王如竹教授认为,传统的集中供暖是通过烧煤将70℃-80℃热水输送到千家万户,这种方式并不节能。将来在新规划的区域,可通过将商业区和工业区的多余热能输送给居民区供暖。如果房子已经造好了,这种方式显然不适合。
目前燃气炉采暖、电采暖及燃煤或燃气的集中采暖,成本较高。而南方地区相对来说夏热冬暖,有没有一种新的供暖模式,既能环保节能,又能为南方家庭提供有效解决方案?王如竹教授还是想到了空调。
室内温暖如春
王如竹团队研发的新型空调系统,由室外空气源冷热水机组和室内小温差换热末端组成,它的工作原理和普通家用空调类似,但降低了冷凝温度,提升了热效率实现节能,同时改变了传统空调室内机分布形式,能使得室内温度分布均匀,大大增强舒适度。系统可实现一机两用,夏季供冷,冬季供热。
王教授解释说,常规家用空调热泵由于室内机换热器较小,一般需要较大的换热温差,冷凝温度往往需要40-45℃,室外温度一低,压缩机就显得不给力了;室外温度达到零下时,有时候还需要化霜,室内体验会觉得空调“打不上去”。而新系统只需要30-35℃的冷凝温度,因此空调在南方的冬天都可以正常运作。同时,新系统在室内采用风机盘管组成的小温差换热设备,将它安置于墙角,可以创造更加舒适、受热均匀的室内环境。
在闵行交大的中意能源楼,记者见到了这个新的空调系统,室内终端吹出来的风并不感到热,大约30℃,但整个房间温暖如春。在室内各处安装监控设备,测得室内温差仅有1-2℃。
“其实目前的家用分体空调主要满足制冷功能,设计时采用从高处送风的形式以实现更好的制冷效果,实际上在制热方面是做了一定的牺牲的”,王教授表示,但随着南方居民对冬季供暖需求的增加,对舒适度体验要求的增高,新系统突破了现有的方式,能够带来更好的效果。
更节能更经济
王如竹展示了一组实验数据:白天室外平均温度8.8℃,室内平均气温温度21.3℃,系统能效比为3.26;夜间室外平均温度3.7℃,室内平均温度18.1℃,系统能效比为2.91。他说:“这一过程,只需使用一份电能,从空气环境中获得至少2倍的热能,其热效率是电采暖的3倍。如果按照6毛钱一度电来算的话,90平方米房的住宅电费500元左右,夜间电费更低,总价也更低。但其他燃气采暖或电采暖,可能每月需要1000元。”
新系统就类似一个家庭型的中央空调,一个3P的外机再加上3个左右室内终端,就能够满足普通家庭的需求。王教授算了一笔账,家用中央空调需要4万元,安装多个变频空调大约要2万多元,而新系统“1+4”,大约需要8000元外机加上4个600元室内设备,安装一套总共需要25000元左右。
新系统便于安装、维护,在多层高层住宅楼都可以使用,价格便宜于中央空调,与平时安装的空调价位差不多,但更节能,效能高出20%。王如竹表示,从技术上来说新系统已经相当成熟,目前正收集实验数据,距离普通百姓家庭已不再遥远。