不过很庆幸,随着科学技术的提升,越来越多的新型采暖设备被研发了出来,人们可挑选的范围就更大了。那么,这些新型采暖设备究竟有什么优点呢?在这篇文章里,将以我国空气能领军品牌——科希曼生产的空气能空气能热泵为例,详细介绍空气能热泵取暖的优缺点。
首先,我们来说一下,空气能热泵到底是什么?空气能热泵的工作原理和空调相关,依“逆卡诺”原理(和空调的工作原理相关)工作,工作时利用少量的电来驱动压缩机工作,吸收空气中的低温热量进行增温压缩,再通过“热交换”的方式,将增温压缩后的热量释放到冷水里,将冷水加热,最后利用水管将热水转移到建筑物内,通过地暖、地暖机、风机盘管等采暖末端,为室内提供暖气。
从外型上看,空气能热泵有些像空调,都有室外机和室内机。但空气能热泵不像空调那样,主要是用来夏天制冷的,而是为冬季采暖而研发的,因此空气能热泵在耐低温能力远远胜过空调。尤其是纽恩泰低温空气能热泵,内部使用了喷气增焓、直流变频等先进技术,在-25℃的低温环境下,依旧可以稳定制热,适合我国北方大多数地区使用。
从升温速度来看,空气能热泵没有空调快。这主要是因为空气能热泵出风比较柔和,更类似于自然风,不像空调风那样猛烈。同时,空气能热泵是采用底部送风的方式,就是热风从房间的底部吹出,然后顺着地板在屋内流动,缓缓上升,最后达到均匀为室内的升温的目的;而空调是顶部送风,热风直接对着头吹。因此,空调升温虽然快,但采暖舒适度远远不如空气能热泵。
在用户最关心的采暖成本上,因为空气能热泵是利用空气中的免费热量作为能源,而不是使用电能转换成热能的方式制热,因此低温空气能热泵的耗电量极低,仅为传统电热方式的25%。尤其是在冬天的时候,低温空气能热泵不仅能正常工作,而且不需要电辅加热,因此一直能保持超高的节能性。
说完优点,下面来介绍空气能热泵的缺点呢?空气能热泵有两大缺点:一是不适合小户型居民使用(采暖面积低于50平米以下的用户);二是购机成本比较高,买一台好的空气能热泵要几千,甚至上万元。
不过好在,2017年年末,包括科希曼在内的空气能企业又推出了一种空气能热风机产品,这种设备不仅和空气能热泵一样省电、一样耐寒、一样舒适,而且可以用来给小户型或单个房间采暖,最重要的是购机成本比较低,非常适合人少、住房面积小的用户使用。
近几年来,随着经济和科学技术的进步,市场上热水设备越来越多,让人看着眼花缭乱。但仔细了解,目前商用热水工程市场上最受欢迎的设备莫过于空气能热泵。
那么空气能热泵究竟是什么?和其他热水设备相比,它又有什么样的优点呢?日前,笔者请来了德国空气能领军品牌——科希曼的工作人员,为我们进行讲解分析。工作人员告诉我们,空气能热泵是一款利用少量的电来驱动压缩机工作,把空气中的低温热量吸进去,经过冷凝器或蒸发器进行热交换,将冷水加热,最后制造大量热水的设备。尤其在商用热水工程中空气能热泵备受青睐。
和燃油、燃气锅炉相比,空气能热泵需使用任何燃料,制热过程无明火,不会会排放出有害气体,因此使用空气能热泵不仅安全,还减少了大气污染物的排放,保护了大气质量。同时,空气能热泵无需专用机房,安装在建筑任意位置即可,工作时也不需要人工维护,即可24小时自动工作,节约了人力开支。
和电热锅炉、普通电热水器相比,空气能热泵工作时虽然也用电,但不直接使用“电-热”转换,电只是用来驱动压缩机运行的能源,因此空气能热泵制热效率高达400%,即一份电可制造出普通电热锅炉、电热水器四份电才能制出的热能,耗电量非常低。以纽恩泰-黄山阳光大酒店工程为例,该酒店使用科希曼空气能热泵,加热一吨热水(从15℃到55℃),平均仅需10度电。
和太阳能热水器相比,空气能热泵工作时不受环境、地理、天气影响,无论任何季节、任何天气,都能正常使用,为用户提供24小时热水,足以满足我国大部分地区热水需求。比如科希曼一家,在全国范围内就拥有宁夏中卫西北故事主题酒店、哈尔滨金融学院、广西环江高中、海南海花岛等数千个成功的热水工程。
中国的空气能热泵和国外的取暖方式有何区别
每到冬季,“暖气”和“供暖”必定会成为全国人民茶余饭后议论的话题。在此轮强势降温后,该话题又被讨论起来。全国寒潮来了,窝在有暖气的家里恐怕是最舒服的了。“你在北方靠暖气取暖,我在南方靠抖取暖”,“南方人民已冻傻,有暖气的北方感受不到这忧伤”,“在北方室内吃雪糕,是对暖气最大的尊重”……
那么,其他国家是怎样供暖的呢?最大众化的供暖方式是靠天然气和电力,日韩则是依赖具有文化特色的被炉和暖炕;瑞典和奥地利以能源二次利用供暖;最特别的是匈牙利,每年回收磨损纸币用作燃料,即“烧钱取暖”,这种取暖方式听着就有些“肉疼”。无论是哪种方式,冬天室外大雪纷飞,而你在屋子里暖融融地喝茶、看书,这种惬意,可都要感谢暖气啊!
有“冰雪之国”称号的俄罗斯是世界上最冷的国家之一。在俄罗斯人看来,下雪是很常见的事,只有开始供暖,才代表冬天的到来。
如今的俄罗斯拥有全球最大的区域供暖系统,81%的住户使用集中供暖设施,负责建设、维护、管理供暖设施的工作人员约200万。从每年10月1日开始,当俄罗斯的气温连续5天低于8摄氏度时,相关机构就开始启动供暖系统,首批供暖对象是幼儿园、中小学、医疗单位,然后在半个月的时间里,陆续实现全部供暖。
生活在莫斯科的伊万诺思娜是一名房屋管理员,她介绍:“冬天并不难熬,室内的温度都在25度以上,房间里都有供暖工程,穿一件单衣就够了。”俄罗斯全国供暖时间存在差异。横跨11个时区的俄罗斯供暖时间有长有短,通常在6个月以上,要延长多久是由地区所在的纬度决定,比如圣彼得堡的供暖时间会持续7个月。当然,如果5月份气温依然很低,那么,供暖也会相应延长。
如果你熟悉日剧,就会发现被炉在日剧中频繁出镜:一家人下班后,会围着被炉吃晚饭聊天。日本的被炉,又被称为暖桌,是在一个双层矮桌上铺一张棉被,桌子下面带有电发热器,将腿伸进去,就能有取暖抗寒的作用。那么,为什么是被炉呢?由于日本地震多发,房屋不得不建造得较为轻便,但这样的结构不利于供暖工程,也不利于保暖;外加日本资源贫乏,供暖能源消耗太大,并不适合集中供暖。
旧式的被炉是一个正方形的小矮桌,桌子木架上铺一条能笼罩整张桌子且及地的被子,以防热量流失,然后再放上桌面板,桌子正下方有个约数十厘米的炕,炕的最下方有火炉箱,火炉箱里放着火炭或煤球,火炉箱上铺上木地板。取暖时,人们把脚放在由被子罩着的热乎乎的木地板上,就能瞬间感到温暖。随着科技的进步,被炉被不断改造,小矮桌变成了长方形,桌腿还被加高,有的甚至还配了凳子,方便人们在同一张桌子上吃饭、学习或工作;火炉箱也变成了电发热器,免去了人们要不断往火炉箱里添加火炭或煤球所带来的麻烦。
新式的被炉可以被随意放置,人们装修房屋时不再固定被炉的位置,而是在地上铺一层垫子,把带有电发热器的被炉直接放在垫子上,人们把腿伸进棉被里面,就能感觉到冬日的温暖惬意。
韩国老一代人习惯使用暖炕。它的工作方式是在厨房或屋外的灶坑里,以烧柴的方式产生热气,再通过房屋下的管道给房间供暖,类似于中国的地暖供暖工程,只不过韩国暖炕是全铺式,覆盖屋子的角角落落。这样的全铺式暖炕能有多大呢?居住在庆尚南道的一户人家的五居室暖炕房面积为174.9平方米。为此,韩国纪录研究机构在2013年还专门为这一家人颁发了“单个暖炕最大面积暖房”证书。
通常,韩国的暖炕会和过厅木板结合在一起,这与韩国的气候有密切关联。韩国的主要气候为大陆性与海洋性,四季变化明显,夏季炎热,冬季寒冷。因此,为了纳凉,韩国人在装修时会选择良好的过厅木板;为了取暖,房屋的地面比地平面高,暖炕房间不大,易于维持暖和的温度。将过厅木板和暖炕结合在一起,也成了韩国房屋的一大特色。
而暖炕在冬季里为房屋提供适宜的温度,让韩国人将“坐卧式”的生活习惯延续下去,尤其是有孩子的家庭,冬天里,小孩在地上爬来爬去,家长也不用担心会着凉生病。
美国约有1.17亿户家庭,根据人口普查局的统计结果,50%的家庭使用天然气供暖,39%的家庭使用电力供暖,其余的家庭使用取暖油、丙烷、木头等其他方式进行供暖。由于地处北半球,大部分的建筑都是双层玻璃或者三层玻璃,门也大多是双层门,这都有利于室内温度的维持。
在美国的大城市里,人们多住公寓,公寓都是通过电来取暖。每家每户都有个锅炉和热水炉,热水炉和锅炉一起被放置在单独的小隔间里,保证了24小时热水的提供。纽约的公寓则是通过中央空调来供暖,《租户权益指南》对出租房的暖气供应时间和温度进行了具体的规定,从每年10月到次年5月,房东必须给房客提供暖气,且当室外温度低于12摄氏度,室内温度必须达到20摄氏度,如果房东不提供暖气,房客可以随时向当地政府进行投诉。
在美国的小城镇里,人们多住别墅,由于别墅是单独建筑,取暖时用的是取暖油。每家的地下室有一个锅炉,负责供热和烧水。通常,小别墅全年需要800加仑以上的取暖油,大别墅则需要2000加仑以上,每加仑在4美元上下浮动。一般情况下,夏天油价比冬天要便宜。除了常规的设备,壁炉是房屋的加分项,壁炉一般被放置在客厅,大部分美国人冬天并不用壁炉来取暖,只有当感恩节、圣诞节、新年这种重要节日时,亲朋好友聚在一起,壁炉才会被使用。这时壁炉是烘托气氛的最佳道具。
欧盟一向倡导“循环经济”,奥地利与意大利之间的垃圾买卖就是成功的典范。2017年,奥地利第二大公共事业机构EVN从意大利罗马进口了7万吨垃圾。这些垃圾被运到维也纳以西60公里处的垃圾回收工厂。该工厂处理垃圾的能力为每年50万吨,而这7万吨垃圾可以产生超过55万兆瓦时的电力。EVN出售由垃圾转化成的电、热、气,满足了奥地利居民供暖需要的热能。
对于这样的合作,全球最大的财经资讯公司彭博社分析师评论道:“意大利的垃圾循环利用少于邻国,奥地利能源业对垃圾的依赖度高,尤其是在为居民提供热能、保证供暖方面,使得两国成为理想的贸易伙伴。”
1946年,北极和西伯利亚寒潮席卷欧洲,德国人迎来了“最冷的冬天”。然而在当时,德国家庭没有暖气也没有电,室外达到了零下20℃,有数十万德国人因为饥饿和寒冷丧生在这场“无暖危机”中。后来,德国政府将“让每个家庭用上暖气”作为目标,每座城市都建了热电厂,用以集中供热。柏林拥有全国最大的集中供暖网,城市里有1875公里的供暖管道,供120万人使用,供暖季从10月开始,到次年4月结束。
政府还严格规定了租房的房屋室温,从舒适节能的角度考虑,卧室应该是16℃,客厅是20℃,书房是22℃,浴室是24℃。生活在柏林的能源政策专家蒙乌斯称:“室温在18℃以下时,房东必须提供暖气。如果在早晨6点到晚上12点期间,室内温度低于20℃的话,房客可以去法院起诉房东。”按照政府的规定,暖气开到最大后室温依然无法达到20℃,那么该房屋被视为“缺陷房屋”,房客有权要求减少租金;如果完全无法供暖,房客可以要求租金全免,并有权解除租房合同。
瑞典是北极周围国家之一,冬季漫长而寒冷,因此供暖是关系到瑞典人生活质量的重要问题。在瑞典首都斯德哥尔摩,供暖多了一种途径——新绿色能源供暖,即通过数据中心所产生的热量为这座城市的住户提供暖气。这个数据中心名为“斯德哥尔摩数据公园”,由市政府与当地供暖公司联合运营,各大数据中心都在相继加入,例如,热门的社交平台和视频网站,只要人们发照片、发生日祝福、看视频节目、做网络直播等,服务器都会飞速运转,所产生的热量都能成为供暖的能源。
“斯德哥尔摩数据公园”在冷水流入数据中心后,专门为经过冷却过程后升温的水制造管道,让它们流到工厂里,随后分散到各家各户,为住宅提供热量。“斯德哥尔摩数据公园”业务拓展负责人马特森称:“越来越多的企业希望通过加强环保气候方面的意识来提高企业声誉,塑造品牌形象。”目前,服装零售连锁店H&M运营的数据中心已经加入。H&M不仅可以卖掉废弃的热量,同时还能享受到免费提供的冷水,一举两得,财务方面节省许多。马特森介绍,预计到2018年,“斯德哥尔摩数据公园”能为2500户住宅公寓供暖;预计在2035年,可以满足斯德哥尔摩全部供暖需求的10%以上。
瑞典并不是唯一尝试以数据中心为新绿色能源供暖的国家,芬兰、美国、加拿大等都有类似的项目测试,这些国家都是在小城镇为居民供暖,但瑞典决定将这种供暖方式从首都斯德哥尔摩开始普及,继而扩大到全国范围,成为引领绿色能源理念的先锋。
匈牙利是世界上唯一每年回收磨损纸币用作燃料的国家,这时,旧钞票就有了另一个去处:被压制成“钱砖”,供福利团体烧“钱砖”取暖。匈牙利东北部城市米什科尔沃的一家孤独症儿童中心负责人海莱依说:“这是一种非常有效的慈善行为,对于我们来说,宛若雪中送炭,帮助我们节省了一部分取暖费用。‘钱砖’易燃易生热,只需要加一点点木材,房间里就非常温暖。”海莱依估算,匈牙利中央银行提供的“钱砖”,使得他们这家孤独症儿童中心节省了约6万福林的取暖费用。
“烧钱”计划始于2008年,要制成一公斤的“钱砖”,需要500万福林旧钞票,这些旧钞票先被裁成一毫米至5毫米的碎片,然后由机器压缩,全过程没有添加任何化学物质。中央银行现金后勤中心主管弗兰兹说:“我们的实验证明,把旧钞票压制成‘钱砖’后,可燃性几乎与褐煤一样,还可加入混合燃料的燃炉中使用。它们对供暖大有好处,还能帮助缓解燃料紧缺的现状。每年我们都销毁四五十吨旧钞票,将其制成‘钱砖’,送给燃料不足的民众取暖。对于中央银行来说,社会责任是一件很重要的事情。”
在加拿大,大多数城市居民都是用电取暖,他们的电取暖器呈细长条形状,被安装在每个房间靠窗口的位置。走廊处或客厅处还有一个温度调节器,用来控制各房间的冷暖装置。温度调节器结构简单,圆盘表面刻有温度指数,房主可选择开动电暖器还是冷气机,或是将其关上。如此方便的用电取暖致使许多怕冷的当地人在气温15摄氏度时就打开了温度调节器,家里提前进入供暖模式,完全不被漫长的寒冬所困扰。
中国的采暖模式此前以烧煤为主,近些年为了改善环境质量,改善居民生活水平,在北方采暖区域大规模实施“煤改气”、“煤改电”工程,从采暖季以来北方各地的空气质量来看,2017年的成效明显,多地没有雾霾天出现,呼吸道疾病也相应减少不少。
在大规模清洁采暖的过程中,“煤改气”因为“气荒”的原因,影响了居民的供暖,影响了工业用气和出租车用气,给生产和生活造成很多不便。空气源热泵供暖在已经实施的集中供暖模式中,效果最优、最清洁节能,而且可以分户供暖和集中供暖,受到用户和政府的好评,预计在2018年将会获得更大的实施范围。