城乡供热方案的确立（供市县人民政府参考）

梁军城市供暖

为了提高广大人民群众的生活质量，各地都在建立清洁供暖这一惠民工程，为了科学合理的做好这一工程，有必要将这一工程的特点和注意的地方明确一下。防止由于定位不准，造成资金和能源浪费的问题出现。此文主要论述住宅采暖问题，不包括城市园区供热问题，供热问题另文叙述。 一、 热电联产式的集中供暖是城市供暖的首选。
1、热电联产，就是利用燃煤火电厂的发电过程产生的热源供应采暖，满足生活需要。电厂在发电的同时，产生的余热通过管道送到千家万户。热电联产是一种综合能源利用效率较高的方式，应该提倡。
热电联产供热方式，要求在城市周边要有火电厂，目前国家在考核地区减煤指标，燃煤电厂虽然是较经济合理的供暖方式，但是政府不准许增加各地的燃煤量，因此只有充分利用好现有电厂的供热能力，造福本地的冬季采暖工程。热源不足将会困扰我们的需求。
2、集中供热的问题。
集中供热是学习苏联的采暖模式，特别是东北地区，没有采暖设施是要冻死人的。随着能源结构的变化，特别是天然气的普及和电力的增加，清洁能源已能够代替传统能源来满足人民群众的采暖需求了，因此认真总结我国城市供暖的经验教训是非常必要的（有别于农村采暖课题）。
2.1 集中供暖影响了城市马路建设。由于需要铺设大量的热力管道，需要在城市马路上挖沟埋管，破坏了城市马路基础。例如一个省会城市的铺设热力管道达2300公里。城市建设中应该避免挖沟埋管式的规划，应尽可能的减少地埋作业，保持城市地面结构的整体性。必要的雨水管道，污水管道和天然气、电缆等必须地埋的要合理规划，不可交叉作业，劳民伤财，热力管道严重影响了城市马路市容建设。 2.2 浪费了能源。城市大规模的采取集中供热，地埋了大量的热水管道，每天为了保持供热热量，需要留存60℃的热水在地下管网中（一般设计供水120℃，回水60℃），仅一个省会城市每天循环在地下热网的热水就有288880吨（按2300公里×400mm管直径），热焓高达72508880GJ（按60℃热水焓值251.09kj/kg），折合标准煤达2477242吨。就是说，为了保证集中供热需要相当250万吨标准煤的热量来维持，价值2.5亿元，近似一个电厂的年用煤量。 2.3 增加了财政负担。由于冬季供暖属于民生工程，关系到千家万户的生活质量问题，所以政府一定会尽全力扶持。本来可以市场化解决的问题，由于采取了苏联式的集中供热方式，政府不得不承担起部分费用。这个费用已达上亿元人民币了。

二、 分布式供暖。
分布式供暖是指在集中供暖覆盖不到的地区，利用电力或天然气等能源能够供应到的地区，建立热力站的方式解决供暖采取的一种方式。
1、 分布式供暖的优点：
1.1 避免了集中供暖铺设大管网的弊端，保护了街道马路环境；
1.2 实现了短距离采暖的需要，减少了能源损耗；
1.3 节省了财政投资，可以按市场化运作；
1.4 根据实际情况灵活的选择多种供热方式。
2、 分布式供暖的形式：
2.1 电空气源热泵采暖
空气源热泵是目前最先进的能源之一，空气源热泵工作原理有别于太阳能和地源热泵，空气源热泵和太阳能、地能一样都属于免费能源，是先进节能技术发展的产物，空气源热泵可以用于生活热水、空调、家用采暖等多个领域，已经成为高技术与高品位的生活象征。
       空气源热泵原理就是利用逆卡诺原理，以极少的电能，吸收空气中大量的低温热能，通过压缩机的压缩变为高温热能，是一种节能高效的热泵技术。空气源热泵在运行中，蒸发器从空气中的环境热能中吸取热量以蒸发传热工质，工质蒸汽经压缩机压缩后压力和温度上升，高温蒸汽通过永久黏结在贮水箱外表面的特制环形管冷凝器冷凝成液体时，释放出的热量传递给了空气源热泵贮水箱中的水，冷凝后的传热工质通过膨胀阀返回到蒸发器，然后再被蒸发，如此循环往复。

空气源热泵虽然相比其他热源形式在运行费用、可行性方面有一定的优势，但是初投资比较大，并且受到安装位置、噪音等问题的限制，因此要结合实际情况选择使用。 2.2 燃气低氮模块机采暖 燃气模块炉是一款节能环保高效的能源转换设备，它分为蒸汽和热水机组，排烟温度低，氮氧化物排放在30mg/m³以下，不用安检，可无人值守；安装占地面积小，维护成本低，可代替锅炉实现小区供热采暖需要。
由于该系统使用的能源是天然气，因此选择时要考虑当地的天然气价格，往往由于天然气价格问题，影响中部地区使用。
2.3 地源热泵采暖
地源热泵系统，是利用地下200米以上的浅层地热能提取热量通过热泵机组提取热量，是可以循环利用的可再生资源。冬季供热时浅层地热能通过热泵，使供热水温可达到45℃---85℃之间；夏季制冷通过热泵机组提取的冷量，使空调冷冻水温度可达7℃左右。地下浅层资源丰富、可以长期循环利用，利用该资源供冷、供热比传统的燃煤、燃气锅炉及普通空调供热供冷要节能约40%-70%。
什么是浅层地热供暖？
浅层地热能 ，又名浅层地温能，是指利用地表以下土壤的恒温效果，通过水源热泵技术进行采集利用后，可以为建筑物供暖；浅层地热能分布广，储量大，再生迅速，利用价值大。目前中国浅层地热能利用主要通过水源热泵和地源热备技术采集。节能环保，能源消耗低于燃气和电力采暖。
地源热泵系统能给小区带来以下好处：1、由于系统隐蔽，用户室外、室内都显得整齐美观。2、没有室外冷却塔、散热器。减少小区“热岛效应”，保持小区外面的舒适 。3、同样由于没有户外散热设备，无噪声，不会影响自己及邻居。4、 系统隐蔽，无机器设备在室外运行，保护了小区的安全尤其是减少了儿童户外人身意外的风险。地源热泵(也称地热泵)是利用地下常温土壤和地下水相对稳定的特性，通过深埋于建筑物周围的管路系统或地下水，采用热泵原理，通过少量的高位电能输入，实现低位热能向高位热能转移与建筑物完成热交换的一种技术。

国家多部委下文积极提倡浅层地热开发利用工作

                                     热泵机组图片

2.4 天燃气壁挂炉采暖。
天然气壁挂炉是一个既能采暖，也能洗澡的家庭用具，可自由掌握。有天燃气供应的小区，采用壁挂炉是一个不错的选择。政府省去了建设供热设施的投资管理，又减少了运营的麻烦，还防止了能源浪费，应鼓励小区用户积极安装壁挂炉，并可以给予适当的补贴。

                           壁挂炉安装在厨房实拍图

目前在广大农村和城市不具备集中供热的区域，如果有天然气资源可以提倡安装燃气壁挂炉，没有管道的地方用煤气罐也是一个很好的选择。

日本农村使用煤气罐解决清洁供热问题,非常科学实用。 三、科学的供暖方式是智慧城乡管理的关键
       冬季采暖和夏天制冷是一项民生工程，随着经济的发展和社会的进步，人民越来越能够提高生活质量，也是党和政府工作的目标。
根据环境建设的需要，清洁采暖提到了较高的议事日程。
中国华北和华中地区是雾霾较为严重的地区，由于是在平原地区，属于少风少雨，空气流动不畅，加上人畜和机动车辆的快速增加，2013年以来空气质量严重恶化，形成重灾区。
但是在改变空气质量，提倡清洁采暖的问题上，要实事求是，客观的采取措施，而不能搞一刀切，一阵风大跃进式的治理。
1、华中地区农村采暖，因为农村的房屋较为分散，就是有些集中的地方由于房屋保温质量不好，单纯的增加取暖设备，不能科学合理的解决取暖问题。
目前农村乡镇招标采购大量的用电设备,不是经济合理的方案,不宜提倡。 房前屋后安装了大量室外设备,究竟寿命有多长?10年还是20年,考虑过吗? 这种新农村采暖布局你感到舒服吗？        日本农村大都采取煤气罐供热,由于山区丘陵地段较多,天然气管道铺设困难,它们大都由煤气公司负责供应燃气,煤气公司可根据群众需要,上门定期或不定期更换煤气罐,满足做饭、洗澡、取暖的需要。这种供能方式值得借鉴，完全市场行为，不需要政府投入。 本人2015年去日本学习考察实拍图景 2、城镇供热。
在集中供热覆盖不到的小区，如果小区为了统一提高供热质量，减少由于分散各家各户的排放，可以采取分布式燃气供热的方式。
燃气供热，占地面积比空气能设备小，噪音低，它是从燃气直接转换成热，只有一步转换过程，不像用电，电是从煤转换而来，再转换成热，经过二步转换，能源利用率降低。
分布式供热存在初投资问题，每户人家需要投入初建费用，当然集中供热也是需要，郑州市规定每平方米275元（包含室内取暖设备），入户175元；运行费用每天每平方0.19元，运行期120天。可参考执行，不宜高于集中供热收费为妥。
             燃气低碳模块热水炉 由各个燃烧器模块组成内部结构图 如果用燃气蒸汽能机供热，要注意加装蒸汽蓄热装置，克服蒸汽供热滞后问题的出现，大都用于公共机构供热。 总结：要根据各地的能源供应实际情况，选择不同的供热方式。要因地制宜，切不可一个模式走到底。总的指导思想应该是：因地制宜，根据用热规模大小和地区特点，选择地源热泵、空气能热泵、燃气能热泵和燃气壁挂炉等技术，考虑设备使用周期长短，设备维护量等因素选择供热方式。总的立足点应该是符合国家的发展方向，节能降耗，节约财政投入为目的，提高人民群众的生活水平！
各级政府和企业在规划时，要科学规划、定位要准、不要过几年再反复改造，造成财政和群众资金浪费。
梁军（供热工程师）13803861120
2019年10月2日修改