編者按:
數據顯示,建筑能耗占我國全部能耗的45%,供暖能耗又占建筑能耗的50-60%。目前我國普遍使用集中供熱的采暖方式,由于能量多次轉換,以及室內無人的情況下仍照常供暖,兩院院士、清華大學江億教授認為集中供熱普遍存在30-40%的能源浪費。對于處在快速城市化進程中的中國來說,尤其是在當前建設資源節約型、環境友好型社會的背景下,如何處理好提高生活品質與建筑節能供暖之間的關系,成為迫切需要解決的課題。
又是一年秋風瑟,建筑節能供暖再次成為熱議話題。多年來,建設部和有關部門為了供暖節能采取了許多措施,進行了巨大的努力:2002年北京推行以電代煤,結果以“效果差、費用高”而告終;2006年建設部推行分戶供暖,但沒有用戶熱量計,分戶供暖進展緩慢;2003年以來北京市環保局開展煤改電工程,實施過程中遭遇重重阻礙。諸多推行新型采暖措施降低建筑能耗的做法,都未能取得滿意的結果,供暖改革步履艱難。
北京正仁科技有限公司從2002年開始研發“空氣對流型節能電暖器”,以其三方面的技術創新,即1、采用金屬薄帶直接加熱空氣,幾乎沒有損耗;2、空氣自然對流,無需風機達到強迫對流的效果;3、3秒鐘開始供暖,供暖、升溫快速,即開即熱,現已被國家知識產權局授予發明專利證書(專利號為:200610085233.7),產品已經定型,準備投放市場。
業內專家認為,用金屬薄帶作加熱體將是一次革命,和最常見的油汀相比節能率最高,將是解決我國供暖節能降耗的急需,還是解決我國供暖節能的最佳選擇,具有巨大的潛在市場。2007年、2008年,該產品的發明人余式正兩次被建設部房地產研究會住宅設施委員會授予“突出貢獻個人”稱號。
供暖節能和供暖設施節能
總結過去的經驗,北京正仁科技有限公司總結出供暖設施的節能理論,即供暖節能包括行為節能和供暖設施節能。
行為節能就是根據人的實際需要控制供暖,達到節能的效果,所以也稱之為按需供暖。2006年建設部推行供熱按戶收費就是通過經濟的手段喚起大家的節能意識,克服供暖無時不熱、無處不熱的狀態,實現節能。供暖設施的節能是一個相對的指標,就是達到同樣的供暖效果,一種供暖設施對于標準的或者其它的供暖設施所節省的能量。所謂供暖效果就是室內溫度的升高和人們感覺的舒適性,而舒適性則表現為室內溫度均勻,無光、無聲、無光輻射,無灼熱感等。
供暖設施如何才能節能?
許多供暖設施都聲稱節能,客戶不知所以。北京正仁科技有限公司提出供暖設施要節能必須滿足以下三個要素:一是應該盡量減少能量的轉換,最好是直接加熱空氣。因為能量轉換的效率不可能是100%,每一次轉換都會帶來能量的損失;二是加熱均勻,避免熱量的局部集中。因為熱量集中在局部,要使得局部以外的地方熱起來,就必須增加功率,當然就不節能;三是快速供暖和快速升溫。先達到同樣的供暖效果的當然省電、節能。
供暖設施是否節能可以此進行衡量,加以鑒別。
空氣自動對流節能電暖器
產品特點
空氣自動對流節能電暖器除了上述三項技術創新,完全滿足供暖設施節能的三要素,獲得良好的節能效果以外,還具有以下的特點:
1、無聲、無光、無灼熱感,有舒適的供暖效果;2、加熱體不發紅、不燒損,正常使用壽命長;3、外殼不燙手,溫度約40℃左右,使用安全,也說明發出的熱量全部加熱空氣,熱量的利用效率高;4、不怕水沖,可以用于浴室供暖;5、智能控制,溫度精確到0.1℃,還可任意設置4個時段,每天自動開啟和關閉電暖器,適應按需供暖的需要,特別是上班族上班時自動關閉、下班前自動開啟電暖器,實現節能;6、輕便靈活,有移動式、壁掛式和嵌入式。特別是嵌入式安裝不占室內空間,適合中小戶型住宅;不用包暖氣,不降低供暖效果,不為裝修發愁。
規格及參數
產品型號 標稱功率KW 外形尺寸(mm)寬×高×厚 適用面積(參考) 備注
ZD1-0.8 0.8 620×420×100 8-12 用于機車供暖
ZD1-1.0 1.0 620×420×100 12-17 周圍有供暖
ZD1-1.5 1.5 900×420×100 18-22 周圍有供暖
主要技術指標
電氣性能指標
使用電壓:220伏 溫度控制:5-30℃任意設定
溫度顯示:5.0-30.0℃,分辨率:0.1℃ 時 鐘:24小時時鐘
時段設定:4個時段任意設定,設定參數自動存儲 標稱功率:見表1
熱工參數指標
由于過去電暖器沒有標準,在技術指標中都沒有熱工參數的指標,因此必須規定測試標準中使用的定義。
供暖時間:從開機后到送出暖氣的時間,不超過5秒鐘;
升溫時間:從開機到室內溫度升高2℃的時間,不超過20分鐘(根據選用的電暖器不同和使用面積不同,以及房間的保暖情況不同而不同);
節 能 率:節能率是指和標準的或者其他的供暖設施相比
使用效果
2008年該產品在北京市通州區試用,在周圍有供暖的條件下,一套一居室(約50平米)的房子只用一個1000瓦的電暖器,溫度上升到20℃以上,每天開機13小時,一個采暖季大約只花700元。在小湯山使用,六面都沒有供暖,有兩面外墻和一面屋頂還露在室外,一個1000瓦的電暖器使17平米的房子溫度上升到16℃就有點勉強。在上海試用溫度可以上升到17℃。為火車機車專門設計的電暖器,一個800瓦的電暖器比原來1500瓦的電暖器供暖效果還好,司機非常滿意,已授權中鐵進出口公司特約代理,在鐵路部門推廣使用。
產品種類及安裝
移動式:移動式使用方式無需專門安裝,只要根據使用者的需要擺放即可。
壁掛式:壁掛式安裝需要在墻上打兩個孔,塞入兩個尼龍的膨脹螺栓,再擰入兩個自攻螺釘卦上即可。
嵌入式:嵌入式安裝不占用室內空間,因此正仁科技特別推薦嵌入式安裝方式。嵌入式安裝最簡單的方法是在墻壁上預留可以安裝電暖器的空間,預留的空間的寬度稍大于電暖器的寬度,高度應該大于電暖器和兩個腳的高度,或者保持電暖器距離地面10 CM左右;深度推薦8.5CM,因為電暖器的深度10CM,稍外露1.5CM,和踢腳板齊。
與其它電暖器的比較與省電50%的油汀比較
把空氣自動對流節能電暖器和省電50%的立式油汀比較,測試數據如下圖所示。在同樣的條件下,使室內溫度升高2℃,空氣自動對流節能電暖器只要8分鐘,而油汀則需要38分鐘。據此計算,節能率達到80%;通電1小時,室內溫度升高4.6℃,油汀只升高2.5℃,節能效果顯著。
與集中供熱方式比較
集中供熱最大的問題是存在巨大的能源浪費,其次是初投資巨大,第三是取暖費收繳的困難。據北京法制晚報報道,北京市有民企把熱力中心告上法院,要求停暖氣,行使消費的選擇權。實際上這不僅僅是消費選擇權的問題,還蘊藏著熟視無睹的嚴重浪費。例如下班后辦公室沒人,供暖就是浪費。過去國家給熱力公司補貼,叫做“暗補”。供暖體制改革要求改成明補,但北京沒有推行。今后隨著供暖成本的增加,政府供暖暗補沒能到位,類似的必然還會出現。使用空氣自動對流節能電暖器無需建造鍋爐,無需鋪設管道,每套房子約可節省2-3萬元的初投資;而且客戶買電自己用,不存在供暖的糾紛。
與地暖供熱比較
目前許多住宅使用地暖供熱。一方面地暖屬于間接供熱,熱量隔著一層地板,不能完全擴散;另一方面也為樓下供暖,能耗大,還要占用層高;第三,供暖時間長,不節能。更重要的是燃油、燃氣時要消耗氧氣和排出廢氣,造成局部缺氧和廢氣含量增高,還存在安全隱患,更不便于二次裝修,并且維修麻煩等等。
與電熱膜、電熱纜供熱比較
現在許多采用電熱膜電熱纜供暖,缺點是不節能。電熱膜,電熱纜供暖可視為間接供熱方式,其熱量依靠地板材料受熱后緩慢散發以加熱室內空氣供暖,盡管采用地板的保溫層處理,但效果難達滿意,熱量利用率有折減。按美國相關的數據,電熱纜只有50%的熱量發散出來,而且供暖時間和升溫時間太長,很難保證對人的即時供暖,從技術經濟上對比分析,各項指標均低于直接電熱供暖,最后表現在費用特別高。
在2008年中國房地產及住宅研究會住宅設施委員會年會上,內蒙建設廳范廳長介紹,他們曾經通過電熱膜,因為耗電太大,老百姓拒交電費,最后還是政府買單,教訓深刻。
與空調供暖比較
空調供暖,能量需要經過轉換才能做到:空調首先把電能轉換為機械能,機械能再通過壓縮氟里氨轉變成熱能。氟里氨蒸發時又吸收熱量,借助風機把冷氣送到室外,室內才能留住熱量,使室內溫度上升。所以空調的轉換效率(能效比)比電阻絲的轉換效率還要低得多,當然不節能;另一方面,空調安裝在室內墻壁上方,熱氣吹下來就往上升,到不了下面,供暖效果也不好。
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發明人余式正:技術研發推動科技進步
余式正是我國潛心技術研發推動科技進步的優秀代表之一。他是冶金自動化研究設計院高級工程師、勞模。從上個世紀60年代至今,他通過各種技術研發為我國不同時期的經濟建設做出了突出的貢獻,詮釋了一名科技工作者的拳拳之心。
60年代,他曾參加并負責研制我國第一臺全自動膨脹儀:“GY1型全自動膨脹儀”,獲全國科學大會的獎勵。文化大革命期間,他積極為我國核潛艇工程研制專用的膨脹儀。
70年代,他曾負責研制X射線測厚儀,參加并指導研發“靜電型彈性測試儀”,負責我國第一臺熱軋X射線測厚儀,獲冶金部二等獎。唐山大地震期間,和北京醫療儀器總廠合作開發了我國第一臺腹膜透析機。
80年代,他研發的X射線測厚儀正式報冶金部立項,并專門成立X射線測厚儀研究小組,擔任研究組組長。后來又自籌資金開發薄板X射線測厚儀,1986年通過冶金部鑒定,獲國家專利。他還曾自掏腰包開發YZ-88A型智能測溫儀,獲1990年國家級新產品稱號,成為國家級科研功臣,并無條件移交自動化院儀表車間生產,創造了可觀的經濟效益。
90年代,他應廣西玉林市科委的聘請,擔任玉林市電子技術研究所所長兼總工,為廣西玉林市完成一項國家科委下達的“分時計費電度表”星火計劃任務。
1995年,余式正退休后,仍然一如既往地從事技術開發。他開發出的“LWS料位料速儀”,產品除在國內寶鋼、邯鋼、山東萊鋼、河北津西、河南安鋼、永興鋼廠、福建三鋼、營口中板廠等使用外,還遠銷伊朗,至今邯鋼、河南安鋼還前來訂貨。1998年他為長江三峽工程開發的我國第一套液壓缸行程測量裝置,挑戰德國名牌力士樂公司的“液壓缸同步技術的革新”技術,在國內引起轟動。
隨著大力發展循環經濟成為實現我國快速城市化進程中經濟社會可持續發展的普遍共識,余式正將自己的研發方向轉向節能技術。2002年北京市推行“以電代煤”供暖,他為此開發成功“空氣對流型的節能電暖器”,2005年申報發明專利,已經拿到發明專利證書。電暖器雖然品種繁多,但作為發明專利產品至今還沒有看到。2005年申報另一項發明專利:“高溫干餾垃圾焚燒爐”,目前國家知識產權局已經授予發明專利權。此外,還有一些已經定型的產品和十幾項發明準備申報國家專利。
日立變頻中央空調詮釋“全體系” 節能
目前國家“節能產品惠民工程”正在大力推行,“節能減排”已成為整個社會的大趨勢,中央空調節能亦在大趨勢之列。在中央空調節能技術的研究中,通常只注重了產品、設計、安裝、維保等幾個環節,其實,以上幾個環節并沒有走完中央空調產品節能的全過程。日立變頻中央空調通過采用先進的智能控制系統和電費分戶計量系統,在保持空調區域一定舒適度的前提下最大限度的降低空調能耗,為用戶在實際應用中促進行為節能、提高節能意識提供了有力的支持。由此,日立變頻中央空調實現了由產品到應用的“全體系”節能。
產品節能:節能水平超國家標準
日立空調作為變頻空調的領導者,8次榮獲日本節能大獎,14次獲得日本冷凍技術學會制冷技術大獎,代表了當今世界變頻多聯式空調系統節能的最高水平。海信日立公司秉承日立空調的節能優勢,不斷進行技術革新,目前其所有變頻多聯機產品均采用日立專利高效渦旋壓縮機、直流風扇電機等核心部件,應用了無級變頻技術、兩級過冷循環、風扇直流變速調節等先進技術,全面提高了機組的運轉效率,產品的節能性領先業界。目前,海信日立公司主要系列產品都已達到國家最高的一級節能水平。
服務節能: 設計、安裝、維保全優化
海信日立公司深諳中央空調的設計安裝質量對于空調系統的運行影響顯著,公司規定所有的技術支持工程師和安裝服務工程師都要在總部接受全方位的專業培訓,經過嚴格的考試合格后才能上崗,以確保產品設計的合理性和安裝的規范性,從而實現產品運行的最大化節能。在后期的維修保養中,公司會對用戶進行全面的應用指導,定期講授產品保養和清洗知識,以提高室外機換熱效率,最大程度降低產品耗能。
應用節能 :“全體系”節能至關重要的一環
空調用戶的節能意識和行為習慣對于實現應用節能至關重要,日立變頻中央空調通過采用先進的智能控制系統和電費分戶計量系統,為應用節能提供了有力支撐。
日立變頻中央空調在樓宇中可以通過CS-NET系統對空調進行集中控制??照{管理人員根據各房間實際情況,在微機上設定空調的運轉時間、溫度和風速等參數,以滿足不同區域用戶對溫度的不同需求,杜絕了隨意化的人為控制,同時有效避免了因人離開后空調未關而造成的浪費。
傳統的中央空調是根據房間的面積或運行時間來計算電費,這種類似“大鍋飯”式的計算方式非常粗放,容易助長用戶的浪費習慣。日立變頻中央空調的分戶計量系統由CS-NET中央控制系統和自動抄表系統構成,通過測算冷媒流量來采集任意時段內任意房間的空調能耗數據,真正實現了對空調電費的按“用”分攤,使用戶對自己的使用情況“心知肚明”,從而推動用戶養成良好的節能習慣,使用戶在“利己”的同時也推動了全社會的節能減排工作。
中央空調節能是一個全方位、全體系的工程,日立變頻中央空調從產品、服務、應用等各個環節全面考慮,使節能真正走完了一個閉環路線,推動中央空調進入“全體系”節能時代。