風(feng)系統:
可以實(shi)現低水溫(不低于40℃)供暖;
熱效率是(shi)傳統(tong)暖氣片的3倍;
不僅能(neng)在(zai)冬(dong)季制熱(re),夏季也可制冷;
風盤本身配備智能溫(wen)控系統,可實現分時溫(wen)控,按需分配,降低能耗。
利用暖(nuan)氣片(pian)原(yuan)有管道孔位(wei)及暖(nuan)氣片(pian)位(wei)置(zhi),改造周期短;
美觀輕(qing)便,不占用(yong)額(e)外空間(jian),且室內(nei)家具(ju)只需小(xiao)范圍挪動即(ji)可滿(man)足施工條(tiao)件(jian),簡(jian)單(dan)、快捷、便利。
(三)如何科學的進行末端改造-新型暖氣片
目前使用的(de)傳統燃煤鍋爐暖氣(qi)片(pian)(pian)供暖的(de)水(shui)溫為(wei)(wei)95℃,而進行煤改電空(kong)氣(qi)源熱泵的(de)最高供水(shui)溫度(du)為(wei)(wei)55℃。在不同(tong)水(shui)溫下暖氣(qi)片(pian)(pian)的(de)散(san)熱量(liang)不同(tong),其散(san)熱量(liang)和平(ping)均水(shui)溫有關,現(xian)以(yi)鑄鐵四柱760暖氣(qi)片(pian)(pian)和鋼(gang)制柱型7030暖氣(qi)片(pian)(pian)為(wei)(wei)例(作為(wei)(wei)參考):所(suo)需片(pian)(pian)數=采(cai)暖負荷/標(biao)準(zhun)散(san)熱量(liang)*片(pian)(pian)比系數。
從上表我(wo)們也可以看出,隨(sui)著平均水(shui)溫的降低(di)(di),暖(nuan)(nuan)氣(qi)(qi)片(pian)的散(san)熱(re)量(liang)明顯下降,所(suo)需暖(nuan)(nuan)氣(qi)(qi)片(pian)的片(pian)數也要(yao)隨(sui)之增多(duo):當散(san)熱(re)器水(shui)溫從95/70℃降到(dao)55/50℃時,所(suo)需片(pian)數增加到(dao)了2.3倍。以120平米房子為例,改(gai)造(zao)前(qian)需要(yao)120片(pian)即(ji)可滿足供(gong)暖(nuan)(nuan),在更改(gai)為空氣(qi)(qi)源熱(re)泵之后需要(yao)276片(pian),遠遠多(duo)于現(xian)存暖(nuan)(nuan)氣(qi)(qi)片(pian)的數量(liang)。也就是說,傳統暖(nuan)(nuan)氣(qi)(qi)片(pian)根本(ben)無法滿足熱(re)泵低(di)(di)溫供(gong)水(shui)的散(san)熱(re)需求。
新型暖氣片改造的注意事項:
傳(chuan)統(tong)暖(nuan)氣(qi)片內(nei)鐵(tie)銹和水垢對(dui)空氣(qi)源熱泵供暖(nuan)系(xi)統(tong)使(shi)用(yong)過程存在隱患(huan),新增暖(nuan)氣(qi)片與(yu)傳(chuan)統(tong)暖(nuan)氣(qi)片混合依然不可(ke)避(bi)免鐵(tie)銹、水垢和污泥等(deng)對(dui)系(xi)統(tong)的影響,且(qie)設(she)備(bei)系(xi)統(tong)使(shi)用(yong)壽(shou)命會(hui)減少。
按照要求更換新型暖(nuan)氣片安裝數量需要增加(jia),占用室(shi)內空(kong)間,影響(xiang)室(shi)內整體布(bu)局及(ji)美觀(guan)效(xiao)果(guo)。雖然(ran)增加(jia)暖(nuan)氣片數量也(ye)可以達到相同的供暖(nuan)效(xiao)果(guo),但是運行(xing)費用明(ming)顯(xian)增加(jia)。
(4)不同改造方式的(de)投資分析(xi)
農村地區房屋面積(ji)一般都在100~130㎡之間(jian),我們以120㎡為(wei)參考(kao),分別算出地板(ban)采暖、明裝風(feng)盤機與新型暖氣片之間(jian)的費用:
地(di)板采暖地(di)板采暖施(shi)工(gong)后(hou)需要進行回填、地(di)面裝飾層(ceng)敷設,整體(ti)完工(gong)造價在140元(yuan)/㎡左右,故前(qian)期改(gai)造方面共(gong)需花費約:120*140=16800元(yuan),空(kong)氣(qi)源熱泵冬(dong)季供暖出(chu)水溫度設定值為42℃;
明(ming)裝風(feng)(feng)盤(pan)機(ji)(ji)明(ming)裝風(feng)(feng)盤(pan)機(ji)(ji)施工(gong)較為(wei)簡單(dan),每戶(hu)大約(yue)使用5~6臺,每臺均價1300元(yuan),故前期改(gai)造方面共需花費約(yue):6*1300=7800元(yuan)(包含輔(fu)材及(ji)安裝費用),空氣(qi)源熱泵冬季供暖出水溫度設定值為(wei)45℃;
新(xin)型暖氣(qi)(qi)片(pian)(pian)新(xin)型暖氣(qi)(qi)片(pian)(pian)施工較為(wei)簡單(dan),每戶大約使(shi)用180片(pian)(pian),每片(pian)(pian)均價30元(yuan),故前期暖氣(qi)(qi)片(pian)(pian)共需花(hua)費約:180*30=5400元(yuan),安裝費及(ji)輔材約為(wei)300元(yuan)/組(20片(pian)(pian)/組),合計8100元(yuan),空氣(qi)(qi)源(yuan)熱泵冬季供暖出水溫度(du)設(she)定值為(wei)50℃
四、總結
在減煤換煤的(de)(de)(de)大政策下,若只是單一(yi)(yi)整改熱源(yuan)部分(fen),并不是長遠的(de)(de)(de)可行(xing)方(fang)案。糟(zao)糕的(de)(de)(de)末(mo)端(duan)配置不僅僅會影(ying)響采暖效(xiao)(xiao)果(guo),還會加劇熱源(yuan)設備(bei)的(de)(de)(de)衰減、損(sun)傷(shang)。一(yi)(yi)套(tao)良性的(de)(de)(de)采暖系(xi)統它一(yi)(yi)定是由良好(hao)熱源(yuan)設備(bei)、高效(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)散熱末(mo)端(duan)、合理的(de)(de)(de)管路連接(jie)及智能簡捷的(de)(de)(de)控制方(fang)式組成的(de)(de)(de),缺一(yi)(yi)不可。
地板采(cai)暖是社會及民(min)眾認(ren)可的、科學的、理(li)想的高效采(cai)暖末端。但(dan)要在大部分地區普及整改(gai),投入高、工(gong)程(cheng)量大,普遍實施可行性(xing)不高;安(an)裝(zhuang)空(kong)氣源熱泵(beng)后,使用傳統暖氣片(pian)需增加暖氣片(pian)數(shu)量或對末端進行改(gai)造(zao),更(geng)換新型暖氣片(pian),以保證供暖需求;未安(an)裝(zhuang)暖氣片(pian)的居民(min),安(an)裝(zhuang)空(kong)氣源熱泵(beng)后可根據(ju)房屋面積采(cai)用風盤機(ji)。