北京农村居住建筑清洁能源供暖应用现状调研报告北京建筑节能与环境工程协会2014-07目录一、北京农村居住建筑清洁能源供暖方式简介 (5)1、热泵供暖方式 (5)2、太阳能+辅助热源供暖方式 (6)3、蓄能电暖器供暖方式 (6)4、电地暖（电热膜、发热电缆）供暖方式 (7)5、电锅炉供暖方式 (7)6、燃气壁挂炉供暖方式 (7)7、与清洁能源供暖相匹配的散热末端 (7)7.1散热器（暖气片）对流散热末端 (7)7.2低温地面辐射散热末端 (8)7.3风机盘管热风散热末端 (8)二、北京农村居住建筑清洁能源供暖应用现状调查与分析 (8)1、全过程（8年）费用调查与分析 (8)2、运行费调查与分析 (9)3、初投资调查与分析 (9)4、公共设施配套增容费调查与分析 (10)5、供热水温度与室温波动调查与分析 (10)6、耗电量与能效比（COP）调查与分析 (11)7、分析结果 (11)三、北京农村居住建筑不同清洁能源供暖系统应用前景分析 (12)1、空气源热泵供暖系统应用前景分析 (12)1.1 系统的特点 (12)1.2 调查数据 (12)1.3应用前景分析 (13)2、太阳能+辅助热源供暖系统应用前景分析 (13)2.1太阳能+电锅炉辅助热源供暖系应用前景分析 (13)2.2太阳能+空气源热泵辅助热源供暖系统应用前景分析 (14)3、蓄能电暖器供暖系统应用前景分析 (15)3.1系统的特点 (15)3.2调查数据 (15)3.3应用前景分析 (15)4、电地暖（电热膜、发热电缆）供暖系统应用前景分析 (16)4.1系统特点 (16)4.2 调查数据 (16)4.3应用前景分析 (16)5、电锅炉供暖系统应用前景分析 (17)5.1系统特点 (17)5.2调查数据 (17)5.3应用前景分析 (17)6、燃气壁挂炉供暖系统应用前景分析 (17)6.1系统特点 (17)6.2调查数据 (17)6.3应用前景分析 (18)四、对北京农村居住建筑清洁能源代煤供暖的建议 (18)1、应与农村居住建筑节能改造同步进行 (18)2、对热泵等节能的清洁能源供暖方式应加大补贴和推广力度 (19)3、调动民间积极性，加快清洁能源供暖改造步伐 (19)4、加快精品煤替代劣质煤供暖的进展，缓解PM2.5的污染 (19)5、编制清洁能源供暖技术标准，做好技术培训，鼓励技术创新 (19)6、建立农村民用建筑清洁能源采暖质量保证体系 (20)北京农村居住建筑清洁能源供暖应用现状调研报告北京随着经济的发展和居住人口的增长，环境污染趋向严重，雾霾天气增多，十分令人担忧。

为了治理环境污染，还首都一片蓝天，北京市政府提出“2013年～2017年清洁空气行动计划”。

该行动计划表明，京郊110多万农户居住建筑的冬季燃煤供暖是主要的污染来源之一。

如何减煤代煤、最终实现京郊冬季供暖无煤化是治理雾霾的重要任务之一。

为了协助政府了解京郊清洁能源代煤供暖的应用现状，为北京市搞好农村供暖能源调整工作提供参考意见。

北京建筑节能与环境工程协会在主管部门的支持下，组织了会员单位和行业专家，对北京市农村居住建筑，2013～2014年采暖季中清洁能源代煤供暖方式的应用现状进行了入户问卷调查。

做到实名录入，可跟踪追溯。

本次调查了京郊七个区县的1137家农户，并核实采用了289户的一个采暖季的完整数据。

同时，收集了25家的清洁能源设备和散热末端产品的技术数据。

调查中涉及了六种清洁能源供暖方式，为便于不同清洁能源之间的横向比较，统一了评价尺度，并经过演算与分析，得出了相关调查结论。

一、北京农村居住建筑清洁能源供暖方式简介1、热泵供暖方式在自然状态下，热量只能从温度高的地方向温度低的地方传递，而使用“热泵”，则热量可以从温度低的地方向温度高的地方输送。

究其原理与空调器一样，传热介质蒸发吸热，机械做功压缩传热介质冷凝放热。

热泵的热量按来源的不同可分为水源热泵、地源热泵和空气源热泵。

水源热泵是从地表水、地下水、污废水中提取热量；地源热泵是土壤中提取热量；空气源热泵则是从空气中提取热量。

在冬季，热泵从低于室内温度的室外空气中，或浅层土壤或地下水中将热量提取到室内来，这就是热泵供暖。

热量来自自然界，属可再生能源。

热泵的优点是以电力作动力，属清洁能源。

水源、地源热泵有时会受到地理环境的制约。

空气源热泵的噪声有国家规范的约束，通常不会对用户形成危害。

空气源热泵在民用建筑中使用时，安装位置灵活，占地面积小。

而且北京处于我国寒冷气候带，冬季气候干冷时间多，气候条件适合使用空气源热泵。

热工机械的效率通常以所得到的能量和投入的能量之比来衡量，称“能效比”，即“COP”值。

如电暖器，投入1个单位的电能，即使100%转成了热能，COP值也只能达到1。

而热泵，除电能转变成1倍的热能外，还可从自然界的空气或水或土壤中提取了2倍以上的热能，则COP值可达到3以上。

如北京地区，冬季用空气源热泵供暖，平均COP值可大于 2.8。

这就是说投入1个单位的电能可得到 2.8个单位以上的热能。

这就意味着它可以比其它电采暖方式节能60%以上。

从经济角度而言，节能就是降低耗电量，减少运行费用。

它的运行费用只相当于直接用电供暖方式的40%以内。

2、太阳能+辅助热源供暖方式太阳能是自然界中取之不尽、干净又廉价的能源。

太阳能供暖，通常分为主动式和被动式两种。

被动式太阳能是利用建筑物构造来吸收太阳能，如平房的暖廊，大采光的玻璃窗等。

从降低建筑物能量消耗的角度而言，应充分发挥被动式太阳能的功效，使得建筑物吸收和利用太阳能的热量达到最大化。

与此同时，也要将建筑物的热量损失减到最小化。

通常的做法是选择建筑物的合理朝向、做好建筑物的保温隔热等。

被动式太阳能的利用可有效地减少主动式太阳能设备的容量与投入。

主动式太阳能就是利用集热装置，将太阳能变换成热能，用来供暖。

集热装置通常有真空管式、板式这两种。

热量的输送载体可以是水，也可以是其他流动液体介质。

太阳能虽是无限的，但在利用它的时候却有局限性。

如在冬季最需要热量时，可太阳光最弱；夜间最寒冷、最需要热量时，可没有阳光。

为此，要利用太阳能供暖，必须配备“辅助热源”。

在北京郊区通常的辅助热源有电锅炉、生物质型煤锅炉、燃气炉和空气源热泵等。

3、蓄能电暖器供暖方式蓄能技术是指用电设备在低谷电价时段将电能转换成热能，并存储起来。

在用电高峰时段将储存的热量释放出来，并在24小时内持续向室内供热。

这样，它既能“削峰填谷”，又可以充分享用政府的低谷电价优惠政策，达到经济运行的目的。

用户和电力部门均受益。

蓄能式电暖器以电热管为加热元件，以蓄热砖为热媒。

它们都是体积较小的标准化部件。

它的优点是无废弃物排放，运行无噪音，安装没有复杂的过程。

北京市政府从2003年起，对城六区推行冬季采暖“煤改电工程”以来，由于政府实施峰谷优惠电价政策，在经济上百姓均能承担，从而取得了良好的效果。

4、电地暖（电热膜、发热电缆）供暖方式电地暖是把具备安全接地的电热膜、发热电缆安装在绝热板上，埋入地面蓄热层（砂浆或混凝土）内。

当系统通入电流后，可直接将电能转化为热能，并向房间供暖。

它的电热转化率可达到95%以上。

电热膜（发热电缆）还可以构成多种供暖模式。

如电热毯、电热板等。

5、电锅炉供暖方式电锅炉供暖，就是用电热元件将锅炉内的热媒（如水）加热后，向房间供暖。

它的本质就是电能转变成热能。

目前市场上销售的电锅炉有即时发热和蓄热供热两种。

电热锅炉供暖的最大不足是耗电大，通常的居住建筑需10kW左右的小型电锅炉。

根据物理学的能量守恒原理和热功当量定律，当电能转成热能的效率达100%时，它们的能效比最高为1,即COP值为1。

6、燃气壁挂炉供暖方式燃气壁挂炉，燃气壁挂炉供暖在北京地区一般的方案是以天然气为能源，以水为热媒，通过地暖或散热器向房间供暖。

同时，壁挂炉可以同时都兼顾供应生活热水。

它最佳的组合是散热器。

在实际应用中如与地暖组合，它的供暖费可更低。

7、与清洁能源供暖相匹配的散热末端清洁能源供暖的散热末端最常用是散热器、低温地面辐射供暖（地暖）和风机盘管。

7.1散热器（暖气片）对流散热末端散热器是传统产品。

当前配合北京新农村建设，与燃气壁挂炉相配套的有钢管式、钢制板式与铝制等多种式样的散热器。

钢制板式暖气片、铝制暖气片的散热效率较佳。

它的优点是：可配置温控阀，有利于行为节能；安装方便。

7.2低温地面辐射散热末端地面辐射供暖有水系统和电系统（见前述）两种。

水系统。

以水为热媒，通过敷设在地面中的散热盘管向房间供暖。

它的最大特点是以低温差形式向室内供热和大面积的辐射散热。

通常的供暖水温可比暖气片的低15℃～20℃，即可少耗10%~15%的热量，非常适合与热泵等提供低温热水的热源相匹配。

地暖供暖方式还有利于提升农村住宅建筑节能系数（地面增加了隔热层，减少向下散热），更适合于新农村的成片新建、改建项目或农宅翻建。

以及对热舒适度有更高要求的住户。

7.3风机盘管热风散热末端它主要适用于大温差供热场合。

在热泵供暖系统中，多用于冷暖一体化场合。

在农村居住建筑不便于铺设地暖时，可采用侧吹风机，其能耗低于散热器。

二、北京农村居住建筑清洁能源供暖应用现状调查与分析为了合理地进行横向比较，对采暖时间（120天）、建筑面积（100m2）、费用核算时间（8年）、冬季供暖室外计算温度（-9.6℃）、室内温度（18℃）进行了统一，并对有关数据进行了修正。

建筑维护结构接近50%节能标准。

电费及燃气费按政府补贴标准进行取值。

对有效数据超过10组时，采用综合平均数。

具体分析与结果如下：1、全过程（8年）费用调查与分析全过程（8年）费用是一个综合经济评价指标。

它既考虑一个项目的初投资，又考虑一个项目的运行费用的评价方法。

这是经济发达国家惯用的科学评价方法，应提倡。

我国过去沿用前苏联的一次初投资评价法，只管初投资高与低，却不考虑运行费用的多与少，结果造成不必要的经济损失。

本次调查中，全过程使用费包括初投资，公共设施增容费，使用年限中运行费，设备维修费等。

其费用按使用年限8年，建筑面积100m2，采暖季按120天来核定，见表1。

表1 全过程（8年）费用表单位：元空气源热泵蓄热式电暖器电地暖燃气壁挂炉太阳能+空气源热泵电锅炉+散热器空气源热泵地暖空气源热泵散热器燃气壁挂炉地暖燃气壁挂炉散热器68600 77400 94000 94000 77000 77000 70800 114000全过程费用:（含设备初始投资、基础设施增容费、8年运行费、）空气源热泵+地暖供暖系统最低，较高的是电锅炉+散热器供暖系统、普通型蓄热电暖器、电地暖等。

燃气壁挂炉供暖费用居中。

2、运行费调查与分析设备与装置的运行费用中，电价按0.488元/kw.h，峰谷电价按0.3元/kw.h，天然气按2.28元/m3计算，采暖季按按120天计算，见表2。