丹佛斯的温控神话
居住在北京左家庄的孙霖江经常在冬天抱怨他家里的暖气太热:"虽然外面结冰,我在家穿着衬衫还是太热,无奈下只得打开窗户降温。"而居住在与左家庄相隔不远的和平里的吴铭却有相反的遭遇,他家的暖气在整个供暖季都不是很热,甚至经常需要外加电暖气来补充取暖。
"显然他们不但没能享受到良好的舒适性,还浪费了大量能源," 丹佛斯公司供热部的商务经理吕涛对《建造师》说,"如果他们家里安装了恒温控制阀,那些困扰全能解决。"
研究表明,家里暖气过热或不热都是由于系统水力不平衡而引起的,恒温控制阀通过能随时感知环境温度变化的传感器发出信号,并据此对热水流量进行即时调节,以保证室内达到恒定的舒适温度,既均衡了热量的分配,也保证了过热或过冷造成的额外能源消耗,从而大大降低供热能耗。
恒温阀在世界上的应用已经有50多年的历史,第一只恒温阀正是由丹佛斯创始人梅兹·柯劳森于1943年发明的。北欧气候严寒,一年中有大半时间需要供暖,因而对室内温度舒适性的需求和节能成为北欧居民关注的头等大事,恒温阀的面世从一开始就受到了人们的追捧。到目前为止,恒温阀已经成为北欧甚至很多国家的建筑项目中必不可少的节能设备。在许多世界著名的建筑里--纽约的帝国大厦、瑞典的国会大厦、莫斯科红场和我国的人民大会堂等等--都可以找到丹佛斯恒温阀的身影,而丹佛斯也成为全球知名的恒温阀的代名词。
1996年丹佛斯的独资工厂在天津
武清开发区落户,建厂至今,丹佛斯的恒温阀陆续在全国20多个城市的项目里有了十年的应用经验。2004年,当第3.5亿只丹佛斯恒温阀在天津武清工厂下线时,供热专家拉尔森形象地说,这3.5亿只恒温阀所节约的燃油量,如果用每节12米长、可盛1.6万加仑的油罐车装运,可以排成一列44万节的油罐车巨龙,可横贯西伯利亚铁路大动脉,连通北京和莫斯科!
据统计,目前我国建筑能耗占社会总能耗的比重已超过30%,其中60%为供暖能耗,而供暖能耗中,因热量分布不均而造成的能源浪费比重占到了15%-30%,而这部分浪费完全可以由恒温阀来解决。
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然而目前恒温阀在我国的推广形势却不甚乐观,吕涛在做市场推广时深有感触。长期以来由于没有相关的强制性法规要求建筑项目中必须安装恒温阀,也没有相关对节能建筑实施政策性补贴的鼓励措施,即便很多开发商知道恒温阀是节能环保且舒适的好产品,却因为成本问题而"没必要"安装。
实际上,安装恒温阀的成本非常低廉,"丹佛斯的一名销售主管告诉《建造师》,"即使按进口价格算,每平米增加的成本仅5-6元人民币,而这些投资在2年内即可从节约的能耗中全部收回"。
据北京市建委建筑节能办公室的负责人介绍,国家对供热体制改革的政策已开始逐步完善。去年12月8日,由建设部、发改委等八部委联合发布的《关于进一步推进城镇供热体制改革的决定》中明确规定,新建住宅和公共建筑"必须"安装散热器恒温控制阀。
华清的热泵新大陆
北京中关村永丰产业基地西南端,占地45.52公顷的用友软件园的一期工程已经到了紧张的后期施工阶段,在园区周围刚刚掩埋上新土的绿地下面,暗藏着六百多口地源热泵井。这些井里的HDPE(高密度聚乙烯)管每年将从地下取出29175千瓦的热量,供给园区里16万平方米建筑面积的夏季制冷和冬季取暖所需的能量。
承建此地源热泵项目的华清地热有限公司副总经理陈燕民告诉《建造师》,建成后该软件园每年的空调、采暖运行费用将降至585万元,合每平米32元,远远低于电锅炉采暖每平米80元的费用。
地源热泵是一种利用包括地下水或土壤在内的地下浅层地热资源,通过输入少量的高品位能源(如电能),将低温位热能转移至高温位热能,从而实现既可供热又可制冷的高效节能空调系统。地源热泵不但大量利用了免费的地热能,绿色环保且经济适用,其高效的能耗比也造就了它节约能源的美名。利用1KW电在理想状态下最多能产生的热量只能是1KW,而利用地源热泵却可以至少产生出4KW的热量。据测算,如果100万平方米建筑上采用这项技术,每年可节约标准煤1.19万吨,减少烟气排放1.3亿立方米,节约投资近亿元,且每年可节省运行费用高达1000万元。
地源热泵的历史可以追溯到1912年的瑞士,不过真正意义上的商业应用在全球也只有二十多年的历史,而我国开发应用地源热泵的时间更短,先行军就是前身为北京地质勘探研究院的华清地热。
上世纪九十年代末期,地热供暖系统在我国得以快速推广,北京地质勘探研究院总工冉伟彦发现,六七十度的地热水直接供暖后循环回来的尾水温度尚有四五十度就被直接排放了,这在理论上是很大的能源浪费。如何对尾水热量进行有效再利用引发了冉伟彦后来对地源热泵的初步探索。
那是在1997年6月,陈燕民利用位于研究院院内180米深的饮水井开始做地温场的研究,次年冉伟彦通过对国外资料的大量研究发现,原来在国际上已经成熟应用的地源热泵技术正好能够解决他们所关注的问题,而国内在这个领域尚属空白。通过大量的前期调研和可行性研究,冉和陈认定这将是未来数年内中国供热能源市场上的一个"新大陆"。
然而尽管国外的技术已经很成熟,由于地源热泵受地质条件的局限性很大,再加上九十年代末期信息渠道的不畅通,以及我国大众对这项技术的空白认识等等诸多因素,促使冉伟彦等人专门组织了一个三人研发办公室,从参考国外杂志和资料开始,白手起家。
1999年初,由华清提供技术参数、清华同方设计制造的我国第一台地源热泵诞生,直接应用于华清地热公司的办公楼,一直到目前为止都运行良好。
然而研发成功后三年内,华清在这个领域的发展都相当缓慢。在没有国家政策扶植的背景下,较高的初投资成本以及大众对这项技术安全性、成熟性的怀疑,成为阻碍地源热泵在市场上推广的重要原因。
"那两年我们花了大量的时间用来做科普,"陈燕民对记者说,"从北京市政府为了'蓝天计划'而推出了禁燃煤的规定后,市场才逐渐打开。"回忆这一路走来的艰辛,陈燕民脸上洋溢更多的却只是对目前市场前景的乐观。华清近几年的发展速度也确实惊人,合同额从2003年的3000万元开始,一路连续迈上5000万、8000万的大台阶,而今年的计划合同额为1亿元,上半年已经完成了6000多万。
构建节约型社会,我们任重道远,而建筑领域内的节能则是重中之重。除了上文中所介绍的节能设备和节能理念,我们能做的还有很多:提高建筑节能标准、做屋面地板保温和外遮阳、利用新能源做照明、家用电器的能源创新等等。关键是,我们要从我做起,处处节能。
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