北方地区农村清洁取暖技术适用性评价--以北京为例

为了切实改善区域大气环境质量,中国在北方地区大规模开展以煤改电、煤改气为主的农村清洁取暖改造工程,如何选择技术可行、经济上可接受的清洁取暖技术路径是清洁取暖改造可持续的关键问题。基于北京农村地区实地调研数据,从经济性和舒适性2个维度对4种农村清洁取暖技术进行适用性评价,总结出各种技术的适用条件,提出农村清洁取暖技术路径选择建议。结果表明:空气源热泵运行费用较低,舒适性较好,适合冬季温度不低于−20℃的各类区域;燃气壁挂炉运行费用略高于空气源热泵,舒适性较好,适合距离燃气管线或燃气站较近的平原、半山区地区,不同气候温度范围均适用;蓄能式电暖器运行费用较高,舒适性较差,适合冬季温度接近于城区的农村或城乡接合部、农宅面积较小的区域;地源热泵取暖最好结合政府资金支持项目实施,运行费用较低,舒适性较好,适合地质结构适宜建井,有足够空间进行地埋管的区域。建议农村清洁取暖工作立足长远,因地制宜地选择清洁取暖技术,着力降低农户清洁取暖运行成本,同时提高农村清洁取暖电力和天然气供应的可靠性。

典型城市的农村清洁取暖技术性能综合评价

为了比较供暖装置在不同气候条件下的性能,建立了能耗、经济和环保性模型,分析了CO_(2)跨临界空气源热泵(ASHP_(CO_(2)))、R410A空气源热泵(ASHP R410A)、燃气壁挂炉(WGH)以及电加热取暖器(DEH)4种供暖装置。结果表明:ASHP_(CO_(2))的能耗较低,相比DEH的能耗最大减少了81.2%;ASHP R410A和WGH的经济性较好,相比DEH的运行总成本分别最大减少了60%和52.1%;WGH的环保性最佳,其次是ASHP_(CO_(2)),ASHP_(CO_(2))在上海的PM_(2.5)排放量比DEH低75.2%;除长沙以外,4种供暖装置的能耗、运行成本及污染物排放量均随地区纬度的降低而降低;ASHP_(CO_(2))在上海地区的能耗比哈尔滨降低64%;ASHP_(R410A)在上海地区15 a内运行总成本比哈尔滨减少41%;WGH在上海的SO_(2)、NO_(x)和PM_(2.5)排放量比北京分别下降17.4%、34.3%和34.3%;按照综合性能排序,依次为WGH、ASHP R410A、ASHP_(CO_(2))、DEH;哈尔滨等严寒地区采用WGH具有优势,其他地区可采用ASHP R410A,ASHP_(CO_(2))在西安地区的综合指数高于其他地区。

太阳能空气采暖系统在小型单层建筑中的应用

近年来,我国北方地区大力推广清洁取暖技术,在广大农村地区,多种清洁取暖系统因运行费用、维护成本、操作性等方面问题难以推广。太阳能采暖系统将收集到的太阳辐射能量转化为热能用于冬季供暖,是一种清洁、廉价、使用灵活的新型供暖形式,集热器占地面积大、水管路防冻及辅助热源一直制约太阳能采暖系统应用,小型单层建筑应用太阳能采暖系统条件优越,北方农村地区利用太阳能空气采暖将是清洁供暖的有效保障措施之一。