有專業機構研究分析表明,采用家用壁掛式燃氣爐供暖比按供熱面積收費的集中供熱方式和熱泵空調供暖方式經濟。
 
1.前言
天然氣的主要成分是甲烷,它的燃燒產物是二氧化碳和水,因此天然氣是優質潔凈能源。目前發達國家的能源結構主要是以石油和天然氣為主,而我國的能源結構則主要是以煤為主。以煤為主帶來的問題是大氣環境的嚴重污染。我國大氣中90%的二氧化硫、85%的二氧化碳和80%的粉塵等均是來自煤炭的燃燒。
隨著西氣東輸工程的實施,“十五”規劃中我國明確規定天然氣所占能源消耗的比例將由現在的2%提高到8%。在滿足居民和工業用氣的基礎上,需開拓新的燃氣市場,如燃氣空調和燃氣供暖等。采用燃氣供暖的經濟性如何正是本文討論的主要內容。
2.現有的采暖方式
目前,居民住宅采暖主要有以下幾種方式:
(1)集中供熱方式;
(2)分散的小煤爐;
(3)電暖器;
(4)家用熱泵空調;
(5)家用壁掛式燃氣爐。
 
目前,集中供熱仍是北方地區的主要供暖方式之一,多數的集中供熱仍然是以燃煤為主。采用熱電廠或區域鍋爐房集中供熱雖然比分散的小型煤爐、污染小,但燃燒產物仍對大氣造成污染。而且集中供熱在輸送的過程中,熱量損失較多,實際熱效率較低。
目前,集中供熱在某些地區的普及率還不是很高,以濟南地區為例,實際不足50%。另外集中供熱存在收費難和供熱質量差等問題。由于分戶計量成本高,還需對原有系統進行改造,因此采用分戶計量存在很多困難[1],目前多數集中供熱用戶仍然是按照供熱面積來收費,這對白天家中無人的用戶來說是很不合理的。另外,采用集中供熱的用戶首先要交納開戶費,這筆費用也是一個不小的開支。小煤爐采暖嚴重污染環境而且供熱效率低,政府已明令禁止。
利用電暖器供暖耗電量大,而且供熱效果差,一般用戶難以承受高額的電費。另外,采用電采暖仍然要以燃燒煤作為代價,同樣污染了環境。資料表明,利用電暖的實際供熱總效率一般不足30%。
采用冷暖兩用熱泵空調供暖時,供暖量受室外氣溫的影響較大。室外氣溫越低,供暖效率也越低,正好與實際需要相反,因此單純采用熱泵空調供暖很難滿足實際要求。當然現在很多生產熱泵空調的廠家在機組內都設置了電輔助采暖,但采用電采暖總效率很低。
采用家用壁掛式燃氣爐,可分散投資,自動調節性能高,安全可靠,便于計量,而且可以一機多用,既可供暖、也可提供家用熱水,因此,許多房地產開發商選擇了燃氣供暖,如北京、沈陽、青島等城市。
 
3.壁掛式燃氣爐供暖的特點
采用壁掛式燃氣爐供暖克服了集中供熱的不足,具有如下優點。
(1)一機多用,既可供暖,又可供應生活熱水,可為用戶節省購買熱水器的投資,同時利用燃氣供應生活熱水,加熱速度快,可隨時滿足用戶的需求,這比電熱水器有著明顯的優勢。
(2)設備安裝方便,可安裝于廚房或陽臺,不占用廚房的使用面積,所占的空間也很小。一臺供熱量為2萬kcal/h的壁掛爐所占的空間體積不足0.1m3。
(3)自動調節性能好,現有的壁掛式燃氣爐均配,在白天家中無人的情況下,可降低室內設有溫控器定溫度,最大限度地節省運行費用。
(4)安全可靠,壁掛爐都設計了安全保護裝置,可保證用戶的安全使用。
(5)無熱網輸送損失,供暖系統啟動快,舒適性好。
(6)現有的壁掛爐供熱效率均能夠達到90%以上,對冷凝式的壁掛爐熱效率可達到105%。而集中供熱的總效率僅能達到50%左右。
(7)壁掛式燃氣爐所用的能源為煤氣或天然氣,是潔凈能源,對大氣造成的污染比集中供熱造成的污染大大降低。
(8)根據用氣量和用電量收費,收繳容易。
燃氣爐雖有上述優點,但由于燃氣爐在燃燒過程中,需要大量的氧氣,使得室內氧氣濃度降低,影響室內空氣品質,因此燃氣爐最好放置在陽臺,并解決好換氣問題,這樣才有利于安全。另外,如果每戶都直接將煙氣通過外墻排至室外,則勢必對上層用戶產生影響[2],因此應盡量通過土建集中煙道排放。
 
4.各種供暖方式的經濟性比較
針對集中供熱、家用燃氣壁掛爐、家用熱泵空調三種供暖方式進行比較。集中供熱方式的費用包括用戶的開戶費和目前按面積計量的采暖費;壁掛爐的費用包括壁掛爐的設備費用、燃氣費和電費;熱泵空調的費用包括空調的設備費和電費,這里考慮到冷熱兩用空調比普通單冷空調價格稍高,因此冬季空調供暖設備費用按空調器價格的1/10計算。
以建筑面積為110㎡的住宅為例,該建筑物的實際使用面積為90㎡左右,單位使用面積的熱負荷為40W/㎡。以濟南為例,冬季實際采暖天數為120天,若按照每天24小時供暖,則冬季總耗能為37324800kJ。
 
(1)集中供熱方式。濟南地區集中供熱用戶的開戶費用每平方米建筑面積100元,故該住宅所需的開戶費為11000元。若按20年的投資年限,則每年的投資費為550元。濟南地區采暖運行費用每平方米使用面積為19.6元,則每年的采暖運行費用為1764元,因此集中供熱方式每年所需的總費用為2314元。
 
(2)熱泵空調供暖方式。假定該用戶的空調設備投資為10000元,則冬季采暖設備費用按1000元計算。同樣空調器按20年的使用年限,則利用熱泵采暖的設備費用每年50元。熱泵空調的供暖效率與室外氣溫有很大的關系,室外氣溫越高,機組供熱量越大。當室外氣溫低于-5℃時,一般需要電輔助加熱來供暖。根據濟南地區的氣象參數,每年低于-5℃時的小時數接近采暖時數的1/3。按120天的采暖天數,則每年低于-5℃時的小時數近似為960小時。若采用電輔助采暖的效率按95%計算,則采用電輔助采暖時間內耗電量為960×3.6/0.95=3638度。若利用熱泵空調采暖的平均熱效率為2.0,則熱泵空調每年冬季的耗電量為(3.6/2.0)×120×24×2/3=3456度,每度電的費用為0.5元,則熱泵空調每年采暖所耗電費為(3638+3456)×0.5=3547元。因此,實際每年采暖所耗總費用為3547+50=3597元。
 
(3)家用壁掛式燃氣爐供暖方式。以2萬kcal/ h的壁掛爐為例
,單臺爐子的價格約6000元,使用年限仍然按20年計算,則每年設備的折舊費用為300元。以天然氣作為燃料,天然氣的發熱量大約為41900kJ/Nm3,假定壁掛爐的熱效率為95%,故冬季采暖所需的天燃氣量為37324800/(41900×0.95)=938m3,天然氣的單價按2元/m3計,則冬季采暖所需天然氣費用為1876元。冬季循環泵的功率按20W計算,實際耗電量為20×120×24/1000=57.6kWh,所需電費為29元,故每個采暖季的總費用為300+1876+29=2205元。