一、為什么要進行末端改造?
(1)現(xiàn)狀
采用燃煤鍋爐與鑄鐵暖氣片結(jié)合的傳統(tǒng)采暖方式已經(jīng)存在數(shù)十載,延續(xù)最直接的燃燒方式達到室內(nèi)供暖的目的,除造成不可避免的環(huán)境污染外,鍋爐長期高溫、敞口運行,爐膛內(nèi)部、暖氣片及輸送管道內(nèi)壁均有不同程度的結(jié)垢及粉塵沉積物,嚴重造成輸送管道阻塞,循環(huán)不暢,散熱效率衰減,進而造成燃煤用量逐年增加,用戶投資增加、環(huán)境污染加劇,周而復始,惡性循環(huán)。
目前,北京農(nóng)村“煤改電”安裝工作正開展的如火如荼,在施工工程中一些問題也開始浮現(xiàn)。比如說,北京有80%左右的農(nóng)戶都采用暖氣片為末端,地暖的應用只在部分新建農(nóng)房,比例也就15%左右;而在暖氣片的用戶里,還有大部分用的老式的鑄鐵暖氣片。
(2)實施意見
根據(jù)北京市房山區(qū)新農(nóng)村建設辦公室發(fā)布的[2017]19號文件《關于空氣源熱泵、燃氣壁掛爐采暖末端補貼的實施意見》。(詳見再補2000元/戶!北京房山補完熱泵又對采暖末端改造進行補貼)
各實施煤改清潔能源街道、鄉(xiāng)鎮(zhèn):根據(jù)七屆區(qū)政府第126次專題會議精神,進一步加大農(nóng)村地區(qū)“減煤換煤、清潔空氣”行動政策支持力度,對實施煤改電、煤改氣地區(qū)居民冬季采暖系統(tǒng)采暖末端改造給予財政資金補貼。為此項工作的順利開展,特制訂本《實施意見》(詳見[2017]19號文件)
(3)農(nóng)戶家中常見的不同種類的暖氣片
二、傳統(tǒng)暖氣片采暖存在哪些問題?
1.鍋爐長期高溫、敞口運行,爐膛內(nèi)部、暖氣片及輸送管道內(nèi)壁均有不同程度的結(jié)垢及粉塵沉積物,造成輸送管道嚴重阻塞,循環(huán)不暢,散熱效率嚴重衰減。
2.原有暖氣片及管道使用多年銹蝕嚴重,無法徹底清洗,如承壓運行,易發(fā)生漏水現(xiàn)象。
3.散熱面積小,室內(nèi)升溫速度慢,需高溫水才能滿足供暖需求,且能耗高。
圖為農(nóng)戶家中正在拆除的暖氣罩和暖氣片
暖氣片散熱面積小,不能滿足空氣源熱泵低溫水供暖需求,需要進行更換改造!農(nóng)戶家中現(xiàn)存的傳統(tǒng)暖氣片已經(jīng)使用多年,內(nèi)部存在大量鐵銹和結(jié)垢,很難清理干凈。
圖為使用了多年的暖氣片拆除后內(nèi)部的鐵銹與水垢。
因原有傳統(tǒng)暖氣片內(nèi)鐵銹、水垢和污泥較多,即使進行暖氣片清洗,系統(tǒng)運行一段時間之后仍然存在清洗不徹底的鐵銹、水垢和污泥,對系統(tǒng)運行存在隱患。
圖為往年煤改電用戶,末端使用原有傳統(tǒng)暖氣片,經(jīng)過一段時間使用之后室內(nèi)溫度不能達到要求且耗電量增加,售后人員到現(xiàn)場后發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)有大量雜質(zhì),嚴重影響了熱泵的運行。
空氣源熱泵運行時對系統(tǒng)水環(huán)境質(zhì)量有著嚴格的要求,如圖傳統(tǒng)暖氣片中存在大量的鐵銹和水垢,即使清洗也達不到使用要求,空氣源熱泵運行時將會造成板式換熱器堵塞、水泵卡死等問題,大大增加了空氣源熱泵的故障率,減少了空氣源熱泵的使用壽命;同時也會造成室內(nèi)溫度低或者耗電量增加等等問題。
三、如何科學合理的進行末端改造?
采暖末端為傳統(tǒng)式鑄鐵暖氣片的用戶,應實施改造??諝庠礋岜霉┡┒烁脑旆譃槿N形式:
(一)如何科學的進行末端改造-地板采暖
地板采暖系統(tǒng)的工作原理是利用地板下面鋪設的閉合管路中的循環(huán)熱水,在整個房間中平緩地散發(fā)熱量?!緹岜檬袌鏊 康匕宀膳强諝庠礋岜玫淖罴涯┒瞬膳鉀Q方案,具有如下幾個優(yōu)點:
1.整個地板均勻散熱,因此房間里的溫差極小。而且室內(nèi)溫度是由下而上逐漸降低,地面溫度高于人的呼吸系統(tǒng)溫度,給人以腳暖頭涼的舒適感覺。
2.由于采暖的輻射面大,相對要求的供水溫度低,只需45/40℃。而且可以克服傳統(tǒng)采暖片一部分熱量從窗戶散失掉影響采暖效果的缺點。
3.由于采暖管全部鋪設在地板下,節(jié)省了放置采暖片的空間,方便室內(nèi)裝飾及家具的擺放。
4.運行費用低:可充分利用低溫熱水輻射和谷段用電補貼政策,降低運行費用,較其它供暖設備節(jié)能20%。5.使用壽命長:低溫地面供暖中塑料管材埋入地下,不結(jié)垢不腐蝕,無人為破壞,使用壽命與建筑物同步。
適合地板采暖改造的用戶:
舊房翻建新房的農(nóng)戶;
舊房整體翻新進行二次裝修的農(nóng)戶;
原有房屋沒有任何供暖末端需重新利用房屋的農(nóng)戶。
施工建議:
地板采暖管間距15cm~20cm;
單回路管長控制在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
選擇安裝風盤機改造的用戶:
原有暖氣片使用多年已達到使用年限必須更換的農(nóng)戶;
原有末端暖氣片不能滿足現(xiàn)有空氣源熱泵供暖水溫度要求的農(nóng)戶;
有利用空氣源熱泵主機進行制冷、供暖需求的客戶;
原有末端散熱系統(tǒng)不能與現(xiàn)裝修風格及熱泵主機匹配,又不想進行大改造的農(nóng)戶。
明裝風盤機采用純紫銅管及親水鋁翅片組成的換熱系統(tǒng),搭配由塑封電機及貫流風葉組成的送風系統(tǒng):
可以實現(xiàn)低水溫(不低于40℃)供暖;
熱效率是傳統(tǒng)暖氣片的3倍;
不僅能在冬季制熱,夏季也可制冷;
風盤本身配備智能溫控系統(tǒng),可實現(xiàn)分時溫控,按需分配,降低能耗。
利用暖氣片原有管道孔位及暖氣片位置,改造周期短;
美觀輕便,不占用額外空間,且室內(nèi)家具只需小范圍挪動即可滿足施工條件,簡單、快捷、便利。
(三)如何科學的進行末端改造-新型暖氣片
目前使用的傳統(tǒng)燃煤鍋爐暖氣片供暖的水溫為95℃,而進行煤改電空氣源熱泵的最高供水溫度為55℃。在不同水溫下暖氣片的散熱量不同,其散熱量和平均水溫有關,現(xiàn)以鑄鐵四柱760暖氣片和鋼制柱型7030暖氣片為例(作為參考):所需片數(shù)=采暖負荷/標準散熱量*片比系數(shù)。
從上表我們也可以看出,隨著平均水溫的降低,暖氣片的散熱量明顯下降,所需暖氣片的片數(shù)也要隨之增多:當散熱器水溫從95/70℃降到55/50℃時,所需片數(shù)增加到了2.3倍。以120平米房子為例,改造前需要120片即可滿足供暖,在更改為空氣源熱泵之后需要276片,遠遠多于現(xiàn)存暖氣片的數(shù)量。也就是說,傳統(tǒng)暖氣片根本無法滿足熱泵低溫供水的散熱需求。
新型暖氣片改造的注意事項:
傳統(tǒng)暖氣片內(nèi)鐵銹和水垢對空氣源熱泵供暖系統(tǒng)使用過程存在隱患,新增暖氣片與傳統(tǒng)暖氣片混合依然不可避免鐵銹、水垢和污泥等對系統(tǒng)的影響,且設備系統(tǒng)使用壽命會減少。
按照要求更換新型暖氣片安裝數(shù)量需要增加,占用室內(nèi)空間,影響室內(nèi)整體布局及美觀效果。雖然增加暖氣片數(shù)量也可以達到相同的供暖效果,但是運行費用明顯增加。
(4)不同改造方式的投資分析
農(nóng)村地區(qū)房屋面積一般都在100~130㎡之間,我們以120㎡為參考,分別算出地板采暖、明裝風盤機與新型暖氣片之間的費用:
地板采暖地板采暖施工后需要進行回填、地面裝飾層敷設,整體完工造價在140元/㎡左右,故前期改造方面共需花費約:120*140=16800元,空氣源熱泵冬季供暖出水溫度設定值為42℃;
明裝風盤機明裝風盤機施工較為簡單,每戶大約使用5~6臺,每臺均價1300元,故前期改造方面共需花費約:6*1300=7800元(包含輔材及安裝費用),空氣源熱泵冬季供暖出水溫度設定值為45℃;
新型暖氣片新型暖氣片施工較為簡單,每戶大約使用180片,每片均價30元,故前期暖氣片共需花費約:180*30=5400元,安裝費及輔材約為300元/組(20片/組),合計8100元,空氣源熱泵冬季供暖出水溫度設定值為50℃
四、總結(jié)
在減煤換煤的大政策下,若只是單一整改熱源部分,并不是長遠的可行方案。糟糕的末端配置不僅僅會影響采暖效果,還會加劇熱源設備的衰減、損傷。一套良性的采暖系統(tǒng)它一定是由良好熱源設備、高效的散熱末端、合理的管路連接及智能簡捷的控制方式組成的,缺一不可。
地板采暖是社會及民眾認可的、科學的、理想的高效采暖末端。但要在大部分地區(qū)普及整改,投入高、工程量大,普遍實施可行性不高;安裝空氣源熱泵后,使用傳統(tǒng)暖氣片需增加暖氣片數(shù)量或?qū)δ┒诉M行改造,更換新型暖氣片,以保證供暖需求;未安裝暖氣片的居民,安裝空氣源熱泵后可根據(jù)房屋面積采用風盤機。