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低碳节能,灵活多变的壁挂炉分户供暖

   日期:2020-01-16     来源:壁挂炉月刊    浏览:11078    
核心提示:分户供暖的概念早已不再是一家一户的供暖概念了,如今的分户供暖以其灵活多变、趋于大功率的壁挂形式及不同燃烧技术的壁挂锅炉和低压民用燃气就可使用的特点被更加广泛地使用。
  “节能环保、低碳发展”是政府乃至供暖行业近年来一直着力推动的主题。
 
  步入新的一年,壁挂炉行业如何紧随政策导向,诠释绿色节能的可持续发展路径?
 
  12月20日,于2019中国供暖大会同期召开的“艾瑞科杯”第十一届中国国际壁挂炉产业高峰论坛现场,卢莉芳以《低碳节能,灵活多变的分户供暖》为题发言,对此展开探讨。
  艾莱卡(中国)总经理卢莉芳
 
  一、低碳节能发展历程
 
  世界发达国家推进低碳的进程首先从建筑节能入手,一栋房屋的热损耗中,细分为采暖设施、门窗屋顶、地下室散热等,明确各部分的散热量占多大比重,以此为基础逐步将建筑做到低碳环保节能。
 
  发达国家建筑节能从40W/m2的节能建筑向零能耗建筑、直至现在及未来发展为产能上网,即住宅产生电能、热能且有盈余,还可供给中央系统。
 
  与建筑节能进程发展同步的是采暖设备的技术进步与提高,提高燃烧热效率、降低能耗是技术进步的关键。加之全球对环境污染认知与限制的提升,使采暖设备技术进步的发展和应用也在快速推进中。
 
  从燃气量可调节、空气量不可调节的普通燃烧技术,到一级能效实现全预混燃烧的冷凝技术,热效率逐步提高。热效率提高的重要因素即使烟气温度也从160℃~180℃降低到75℃乃至以下,双冷凝技术甚至可以降低至19.5℃,节能效果显著。
  冷凝技术方面又分二次冷凝和全预混冷凝,其中,燃烧充分、热效率高达110.2%的全预混冷凝技术更为先进、高效,而双冷凝技术又将冷凝技术再次提升,将采暖及生活热水双双冷凝以寻求燃烧热效率的再提升。
 
  如何做到精准控制,将燃气充分利用?关键就在燃烧器上。
 
  一般冷凝燃烧器有金属板式、金属丝网式,以及Bluejet燃烧器。
 
  常见的燃气锅炉功率为24kW,采用变频火焰,小火时大约可将锅炉功率调小至5kW,这是金属板式与金属丝网式能做到的,但若要再往下调低输出功率燃烧将不完全、火焰发红甚至熄灭、热效率下降。
  Bluejet燃烧器则可以降到1kW甚至0.8kW并保证蓝色火焰,变频可调节功率范围广,且火焰稳定。这种稳定的燃烧状态便能在保证充分燃烧的同时,减少污染物的排放,甚至达到零排放。
 
  对比冷凝燃烧器和双冷凝燃烧器可以发现两者的燃烧器厚度不同,冷凝燃烧器是单腔,双冷凝是双腔,原理就在于目前冷凝锅炉都是针对采暖系统回水做余热利用提升回水温度,而双冷凝的双腔对采暖闭式系统及生活热水开式系统的水均做热回收的余热利用,生活热水可将自来水从10℃提升到14℃再与板换做热交换生产热水,使采暖及生活热水双双热效率达110.2%。
  双冷凝技术使锅炉热效率达110.2%,而烟气温度只有19.5℃,由此,每年每台双冷凝锅炉可减少0.5吨的CO2排放量,这些都是在建筑节能和低碳节能的推动下,壁挂炉实现的技术进步。
 
  近年来,可再生能源发展也非常迅速,据国际数据显示,十五年来增长了300%。天然气作为一种高品质燃气也一直保持比较旺盛的发展势头且价格平稳。
  左图是各种燃烧方式/燃料的对比,X轴为能耗费用,从原点向右耗能越来越低,Y轴为污染物排放量,从原点向上排放降低。若想实现能耗低且排放少,则在坐标斜线轴上越靠上越好。图中三个绿色区域分别为燃气冷凝锅炉、普通燃气锅炉、太阳能+冷凝锅炉,这三者是最清洁、最节能、最经济,且排放低、费用也低的供暖方式。
 
  再观右图德国近年来的燃气价格发展状况,截至2018年9月,燃气费用一直保持平稳。从某种层度上讲,德国代表着欧洲乃至世界发达国家的燃气费用指标,这般平稳的发展态势,也正好证明了燃气设备发展的稳定。
 
  二、分户供暖的多变性
 
  1、南方明装供暖
 
  南方明装散热器系统特点:高温水系统、不产生冷凝水。普通壁挂炉适宜在散热器系统中使用。尽管高温系统无冷凝,但全预混冷凝炉的热效率仍然高达98%左右,高于普通壁挂炉,因此冷凝炉同样适用于散热片高温水系统。
  明装采暖中,艾莱卡的钢制板式散热器,水流通道间距设计为33.33毫米。翅片直接焊接在热水通道上,热量从散热器散到空间,散热效率最大化,且能保证重量、体积各方面达到最佳。
 
  2、地暖系统
 
  地暖系统属低温水系统,回水温度常在45℃甚至更低,低于露点温度。由此产生大量的酸性冷凝水,冷凝壁挂炉最为适宜与地暖系统连接使用。考虑到地暖系统阻力较大,壁挂炉内置水泵有效扬程有限,如果在系统将一二次水分开,并在二次侧增加一台克服沿程阻力损失的水泵为宜。普通炉在应用于地暖系统中,需确保一次侧是高温水,避免冷凝腐蚀影响锅炉使用寿命。
 
  3、混装系统
 
  末端使用散热器和地板采暖混合系统时,当选用冷凝壁挂炉,若地暖面积较大时,由于内置水泵扬程流量有限,须增加混水罐、二次侧循环泵等附件。
  4、壁挂炉+太阳能
 
  壁挂炉作为太阳能系统补充热源,应用也十分方便。目前使用艾莱卡的太阳能组件,便可与单盘管水箱连接使锅炉作为补充热源使用,系统简单、操作容易。
  在国外新旧锅炉更换及系统改造,约3年半就可将改造投资成本回收,而之后每年都将节省能源消耗42%,燃气及费用节省43%,CO2排放降低42%。该方案于国内同样适用。
 
  5、区域小集中分户供暖及大集中供暖方式
 
  德国已有超过78%的用户采用区域小集中分户供暖。与过往改变的是,集中供暖的中压燃气锅炉趋于低压民用燃气大功率级联锅炉的供暖方式更受欢迎。
  三、结语
 
  分户供暖的概念早已不再是一家一户的供暖概念了,如今的分户供暖以其灵活多变、趋于大功率的壁挂形式及不同燃烧技术的壁挂锅炉和低压民用燃气就可使用的特点被更加广泛地使用。艾莱卡对此也进行了很多尝试,并于全球设计了不少经典案例,也欢迎更多同仁共论此道。
 
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