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用低品位能源為建築物供暖是高尚的追求(上)

來源 時間:2/22/2016

恒有源科技發展集團(微信號:HYYESSTD)專注於淺層地能作為建築物供暖的替代能源的科研、開發和推廣。致力於原創技術的產業化發展,實現為建築物無燃燒智慧供暖(冷),大力發展地能熱冷一體化新興產業。

 

一、建築業的供暖改革是大勢所趨
      建築業已有萬年的歷史,供暖總是伴隨著建築業有需要地域和季節存在著,人類自走出洞穴時,就有了建築業。多年以來建築業的供暖技術變化不大,幾千年都沿用火盆、炭盆等燒火方式取暖。現存最高貴的皇家建築紫禁城也不例外,也只是改進為火地、火牆、火炕等形式燒火供暖。
      機電專業逐漸發展,有了科技成果和產品發明之後,進入建築業已有近百年歷史,使建築業的供暖技術有了發展。比如,蒸汽供暖系統、水暖系統、社區鍋爐、熱電聯產、城市熱網、燃氣熱電冷聯產等的推廣應用,適應著時代的進步、城市的規模化發展以及各種能源的更換。但是,總體來說直至近年,建築以燃燒得熱供暖的技術路線從未改變。
      當全球出現了能源危機,燃燒產熱更突顯效率低下等缺點。直至地球變暖等對人類生存的嚴重危害被共識之後,更加暴露了其對環境的損害,改變建築供暖熱源的使命才緊迫地提了出來。
      我國改革開放之後,對國際義務所承擔的責任日益加強。改變建築供暖能源的工作就不再只是技術、經濟問題,已提升為涉及人類生存的全球問題和政治問題。

二、建築供暖以營造冬季室內舒適的溫度環境為主旨
      建築供暖的任務簡單說就是 :在不同氣候區建造的房屋,冬季室內需要保持溫度達到 20℃左右,保證居民能舒適地生活和進行各種活動。所以向室內供熱的熱源,溫度要求並不高,作為供熱介質,只要其溫度比室溫 20℃再高約 20~30℃就能以迴圈水等形式向室內地板供暖系統或暖氣片系統通水供暖。目前常用的供水溫度也只是 40~50℃至70~80℃之間,這種供暖末端介質品位不高,容易獲取。

三、能源有“品位”的概念
      熱源有熱量和溫度的含義,比如一根火柴點燃後可把一根縫衣針的針尖燒紅,也能達 400℃左右,但一根火柴的熱量卻是很小的。一盆洗臉溫水只有40℃,溫度不高。但它從涼水用火爐加熱或電熱棒加熱也得花一定時間,表明它熱量不是太少。這說明熱量和溫度是兩個獨立概念。
      從能源角度,我們用能源可發生的最高可利用溫度來評價它為人類所作的貢獻,把可以產生高溫的稱為高品位能源,只能產生較低溫度的稱為低品位能源。比如好的煤、燃油或是天然氣,它們燃燒後可以煉鋼鐵,歸於高品位能源 ;而用樹葉柴草燃燒就無法煉鋼,只能煮飯,就歸於低品位能源。所以我們對能源又提出了節省能源品位的概念,其實就是物盡其用的意思。

四、建築供暖的用能特點和科學原則
      建築供暖本不需用高品位能源,只需能產生80℃以下的溫度足矣!可我們多年來,用煤或燃氣等把能夠煉出近 1000℃鋼水的能源只燒出 150℃以下的蒸汽為建築供暖,這是能源品位的浪費!而且這 150℃的蒸汽常又交換成近 80℃左右的迴圈熱水,再次把熱源溫度降低,這是我們多年建築供暖和市政供熱的實際狀況。雖然我們一直努力節能,但只是節省了熱源的熱損失,並未認清建築供暖“能源品位相應”的科學原則,所以沒太注意選擇能源的品位。這種能源品位的浪費和損失被科技界揭示並被管理者、投資者認知後,極大地提升了我們建築供暖能源革命的積極性和社會責任感,現已取得了很大實效。
      能源品位是資源,也是自然界的賜與,必須節省使用。建築供暖可以用低品位能源,而一些工業或交通業等卻必需使用高品位能源,那就該把高品位能源留給他們使用。而建築供暖今後只用低品位能源,不浪費能源的品位。再不大量使用高品位能源,正是建築業供暖能源最合理的技術路線和使用能源的高尚道德。(作者:吳德繩)

選自_《中國地能》

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