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德国民居供暖详细案例分享
风云天下      2020-04-23 19:27     来源:何继江     浏览量:3236

我于3月初到达波恩之后,与3位实习生组建了清华大学-UNCCD可再生能源促进生态恢复项目组。

由于新冠疫情,马上转入居家办公状态,我在airbnb上选订了一个莱茵兰-普法尔茨州艾费尔火山县云克拉特镇的房子。3月19日至4月12日期间我们在此居住并办公。我也像很多宅家的德国人一样患上了居家办公综合症,仔细打量家里的每一样东西,房屋的供暖系统是我能源转型考察所关切的内容,所以对其进行了比较仔细的梳理。

这幢房子,建于1983年,共三层,我所住二三层部分大约不少于200平米。

供暖系统概述。热源:冷凝式燃气锅炉为主要热源,室内生物质壁炉为辅助热源,共有壁炉三个。终端用能:四季热水和供暖。厨房和三个卫生间通热水。供暖为地板辐射采暖和暖气片两种形式,均为水暖系统。各屋均有独立的温控阀。该房屋的供暖系统为多次改造而形成,供暖系统内包含年代不一,智能程度不一的多种设备。

目录

一、房屋情况概述

二、生物质壁炉

三、冷凝式燃气壁挂炉

四、温控、泵、阀等设备

五、供热技术史、政策和趋势

六、保温、地面、电气化厨房、灯具

七、对中国农村清洁供暖的思考

一、房屋情况概述

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这是幢建于1983年的房子。正面看,是两层。一层实际是地下室功能,只有正面有阳光。

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大斜坡的房顶,从侧面能够看得是二层和三层。

从外面能够看出来,这是德国特有的木桁架建筑的房子。所用木头是橡木。

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客厅是两层楼的净空,非常高。

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三层的一半是两间卧室、卫生间和孩子活动室,另一半是一层大厅的净空。

这幢两层的民宅的供热系统。热源是两个:燃气发热器、生物质壁炉。其中卫生间安装了地板采暖系统。各暖气片上装了调节阀,这样利于节能。各房间都有智能温控器,最大可以到30度。

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一层的锅炉房。左上角是燃气发热器,也即冷凝式燃气壁挂炉。

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供热和热水是一体化的水系统。设备间有个157升的储热水箱,这使得温度调控系统很有灵活性,既节能又舒适。燃气发热器排烟温度49度,热效率算很好的了。

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生物质壁炉可作为补充热源,壁炉供热后,房间温度提升,温度控制系统就告知燃气发热器降低功率。

储热水箱和智能温控系统是这个多能互补系统的能源路由器。这个系统给居住者提供了很好的舒适性,同时又高效节能。

二、生物质壁炉

选择了距离波恩80公里的乡下避疫,意外遇到古典、豪华也实用的壁炉。用蓄热砖修起高且厚的散热墙。蓄热性能感觉很好。炉火点起一小时后墙体才热起来。最上边镂空的瓷砖可通透热空气。中间的瓷器砖饰很艺术,比墙体薄,传热,围着散热墙有大半圈座位,冬季寒冷时节坐在这里取暖。

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引火棉-厚的干树皮-大木柴的引火顺序,很容易就燃起旺旺的火,炉口的风道促进火势,效果很明显。

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壁炉的操作位

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长颈灯用于添柴,观察炉火的火势。

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两个门,上面 是添柴的,下面是风口,也是取炉灰的口。

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室内阳台。下午阳光照到阳台里,温暖而明亮

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屋内阳台的壁炉

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室内阳台的读书角

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室外阳台的壁炉。

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室外阳台有个很大的柴火间。

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这是在阳台上的古老的炉具,外面加了层保护层,一则是美观,再则是减少烫伤的风险。

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德国行记150:壁炉的艺术,陶瓷艺术,铸铁艺术。民居,莱茵兰-普法尔茨州,德国西南部。。

三、冷凝式燃气壁挂炉

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20千瓦的冷凝式燃气壁挂炉。通过冷凝技术,将燃烧后烟气中的余热回收利用,提高能效,节能减排,这台壁挂炉的排烟温度49度。

水温60度。室外温度5度。

另一个时间段,水温57度。

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仪表上显示信息很多。该设备2017年2月投运,2018年2月经销公司来做过检测。排烟温度49度。排气损耗1.6%,一氧化碳浓度48ppm。气压298毫巴。

燃烧器启动32857次,燃烧器运行时间 16896小时,启停非常频繁,每次运行时间仅半小时。水压2.1巴。

过去24小时,燃气供热154。8千瓦时,电加热0。975千瓦时、燃气热水12。7千瓦时,电热水0。05瓦时,过去30天平均燃气加热100。5千瓦时。这表明这种壁挂炉有电辅助加热和电辅助热水的功能。

昨天和今天的室外气温曲线,最高10度,最低零下0.5度。

热水设定温度50度,实测温度49.7度。(这好像是室内水龙判断的水温)。

测定室温20度,测得水流动温度36.2度。热水温度60度。我理解是进水温度60度,回水温度36.2度,对否?

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继续琢磨住家的的冷凝式燃气壁挂炉。通过冷凝技术,将燃烧后烟气中的余热回收利用,提高能效,节能减排。

最大功率20千瓦,排烟温度49度。

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今天下午去超市,意外地发现对面一家店就是我这幢房子的供暖燃烧器的专卖店。可惜因为疫情,不开门,里面有产品展示。门外的宣传语中明显可以看出可再生能源供暖的推介,太阳能,热泵等。

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2365欧的家用冷凝式燃气壁挂炉,合2万元人民币,贵不贵?

四、温控、泵、阀等设备

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泵:Wilo

德国行记168:这幢房子的供暖系统的配套水泵系统是威乐Wilo的。它是用于建筑服务,水管理和工业领域的泵和泵系统的全球领先优质供应商之一。

威乐公司于1872年在多特蒙德成立,当时的业务是铜和黄铜器皿。其创新历程是:从蒸汽加热器和热水加热系统到智能解决方案,从黄铜工厂“ LouisOpländer”到泵业数字先驱Wilo。

从1928年世界上第一台循环泵到当今的高科技泵,威乐“一直为泵的开发设定基准”。这是个家族企业,现在已经传到第五代。

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阀门:OVERTROP

德国行记169:现在住的这幢房子的供暖系统使用了oventrop的配件。oventrop是以阀门为核心产品的公司,它与wilo共同为供暖系统提供水力平衡。

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这个冷凝式燃气壁挂炉三年中启动32857次,运行时间16896小时,启停频繁,水温我见过高到60度,也见过低只有40度。室外气温动态变化,室内温控器可能会被住客随时调节温度,还有木柴壁炉可能供热。热源和热负荷都在动态变化,水力平衡面临很大挑战。oventrop为此开发了很多软件。

采暖温控:EMPUR

德国行记170:我现在这住家的阳台用了EMPUR公司的地板采暖温控系统。

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到公司网站查了点资料

我又搜索了带有“ GeeignetfürFußbodenheizung(适用于地板采暖)”密封的地板的市场价格,供大家了解。

就我的体验,地板采暖是舒适度又高节能性又好的供暖方式,优于暖气片,更显著优于空调,国内消费者对此也比较认可。

当然,不同场景和需求情况下,墙暖等形式也有补充意义。地面覆盖物用瓷砖、复合木地板、地毯等,根据场景而异。卫生间用瓷砖最好,卧室用地毯更舒适,客厅用木地板被很多消费者视为更显档次。

但地暖带来了一个很大的挑战,就是要求整个系统必须很高的可靠性,从产品到安装和运行的全过程,否则,一个漏点,一个接头问题就可能导致不得不拆开整个地板重装。这对中国的制造业是一次挑战,也是一次机遇。从单产品的制造到高可靠系统的集成,这是必经的一步。而且装配工人从散兵游勇的农民工转型升级为高知识高技能的产业工人,也是中国工业化必须要突破的。

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调节阀:Heimerier

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六、供热技术史、政策和趋势

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对容克斯产生了兴趣,上网查下资料,了解了德国家用供暖的技术史。容克斯公司前身是生产铸铁炉具的,始于1732年。铸铁炉具是18世纪德国工业化初期的代表性家用铁器之一,消耗大量的铁。中国的家庭基本上没有经历这个大型铸铁炉具的时代。四十年前,我在新疆天山脚下取暖的炉具也没有这么大,而且那还是取暖和炊事合一的炉具。

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19世纪末,煤气逐步进入家庭,容克斯开发了壁挂式燃气炉,使家庭供热系统进入了一个新时代。从煤柴到煤气的变化,使得供热带来了更高的舒适性和安全性,也更便利。

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燃气炉技术不断进步,发展到冷凝式,能效大幅提高。各种热泵产品也进行了开发。

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最新的进展是氢燃料电池热电联供,以及开发零能耗房屋。博世在wetzlar新建的示范房屋,已经实现房屋自身产能超过了所消耗的能量。供热技术跃升到了sustainable阶段,使用可再生能源,应对气候危机,追求环境影响的最小化。以人为本,天人合一

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博世公司说2020年开始已经实现碳中和。

六、保温、地面、电气化厨房、灯具

德国行记155:德国农村有很多这种木框架结构的老房子。现在进行了保温改造,比较明显的窗户和门。玻璃的使用大大增加了,采光好很多。门窗密封性大大提高,又改用双层玻璃保温。有些是换了新的,有些是旧门改造的。窗户外的窗帘在这里几乎是标配。我住的这户是卷帘,有电动的,有手动的,很方便。透点风,但感觉还是会有一定的保温效果。有些人家使用窗户外木门,这种的保温效果更好。这种窗户外木门在中国北方似乎没怎么见过。这是成本很低的保温改造,有必要要中国北方清洁供暖行动中推广。阳光窗既采光,也采热。我在青海和西藏见过不少创新的阳光窗。

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民居的地面与供暖


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地砖为主,下面有水热系统,穿祙子行走不感觉冷。

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书桌下的大地毯

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国际象棋桌椅下的地毯。几个门口都有小地毯擦鞋底的。

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卧室是全屋完整的嵌入式毛毯。卧室是全屋完整的嵌入式毛毯。

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卫生间的地砖温度高,脚很舒服。洗水台下毛巾地垫。

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楼梯是木板的。

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厨房是另一种瓷砖。

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餐桌下面铺了草席。

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阳台铺木板。

瓷砖、地毯、木板、草席、毛巾地垫~~,比单一房间温度更重要的是房间里不同地点不同活动内容下的舒适感,以人为本深入到每个细节,以及生活品味,这是生活的科学,也是生活的艺术。房主是位工程师,向他学习生活。

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八、对中国农村清洁供暖的思考

秒速飞艇是官网吗清洁供暖的目标是什么,最低目标是不冻死人,而较高的目标则包括舒适性、经济性、可持续性等。舒适性不仅包括温度,也包括可能更细致生活体验的细节。供暖与炊事相分离是现代化住宅的一个重要特性,全年热水也是舒适性的重要要求。炊事与供暖分离后的厨房的现代化可以有这样几个特征,如电气化、科学烹饪(天平与烤箱等)、可持续(垃圾管理)、便利、艺术等五大要素。

秒速飞艇是官网吗保温改造和采光也是现代化建筑的基本特征。夜晚时间,则需要科学的照明。

在这样的目标下,来探讨农村清洁供暖的,才不至于只有三五年的短期思考,而能够从更长期性的目标来看待供暖系统的演化,中国农村清洁供暖的发展趋势、技术方向和政策体系。

从热源的思考

煤是化石能源,产生大量污染物和温室气体,应该努力摒弃。在德国,户用供暖,使用煤和燃油的已经很少很少了。

天然气是化石能源当中最清洁的。从2015年起欧盟只允许销售冷凝式燃气壁挂炉。在中国,冷凝式的市场占有率还非常低。中国前一段时间力推煤改气,但燃气供暖是个比较贵的选项。使用传统壁挂炉,大量高温烟气排放到大气中,既浪费能源,也浪费钱,而且污染物排放水平高。冷凝式燃气炉,能效提高很多,这才是煤改气的正确方向。

生物质是可再生能源,农村又有生物质资源。

从供热的角度大约是三个1、生物质壁炉,直接室内供暖。炉具关于壁炉可参见我的另一篇考察报告。能源转型万里行:欧洲生物质壁炉考察2、生物质锅炉接水暖系统。参见能源转型万里行:户用生物质供热系统--丹麦瑞典案例考察;3、生物质热电联产向热网供热。另外,还有生物质供热,量很少。

秒速飞艇是官网吗1和2有个结合方式,就是生物质壁炉可作为补充热源,壁炉供热后,房间温度提升,温度控制系统就告知发热器降低功率,无论发热器是燃气或空气源热泵或其它。

但生物质壁炉供热到目前还未有效解决污染物排放问题,欧洲对生物质壁炉的排放标准并没有什么严格的限制,就实际情况而言,它是达不到中国国内的排放标准的。生物质锅炉的排放问题不相比较好,但相对于国内的排放标准,这个问题来需要进一步的技术和产品创新。

太阳能供热和电供热是未来真正的清洁供暖。供热系统有了一定的储热水箱,就很容易实现太阳能集热板加入供热,再用空气源热泵或地源热泵替代燃气壁挂炉,供暖系统的零碳排放零污染物排放就基本实现了。电储热供热也是一个有意义的补充供热方式。

从终端用热方式的思考

总体而言,地热是舒适性最高的供暖方式。但地暖带来了一个很大的挑战,就是要求整个系统必须很高的可靠性,从产品到安装和运行的全过程,否则,一个漏点,一个接头问题就可能导致不得不拆开整个地板重装。

暖气片调节阀在欧洲几乎是标配,但国内普及率很低,直接原因是中国的供暖是按平米计费,不是按热量计费,所以消费者不需要搞节能,调节阀无用武之地。

储热水箱和智能温控系统是供热多能互补系统的能源路由器。技术路线并不复杂,但产业化体系要提供可靠便宜的产品,并不容易。

中国清洁供暖的挑战

一、思路上过多关重热源,是改气还是改电,还是改生物质,对供热系统太不重视。

二、很多农村房屋保温太差,而这是住建部门的事,有部门分割的问题。

三、供热系统即是整体能效问题,也是舒适性的问题,我国对此在技术上、产业基础上、成本上都有很大挑战。

四、对于清洁供暖清洁到什么程度,是否坚持100%可再生能源的方向 ,是否考虑零碳的方向,还是主要是减少PM2.5减少雾霾为目标,缺乏方向性的共识,缺乏政策引导。

从产业发展的一些思考:

智慧供热是千家万户的需求,是中国房地产业的升级,涉及全国的房产,这对中国的制造业是一次挑战,也是一次机遇。城市级的能源互联网需要能源系统与通讯系统的深度融合,供热、供电和交通都要突破。从技术而言,电力系统和电动汽车,中国的技术水平在国际上已经居于前列了。然而中国的热力系统比较差,尤其是工程技术方面差距很大,还有很多体制因素。智慧供热(包括供冷)的技术和产业升级,让每个普遍老百姓拥有最舒适的生活和办公空间可以作为中国现代化和工业化进入世界先进水平的关键标志之一。

供热产品从单产品的制造到高可靠系统的集成,这是必经的一步。供暖系统所需要的施工、装配、运行工人从散兵游勇的农民工转型升级为高知识高技能的产业工人,也是中国工业化必须要突破的。清洁供暖系统产品贵,这里也有更大的产业发展机遇。

秒速飞艇是官网吗现在频繁说到大云物移智,说到智慧城市,我觉得,智慧供热、智慧建筑是智慧城市最基本也最重要的细胞,只有这个细胞实现了大云物移智,智慧城市的宏大叙事才有意义。

由于先进供暖比较贵,金融支持就显得很重要。比如,在瑞典,厨房和供暖系统的改造,包括光伏安装,可以申请贷款,30年还本付息,年息1.5.

秒速飞艇是官网吗中国最擅长通过大规模制造大幅降低产品价格,中国的房地产也是全球建设最快的。

让一户都拥有一套现代化的清洁供暖设备,这意义不亚于新基建。


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