最全面详细的供暖方案综合比较

燃烧器

方案一(热电联产) 方案二(区域锅炉房供暖) 方案三(分户式燃气炉供暖) 方案四(热泵供暖) 方案五(电采暖) 方案六(低温地板辐射供暖) 各方案的初投资比较 方案一 方案二 方案三 方案四 方案五 方案六 室外投资（元/㎡） 52.29 120 0 0 0 52.29 室内投资（元/㎡） 28 28 98 80 107 70 总    计（元/㎡） 80.29 148 98 80 107 70 折算为年(元/㎡·a) 1.12 2.06 1.36 1.11 1.49 1.70 注1、热电联产、集中锅炉房及户式燃气炉供暖方式中均采用相同型号的散热器;   2、低温热水地板辐射供暖方式中地面采用复合木地板; 3、假定对比方案的收益率均按i=12%计算，寿命期按20年估算(因为各方案的设备和管线的投资比例不同，若采用加权平均计算寿命期，则结果不同，为了统一比较基准，本文各对比方案均采用20年为计算寿命期)。 其年值的计算方法如下： 各方案的年运行费用比较              单位：元/㎡·a 方案一 方案二 方案三 方案四 方案五 方案六 燃料费 4.8 5.2 22.4 0.0 0.0 4.8 水  费 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.1 电  费 0.43 0.36 0.17 20.55 22.76 0.88 材料费 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 折旧费 5.85 7.10 4.70 3.84 5.14 5.87 大修费 2.01 3.70 2.45 2.00 2.68 3.06 工资及福利费 3.41 3.41 0.00 0.00 0.00 3.41 年运行费 16.50 19.77 29.72 26.39 30.58 18.03 注:其中单位采暖面积的水费和材料费数额很小可以忽略(计算过程见附录一)。运行过程中还有维修费等费用占比重较少暂不考虑。 年计算费用比较 方案一 方案二 方案三 方案四 方案五 方案六 初投资折算值(元/㎡·a) 1.12 2.06 1.36 1.11 1.49 1.70 年运行费用(元/㎡·a) 16.50 19.77 29.72 26.39 30.58 18.03 费用年值(ACi)(元/㎡·a) 17.62 21.83 31.08 27.50 32.07 19.73 初投资占费用年值比% 6.36 9.44 4.38 4.04 4.65 8.62 运行费占费用年值比% 93.64 90.56 95.62 95.96 95.35 91.38 注：本室内部分投资的计算，均按照双立管水平串联系统、“分户计量、分室 调节”的造价取值。 各方案经济优度的计算结果 排序 方案名称 总费用年值(ACi) 1/ ACi 费用评分 1 方案一(热电联产) 17.62 0.0568 0.568 2 方案六(低温地板辐射供暖) 19.73 0.0507 0.507 3 方案二(区域锅炉房供暖) 21.83 0.0458 0.458 4 方案四(热泵供暖) 27.50 0.0364 0.364 5 方案三(分户式燃气炉供暖) 31.08 0.0322 0.322 6 方案五(电采暖) 32.07 0.0312 0.312 通过分析各方案的费用年值，可以得到在连续供暖情况下，热电联产供暖方式为最佳方案，之后依次为:低温地板辐射供暖、区域锅炉房、热泵供暖(能源转换效率高)、分户式燃气炉供暖、电热膜供暖。可以看出，虽然传统的集中供暖方式存在很多不利因素，但是从技术经济角度而言，其它所有热源形式的供暖系统都与之相差甚远。因此，当我们在很好解决热电联产和区域锅炉房中的节能、环保等问题以后，该热源形式具有巨大市场潜力。 各种供暖方式的环境效益评价 人类呼吸含有CO的空气后，会引起CO中毒，严重时将危及生命，呼吸含有Nox的空气会引起比CO更严重的中毒现象，而且NOx还有致癌作用对细胞分裂和遗传信息的传递有不良影响。NOx经紫外线照射，与碳氢化合物作用生成光化学烟雾，将构成对环境的严重污染，引发人的多种疾病。   我国《工业企业设计卫生标准》TJ36-79和《大气环境质量标准》均对居住区环境中污染物浓度做出了严格规定。空气质量标准中烟尘指标是0.15mg/m3,SO2是0.15mg/m3, NOx是0.10mg/m3，CO是4.0mg/m3。   各种燃料燃烧时所产生的污染物是不相同的，这与燃料所含的化学成份、燃烧机理和燃烧环境等多种因素有关，经过对有关资料的查阅，列出了各种燃料在充分燃烧时所产生的各种污染物的排放量，具体数据见下表 各种燃料燃烧时产生的污染物               单位：KG 污染物 煤(t) 天然气（10Nm3） 煤（106kJ） 天然气（106kJ） NOx 9 6.3 6.03   2.81 SO2 17S 1.0 11.47S 0.046 烟尘 8A(1- ) 2.4 5.11A(1- ) 0.105 注:s--含硫量，以%计;  A--灰份，以%计;  --燃烧效率，以%计。 从上表中可知:在发热量相同的情况下，煤燃烧产生的NOx, SO2和烟尘等污染物远远高于燃气。进入采暖期，燃煤量比非采暖期增加1~2倍，空气呈现典型的煤烟型污染的特征，SO2浓度至标准的3倍左右，采暖期总悬浮颗粒三分之二来源于烟尘。这说明燃煤的污染是恶化城市环境的重要原因。燃料不同对环境破坏的程度不同，不同场合、不同设备使用相同燃料产生的污物的数量是不同的，参考了相关文献列出了不同设备燃烧天然气和煤炭排放的污染物量见下表。 不同设备燃烧天然气和煤炭排放的污染物量        单位：kg 天然气燃烧 煤炭燃烧 热电联产(电厂) 户式燃气炉 热点联产(电厂) 区域集中锅炉房 烟尘 80~240 80~240 3 9 SOx 9.6 9.6 60 60 CO 272 320 0.23 22.7 CO2 845455 951137 1246.28 1765.57 NOx 1200 63000 9.08 3.62 各种供暖方式污染物排放量      单位:kg 项目 方案一 方案二 方案三 方案四 方案五 方案六 燃料 耗量 0.024 (t/(㎡·a)) 0.026（t/(㎡·a)) 0.014 (m3/(㎡·a)) 0.036 (t/(㎡·a)) 0.106 (t/(㎡·a)) 0.024 (t/(㎡·a)) 烟尘 0.0123 0.234 3.36×10-3 0.106 0.318 0.0123 SO2 2.49×10-3 0.250 1.4×10-3 0.216 0.636 2.49×10-3 CO 5.52×10-3 0.590 4.48×10-4 8.28×10-3 0.024 5.52×10-3 CO2 29.911 45.905 13.316 44.866 132.106 29.911 NOx 0.216 0.094 8.82×10-3 0.327 0.962 0.216 根据各方案影响大气环境因素的特性以及模糊隶属度和各影响因素所占的权重值对各供暖模式的环境效益做出评价。经过大量调研和对文献的查阅，以各种污染物质对人体健康危害程度为依据，对各方案影响环境的污染物给予评价。本文认为环境影响评价中SO2为最重要因素，其后依次为烟尘，CO，噪声，CO2，和NOx。 各方案影响环境因素的评价结果 方案一 方案二 方案三 方案四 方案五 方案六 SO2 好 中等 好 中等 差 好 烟尘 好 一般 好 中等 差 好 CO 好 一般 好 好 中等 好 噪声 很好 很好 差 一般 好 好 CO2 好 差 好 一般 一般 好 NOx 中等 中等 好 一般 差 中等 很好=0.9  好=0.8  中等=0.7  一般=0.6  差=0.5 各方案的环境效益因素的评价 排序 供暖方案 环境效益评分 1 方案三(分户式燃气炉供暖) 0.6753 2 方案一(热电联产) 0.6632 3 方案六(低温地板辐射供暖) 0.6441 4 方案四(热泵供暖)   0.5819 5 方案二(区域锅炉房供暖) 0.5266 6 方案五(电热膜供暖)    0.4704 分户式燃气炉供暖和热电联产供暖环境效益最好，低温地板辐射供暖的环境效益优于热泵供暖，区域燃煤锅炉房供暖和电热膜供暖方式的环境效益最差。 热电联产 热电联产将燃料高位热能用于发电，低位的热能用于供热，锅炉的热效率较高，因此，热电联产的节能效果是巨大的。另外，热电联产相对于分散小锅炉供暖在降低污染、保护环境方面效果显著。 目前，热电联产在世界各国得到广泛应用，它既发电又发热，充分利用各级热能，且投资规模适中、收益好、技术成熟。由于热电联产具有以上的优点，在《中国城镇供热技术进步发展“十五”规划和2010年设想》一文中，确立了其供热行业的主导地位。因此，当前无论考虑经济效益还是社会效益，热电联产是最合适的集中供热方式，它是解决城市供热、供冷需求的有效途径。 区域燃煤锅炉     区域燃煤锅炉房与热电联产相比具有根据进行区域内部的温度调控的优点，但是锅炉房占用空间较大，产生大量的废气、废水、烟尘等，运行有噪音，污染严重。本文通过对部分参考文献的整理归纳得出结论:不提倡区域燃煤锅炉房供暖方式。 分户式燃气炉 分户式燃气炉供暖系统是一家一户自成系统，同时满足了采暖和热水供应的要求。分户燃气炉采暖具有调节灵活，独立使用，采暖温度和采暖时间自行控制，用气量可准确计量等特点，有效解决热费收缴问题。但是分户式燃气炉在供暖燃烧效率、群聚性的大气污染、安全性和经济性等方面都有待进一步提高。 热泵 热泵通过输入少量的高位能源(如电能)，实现低位热能向高位热能的转移。污染小，不直接耗用煤、石油等一次能源，改变了传统的热源观念，顺应世界能源发展潮流。但是投资成本较大，电能消耗较大。作为一种环保节能的空调方式，需要进行更为深入的研究，进一步解决关键性技术问题。目前在国内地源热泵机组的设计、安装、运行、维护等各个方面还没有成型的行业标准和规范，对其推广应用不利。 电热膜供暖 电热膜供暖系统能够很容易实现“分户计量、分室调节”的要求，具有较高的灵活性和适应性，系统形式简单、安装方便;传热方式以辐射为主;但电热膜采暖系统无论是从投资还是单位供热量角度看，一次能耗在所有采暖形式中是最高的，相应的运行费用也是惊人的，大量使用电能作为采暖热源也不符合我国可持续发展的能源政策。因此，建议在其他供暖方式使用受到限制时，再考虑采用该系统。 低温地板辐射供暖 低温地板辐射供暖除能节省房间有效面积、便于房屋装修布置等优点外，最突出的特点就是其优良的舒适性和节能性。在欧美及亚洲的日本、韩国等国家已经成为一种成熟的采暖方式，在我国也得到了应用。 各方案的人体舒适度因素的评价 排序 供暖方案 评分 1 方案六(低温地板辐射供暖) 0.30 2 方案一(热电联产)    0.27 3 方案二(区域锅炉房供暖) 0.27 4 方案三(分户式燃气炉供暖) 0.23 5 方案四(热泵供暖)   0.23 6 方案五(电采暖)   0.23 综合评分： 排序 供暖方案 总分 1 方案一(热电联产)   0.27+0.6632+0.568=1.5012 2 方案六(低温地板辐射供暖) 0.507+0.6441+0.30=1.4511 3 方案二(区域锅炉房供暖) 0.458+0.5266+0.27=1.2546 4 方案三(分户式燃气炉供暖) 0.23+0.6753+0.322=1.2273 5 方案四(热泵供暖) 0.23+0.5819+0.364=1.1759 6 方案五(电采暖) 0.23+0.4704+0.312=1.0124 从中可以看出，热电联产优度最大，因此，最佳供暖方案应为热电联产。大力发展热电联产集中供热系统，作为我国的一项基本能源政策，己被写入我国《21世纪白皮书》，应从各方面支持和保证，本文的评价结果与此国策相吻合。 低温地板辐射供暖舒适性很好，符合人体头凉脚热的最佳舒适感，其最终优度排名第二。属于比较有发展潜力的的供暖方式，但在技术方面还有不足，普遍推广有一定的困难。 集中燃煤锅炉房供暖系统虽然对环境污染较重，但是其经济性高，其最终优度排名第三。结合我国的能源结构和政策，我们认为在今后相当长的一段时期内，面向城市居民主体，仍应以燃煤锅炉房供暖系统作为重要的供暖形式，但是必须逐渐淘汰小型燃煤供暖方式。 分户独立燃气供暖,着我国能源结构的调整、住房改革和供暖分户计量的推广，在集中供热管网难以送达的分散的住宅区和别墅区采用分户独立燃气供暖方式具有较大的优势。在供暖方式上，家用小型燃气炉可以采用散热器采暖，也可以采用低温热水地板辐射采暖。燃气炉通常设置于厨房或阳台上，配有先进的电子点火、控制、安全保护和温度调节等装置。操作简单、调节灵活，还同时满足生活热水的需求。家用小型燃气炉燃烧放热，会对社区的空气品质造成一定程度的影响。同时存在燃气泄漏、燃烧故障等安全性问题。所以不适用于可采用集中供热的密集住宅区，而在分散的住宅区及别墅区有较大的发展空间。电供暖系统(包括电热膜供暖系统和热泵系统)其优度值具有较大的伸缩性，主要取决于电厂的发电形式。火力发电电采暖所造成的大气污染程度，不亚于燃煤供暖系统。在实际工程中，电热膜供暖系统乃至所有的电采暖系统，以其昂贵的投资及运行费用，无法大面积推广，在选择该系统时，不论是开发商还是用户都应考虑清楚自己的经济实力及相关的电业政策。因此只有大力发展水电、核电、太阳能发电、风力发电等发电形式，降低电能成本，才能使电采暖形式得到推广。 电采暖，全国许多地区电力供应充足，电力部门大力推行直接用电供暖，有些地区已建起电气化示范小区。我认为电供暖，无论是从能源利用还是从环境污染的角度考虑均是不可取的。用电直接供暖是将高品位的电能转换成低品位的热能，是对能源的浪费。用电直接供暖不宜大规模采用，但其具有升温快和调节灵活等优势，仅适用于分散的间歇供暖的场合。

缔特公社

赞成合理范国内热电联产的梯级能源利用，扯过了就会成为笑屁