低碳節能,靈活多變的壁掛爐分戶供暖
“節能環保、低碳發展”是政府乃至供暖行業近年來一直著力推動的主題。步入新的一年,壁掛爐行業如何緊隨政策導向,詮釋綠色節能的可
“節能環保、低碳發展”是政府乃至供暖行業近年來一直著力推動的主題。
步入新的一年,壁掛爐行業如何緊隨政策導向,詮釋綠色節能的可持續發展路徑?
一、低碳節能發展歷程
世界發達國家推進低碳的進程首先從建筑節能入手,一棟房屋的熱損耗中,細分為采暖設施、門窗屋頂、地下室散熱等,明確各部分的散熱量占多大比重,以此為基礎逐步將建筑做到低碳環保節能。
發達國家建筑節能從40W/m2的節能建筑向零能耗建筑、直至現在及未來發展為產能上網,即住宅產生電能、熱能且有盈余,還可供給中央系統。
與建筑節能進程發展同步的是采暖設備的技術進步與提高,提高燃燒熱效率、降低能耗是技術進步的關鍵。加之全球對環境污染認知與限制的提升,使采暖設備技術進步的發展和應用也在快速推進中。
從燃氣量可調節、空氣量不可調節的普通燃燒技術,到一級能效實現全預混燃燒的冷凝技術,熱效率逐步提高。熱效率提高的重要因素即使煙氣溫度也從160℃~180℃降低到75℃乃至以下,雙冷凝技術甚至可以降低至19.5℃,節能效果顯著。
冷凝技術方面又分二次冷凝和全預混冷凝,其中,燃燒充分、熱效率高達110.2%的全預混冷凝技術更為先進、高效,而雙冷凝技術又將冷凝技術再次提升,將采暖及生活熱水雙雙冷凝以尋求燃燒熱效率的再提升。
如何做到精準控制,將燃氣充分利用?關鍵就在燃燒器上。
一般冷凝燃燒器有金屬板式、金屬絲網式,以及Bluejet燃燒器。
常見的燃氣鍋爐功率為24kW,采用變頻火焰,小火時大約可將鍋爐功率調小至5kW,這是金屬板式與金屬絲網式能做到的,但若要再往下調低輸出功率燃燒將不完全、火焰發紅甚至熄滅、熱效率下降。

Bluejet燃燒器則可以降到1kW甚至0.8kW并保證藍色火焰,變頻可調節功率范圍廣,且火焰穩定。這種穩定的燃燒狀態便能在保證充分燃燒的同時,減少污染物的排放,甚至達到零排放。
對比冷凝燃燒器和雙冷凝燃燒器可以發現兩者的燃燒器厚度不同,冷凝燃燒器是單腔,雙冷凝是雙腔,原理就在于目前冷凝鍋爐都是針對采暖系統回水做余熱利用提升回水溫度,而雙冷凝的雙腔對采暖閉式系統及生活熱水開式系統的水均做熱回收的余熱利用,生活熱水可將自來水從10℃提升到14℃再與板換做熱交換生產熱水,使采暖及生活熱水雙雙熱效率達110.2%。

雙冷凝技術使鍋爐熱效率達110.2%,而煙氣溫度只有19.5℃,由此,每年每臺雙冷凝鍋爐可減少0.5噸的CO2排放量,這些都是在建筑節能和低碳節能的推動下,壁掛爐實現的技術進步。
近年來,可再生能源發展也非常迅速,據國際數據顯示,十五年來增長了300%。天然氣作為一種高品質燃氣也一直保持比較旺盛的發展勢頭且價格平穩。

左圖是各種燃燒方式/燃料的對比,X軸為能耗費用,從原點向右耗能越來越低,Y軸為污染物排放量,從原點向上排放降低。若想實現能耗低且排放少,則在坐標斜線軸上越靠上越好。圖中三個綠色區域分別為燃氣冷凝鍋爐、普通燃氣鍋爐、太陽能+冷凝鍋爐,這三者是最清潔、最節能、最經濟,且排放低、費用也低的供暖方式。
再觀右圖德國近年來的燃氣價格發展狀況,截至2018年9月,燃氣費用一直保持平穩。從某種層度上講,德國代表著歐洲乃至世界發達國家的燃氣費用指標,這般平穩的發展態勢,也正好證明了燃氣設備發展的穩定。
二、分戶供暖的多變性
1、南方明裝供暖
南方明裝散熱器系統特點:高溫水系統、不產生冷凝水。普通壁掛爐適宜在散熱器系統中使用。盡管高溫系統無冷凝,但全預混冷凝爐的熱效率仍然高達98%左右,高于普通壁掛爐,因此冷凝爐同樣適用于散熱片高溫水系統。

2、地暖系統
地暖系統屬低溫水系統,回水溫度常在45℃甚至更低,低于露點溫度。由此產生大量的酸性冷凝水,冷凝壁掛爐最為適宜與地暖系統連接使用。考慮到地暖系統阻力較大,壁掛爐內置水泵有效揚程有限,如果在系統將一二次水分開,并在二次側增加一臺克服沿程阻力損失的水泵為宜。普通爐在應用于地暖系統中,需確保一次側是高溫水,避免冷凝腐蝕影響鍋爐使用壽命。
3、混裝系統
末端使用散熱器和地板采暖混合系統時,當選用冷凝壁掛爐,若地暖面積較大時,由于內置水泵揚程流量有限,須增加混水罐、二次側循環泵等附件。
4、壁掛爐+太陽能
壁掛爐作為太陽能系統補充熱源,應用也十分方便。目前使用太陽能組件,便可與單盤管水箱連接使鍋爐作為補充熱源使用,系統簡單、操作容易。

在國外新舊鍋爐更換及系統改造,約3年半就可將改造投資成本回收,而之后每年都將節省能源消耗42%,燃氣及費用節省43%,CO2排放降低42%。該方案于國內同樣適用。
5、區域小集中分戶供暖及大集中供暖方式
德國已有超過78%的用戶采用區域小集中分戶供暖。與過往改變的是,集中供暖的中壓燃氣鍋爐趨于低壓民用燃氣大功率級聯鍋爐的供暖方式更受歡迎。

三、結語
分戶供暖的概念早已不再是一家一戶的供暖概念了,如今的分戶供暖以其靈活多變、趨于大功率的壁掛形式及不同燃燒技術的壁掛鍋爐和低壓民用燃氣就可使用的特點被更加廣泛地使用。
摘自壁掛爐月刊
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