石家莊市麗景灣小區(qū)，小區(qū)供暖熱源就來自于最大的工業(yè)余熱熱泵供熱項目，該項目利用格力中央空調回收工業(yè)余熱供暖，以替代常規(guī)燃煤式的集中供暖，不僅節(jié)約能源更減少空氣污染。
隨著北方霧霾污染情況持續(xù)加重，“PM2.5”已成為家喻戶曉的熱門詞匯，全國大部分地區(qū)也在實時監(jiān)測PM2.5的指標數(shù)值。這種可入肺細顆粒物不僅給城市造成了霧霾天氣，進入人體后還將引發(fā)包括哮喘、支氣管炎和心血管病等方面的疾病。
由于細顆粒物已經(jīng)給自然環(huán)境和人們的健康帶來嚴重危害，專家們也加大力度研究其源頭和控制措施。研究發(fā)現(xiàn)，霧霾天氣不僅來自工業(yè)廢氣及汽車尾氣的排放，冬季集中供暖造成燃煤污染物的大量排放也是霧霾污染的罪魁禍首之一。
日前，中國空調暖通節(jié)能環(huán)保發(fā)展論壇暨空調熱泵產業(yè)研究發(fā)布會在西安召開。會上，來自暖通領域的專家們主要介紹并討論了空調熱泵技術的節(jié)能以及環(huán)保效用，共同分析了新技術對抗霧霾天氣的戰(zhàn)斗力。
據(jù)了解，格力電器正在積極準備用新技術向霧霾宣戰(zhàn)。董事長董明珠早在今年兩會期間就提出了“通過對低碳環(huán)保、綠色經(jīng)濟的供暖技術創(chuàng)新，實現(xiàn)‘無污染供暖’”的建議。
國家節(jié)能政策關注能效及環(huán)境污染
作為世界上第二位能源消費國，中國目前的能源消費總量龐大，節(jié)能減排形勢嚴峻。2006年以來，隨著國務院發(fā)布加強節(jié)能工作的決定，制定了促進節(jié)能減排的一系列政策措施，全國上下都加快了節(jié)能減排工作的進行。我國《“十二五”節(jié)能減排綜合性工作方案》要求節(jié)能目標為：到2015年，全國萬元GDP能耗下降到0.869噸標準煤（按2005年價格計算），比2010年的1.034噸標準煤下降16%，比2005年的1.276噸標準煤下降32%。
節(jié)能目標確定下來，便是具體措施的實施和評估，尤其是用能產品的能效標準常常需要通過嚴格的檢驗。中國標準化研究院每年都會編制一個中國用能產品能效狀況白皮書，內容涉及產品的全面回顧和評價，還包括產品的能效標準規(guī)定。今年的白皮書主要針對霧霾污染問題，在以技術研究、技術支撐為主打的基礎上，制定了變頻空調能效標準，在國際上率先將APF評價體系引入，并大幅度提高房間空調器的能效市場準入門檻，從2.6提到3.2，從而在市場上淘汰了80%以上的現(xiàn)有產品。
北京工業(yè)大學李紅旗教授表示：“多年來，我國空調器的換熱器技術并沒有本質性的提高，變頻技術與國外相比仍然有比較大的差距。盡管壓縮機的能效提高了，但怎么樣把它反映到空調器上，用什么樣的標準來評價壓縮機？這方面的銜接還不夠。產品的標準化和精益化方面也比較薄弱。目前我們評價產品多關注能效，有關資源消耗以及環(huán)境污染考慮較少。”
縱觀全國天氣現(xiàn)象，一條深褐色的巨大污染帶斜穿三分之一的國土，從北京、天津到石家莊，從鄭州、南通到貴陽，74個重點監(jiān)測城市近半數(shù)嚴重污染，北京城區(qū)PM2.5值一度逼近1000。當下的暖通企業(yè)，一方面要追求產品的高能效水平，一方面又要兼顧避免造成嚴重的環(huán)境污染，尋求技術的突破無疑是解決問題的關鍵。
熱泵技術有望改善供暖污染
目前，我國北方城鎮(zhèn)及農村建筑主要依靠燃煤采暖，據(jù)北京環(huán)保部門監(jiān)測，今年一月份的霧霾天氣中，由燃煤式集中供暖帶來的PM2.5污染，占到總量的50%以上，甚至超過汽車尾氣的污染，并且造成巨大能源浪費，能耗達到每平方米每年20公斤標準煤，城鎮(zhèn)集中供暖產生的能耗已高達1.6億噸標準煤。主要依靠熱電聯(lián)產、燃煤、燃氣、電等形式實現(xiàn)的北方城市供暖是我國建筑能耗最大的領域，供暖面積達88億平方米，每年能耗1.5億噸標煤，占全國城市建筑能耗的40%。隨著南方地區(qū)采暖需求增加，到2020年的供暖面積可能增加到120億平方米，能源浪費問題將更觸目驚心。
為此，董明珠以全國人大代表的身份在今年的兩會上提出議案：“實現(xiàn)供暖技術的創(chuàng)新，是破解目前采暖方式造成巨大環(huán)境污染和能源浪費的路徑。我建議國家鼓勵企業(yè)開發(fā)低碳環(huán)保、綠色經(jīng)濟的供暖技術。以‘雙級變頻熱泵技術’為例，這一技術可推進冬季供暖模式革命性變革。”
熱泵技術作為一種新能源技術，近年來在世界范圍內備受關注。人們平時所熟悉的“泵”多是水泵，主要將水從低位抽到高位，是一種可以提高位能的機械設備。而“熱泵”則是一種能從自然界的空氣、水或土壤中獲取低品位熱能，通過電力做功，提供可被人們所用的高品位熱能的裝置。熱泵能夠將自身所需能量的3到4倍的熱能從低溫物體傳送到高溫物體，實質上是一種熱量提升裝置，工作時它只需要消耗很少一部分電能，就能從環(huán)境介質中提取4到7倍于電能的裝置，提升溫度進行利用，這也是熱泵在節(jié)能環(huán)保中被提上議程的原因。
天津大學教授馬一太指出：“直接燃煤供暖利用效率不高，不利于我國節(jié)能減排政策的實施，以格力‘雙級壓縮變頻熱泵技術’為代表的高效熱泵技術，對推進我國低碳、節(jié)能、環(huán)保政策發(fā)展具有重大社會和經(jīng)濟意義。”
據(jù)了解，格力電器已經(jīng)推出系列應用了“雙級變頻壓縮機”的空調產品。格力電器技術研發(fā)負責人表示，格力的雙級壓縮機為空調提供了更為強大的“心臟”，在不增加能耗的前提下，大大提高制冷量、制熱量和能效比。實現(xiàn)了零下30℃的強勁制熱和高溫54℃的強勁制冷。嚴冬季節(jié)，制熱量可提升40%以上；酷暑季節(jié)，制冷量能夠提升35%以上。
除了“雙級變頻壓縮機”，格力電器還研發(fā)了全球首臺雙級高效永磁同步變頻離心式冷水機組，該機組比普通離心機節(jié)能40%以上，機組效率提升65%以上。據(jù)介紹，格力高效直流變頻離心機組可以大幅降低建筑能耗，不僅節(jié)能效果顯著，同時通過采用了新型的環(huán)保冷媒R134a，大大降低了臭氧層消耗、減少溫室效應，有助于改善人們的生活環(huán)境。
廣泛應用潛力巨大
家住石家莊市高新區(qū)麗景灣小區(qū)的馬女士去年冬天過得很溫暖。“原來一天用煤燒鍋爐，溫度不穩(wěn)定，一陣一陣的，不暖和。去年的溫度一般在23、24度，很暖和。”她說。
馬女士家能有如此改觀，得益于全國最大的工業(yè)余熱熱泵供熱項目——由格力電器設計并提供整套空調采暖設備的石家莊循環(huán)化工基地周邊工業(yè)余熱熱泵供熱項目。“和傳統(tǒng)的供熱方式相比，工業(yè)余熱采暖年節(jié)約標煤54.92噸，年節(jié)水495.4噸，減少二氧化碳排放143.8噸，減少二氧化硫排放4668噸，減少二氧化氮排放4064噸。” 石家莊國融安能分布能源技術有限公司技術部主任張云說。而二氧化硫、二氧化氮正是造成霧霾的主要元兇。
有關專家表示，以10萬平方米供暖面積計算，采用常規(guī)燃煤采暖，需要1151.7噸耗煤量，而采用格力直流變頻離心機組利用工業(yè)余熱，只需473.4噸耗煤量，耗煤量節(jié)省了59%?？梢钥闯觯皶r推廣新型低碳供暖技術，可以在保證舒適性、經(jīng)濟性的基礎上改善我國冬季燃煤污染，對建設生態(tài)文明、實現(xiàn)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展具有深遠影響。
合肥通用機電產品檢測院副院長張明圣表示：“空調這個行業(yè)本來是研究制冷的，現(xiàn)在用戶有需求，要求我們同時解決制熱的問題?？照{在冬天的時候也可以提供一些制熱的需求，但是現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)制熱的需求非常難滿足，比制冷還要難以滿足，畢竟中國的氣候條件復雜，要尋找好的熱源，對抗低溫環(huán)境是制熱領域三大難點。”
對于中國北方而言，大部分城市采取的是集中供暖模式，新技術的應用主要希望在城市周邊一些未實現(xiàn)集中供暖的地區(qū)實現(xiàn)，而中國南方的城市尤其是長江中下游地區(qū)近年來也在逐步呼吁要實現(xiàn)冬季的供暖，這對熱泵等新技術的廣泛應用無疑是絕佳的機會。
此外，哈爾濱工業(yè)大學的高甫生教授指出，我國建筑目前正處于加速發(fā)展階段，從1978到1998年，人均住房面積增加12平方米，增幅為179%；從1998到2011年，人均住房面積增加14平方米，增幅為75%，而建筑能耗巨大。他同時指出，隨著我國的大型公共建筑數(shù)量激增，如北京、上海、廣州等特大城市，因舉辦奧運會、世博會，建造了一大批超大型建筑，目前只占城鎮(zhèn)總面積的5%—6%的大型公共建筑，其用電量為住宅建筑用電量的10倍，其中空調用電量占30%—60%。這一方面說明大型公共建筑能耗量巨大，同時也表明其中存在很大的節(jié)能潛力。
當然，僅僅依靠新技術想要全面治理污染還遠遠不夠，暖通企業(yè)也需要承擔自己相應的社會責任。“創(chuàng)造良好的室內熱環(huán)境和良好的空氣品質是暖通空調專業(yè)的宗旨。室內的新鮮空氣來自室外，良好的大氣環(huán)境是保持良好室內環(huán)境的前提，為了實現(xiàn)宗旨，暖通空調行業(yè)應該積極參與大氣綜合治理，這既是在暖通行業(yè)的重大機遇，更是義不容辭的責任。”高甫生表示。
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