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摘要：本文研究高寒地区城市的供暖状况，以小金县为例，从供暖能源和供暖方式的选择入 手，比选出最佳的城市供暖方案。
关键词：高寒地区；城市供暖；能源选择；供暖方式
一、高寒地区城市供暖的意义
我国有广大的高寒地区，高寒地区的典型气候即是常年气温偏低，冬季时间长，其冬季供暖已经成为政府和社会各界共同关注的重要议题，特别是在青藏高原地区开展供暖工程的建设，惠及广大少数民族同胞，对改善民生和维护民族团结十分必要。在高寒地区漫长的冬季，如何能够营造一个温暖舒适的工作和生活环境，已经成为关系到社会发展和经济民生的大问题。
本文以四川省阿坝藏族羌族自治州小金县为例，地处青藏高原东部，属于典型的高寒气候。
二、小金县城市采暖现状
通过对小金县城市采暖调查发现，县城冬季采暖能源主要依靠电力（水电），少数采用木材，而电炉辐射采暖存在严重的安全（火灾、烫伤）隐患，利用木材采暖破坏环境资源。县城大部分用户采暖设施简单，主要为简易电阻丝炉及电热辐射取暖器，少数用户采用空调，但存在寒冷日不能使用或使用效果差的问题。采取方式主要为间断取暖，间断取暖不仅造成能源利用率低，还有出现由于采暖不及时而使自来水管道冻裂的情况。总体来说，作为城市采暖，采暖方式较为落后。
三、供暖能源选择
燃煤燃油燃气： 小金县当地及附近区域没有常规能源（煤、油、天然气等），当地能源供应主要是再生能源水电。另外，少量供居民生活用的液化石油气和汽车用油全部靠汽车外运，冬季公路的路况较差，运输难度增大，外运燃煤燃油价格较高，若以此作为主要采暖能源，运行成本过高。通过管道输送到县城的天燃气，价格低于另外两种能源，为燃气热水锅炉供暖提供了条件。
太阳能：小金县的太阳能资源虽较为丰富，但由于县城位于地势狭长的河谷，白天日照时间较平原区短，属太阳能利用不利区；县城建筑物体型较大，城市建筑密度很高，利用屋面不能布置足够数量的集热板；同时太阳能供暖系统造价昂贵，从经济上来说不宜大面积应用。
地热能：小金县城及附近目前没有发现温泉，采用地源热泵虽后期运营成本很低；但根据当地地质条件，初期建设成本还是较高，加之城市建筑密度很高，深层地质条件不明，冷热不平衡等问题，不具备大面积实施条件。
水电资源：小金县域范围水能资源丰富。向县城供电联网的电站有10座，总装机容量8.65万千瓦，在建水电站有七座，小金的水电价格比较便宜，工业用电价格仅为0.55元/度，民用电价格仅为0.4元/度，丰富的水电资源为其大量利用提供了保障。小金自身丰富的水电资源对小金供暖项目来说具有很大用电保障。
空气能：空气能概括即为空气中所蕴含的能量，是一种广泛存在、平等给予和可自由利用的低品位能源，空气能热泵利用热泵循环提高其能源品位后用于加热生活热水，由于使用一份电能可吸收3份空气能，从而供应4份热能加热热水系统，克服了太阳能热水器阴雨天不能工作等缺点，具有高效节能、安全环保、全天候运行、使用方便等诸多优点。
经上面综合比较，提高电能的利用率可选用节能型设备—低温型空气源热泵，但空气源热泵在极端温度低于零下-25℃时，制热量将变得有限显示不出节能的优势，此时考虑备用能源燃气热水炉作为补充，以保证极端天气情况下尤其是夜间的采暖要求。
经过多方面的比较最后确定采用空气能和天然气作为采暖能源。
四、供热方案比选
按照采暖的规模与建筑物的种类来分，供热系统可分为三大类：
1、城市集中供热（集中式），集中式是各用户合用一套制热设备，储水箱及管道，集中制热储热及集中供水的系统方式。
2、居住区集中供热（分布-集中式），分布集中式供热系统是以主要的供热片区为单元单独设置热源，储水箱及管道，实行分区管理。
3、分户供热（分散式），分散式是各用户独立设置热源、储水箱及管道，单独采暖或供应热水的系统方式。
集中式 分布-集中式 分散式
优点 1.造价低，热效率高，使用成本低
2.系统管道少，相对集中 1.热网系统不用穿路过街，管网
2.热源调节灵活，热负荷反应灵敏 1.各户独立，维护管理简单
2.系统简单，计量方便
3.可同时制备生活热水
缺点 1.管理不方便，管网庞大
2.用户计量收费不便，
3.不能同时制备生活热水 1.管理不方便，设置多个热源，热源热效率降低
2.不能同时制备生活热水 1.工程造价高，热效率低，使用成本较高
2.建筑物上系统管道布置较多
根据小金县城具体情况以及各种建筑的性质和供暖特点，从建设、运行、管理的角度综合分析，确定采用分布式集中供暖的方案，对于住宅部分，燃气热水供热站+低温型空气源热泵+室内风机盘管供热系统，对于公共建筑部分，低温型空气源热泵+室内风机盘管供热系统。
五、结论
高寒地区供暖受到很多条件的限制，在热源的选择上要做到因地制宜，合理的利用多种能源进行供暖，采用不同供暖方式相结合，充分利用当地资源，提高能源的利用率、采暖的可靠性和经济性。对于特定条件下的采暖系统，从长期和综合角度考虑，初期投资费用较高但维护运营成本低的采暖方式，其也是可以考慮的。
参考文献：
[1]周自江， 我国冬季气温变化与采暖分析[J]. 应用气象学报， 2000（11）
[2]杨宏志， 供热系统论[M]. 徐州： 中国矿业大学出版社， 2001
[3] 罗增润， 空气能热泵热水器现状[J]. 中国建设信息供热制冷， 2006（10）
[4]马晓峰， 空气源热泵供暖系统的研究与应用， 住宅产业， 2013（5）
作者介绍：曾艺文（1989-），男，硕士研究生，重庆交通大学，重庆 南岸 400074
刘富春（1976-），男，四川正菱建设监理咨询有限公司，四川 南充 637400
胥鹏波（1989-），男，四川省阆中市建设工程质量安全监督站，四川 南充 637400
关键词：高寒地区；城市供暖；能源选择；供暖方式
一、高寒地区城市供暖的意义
我国有广大的高寒地区，高寒地区的典型气候即是常年气温偏低，冬季时间长，其冬季供暖已经成为政府和社会各界共同关注的重要议题，特别是在青藏高原地区开展供暖工程的建设，惠及广大少数民族同胞，对改善民生和维护民族团结十分必要。在高寒地区漫长的冬季，如何能够营造一个温暖舒适的工作和生活环境，已经成为关系到社会发展和经济民生的大问题。
本文以四川省阿坝藏族羌族自治州小金县为例，地处青藏高原东部，属于典型的高寒气候。
二、小金县城市采暖现状
通过对小金县城市采暖调查发现，县城冬季采暖能源主要依靠电力（水电），少数采用木材，而电炉辐射采暖存在严重的安全（火灾、烫伤）隐患，利用木材采暖破坏环境资源。县城大部分用户采暖设施简单，主要为简易电阻丝炉及电热辐射取暖器，少数用户采用空调，但存在寒冷日不能使用或使用效果差的问题。采取方式主要为间断取暖，间断取暖不仅造成能源利用率低，还有出现由于采暖不及时而使自来水管道冻裂的情况。总体来说，作为城市采暖，采暖方式较为落后。
三、供暖能源选择
燃煤燃油燃气： 小金县当地及附近区域没有常规能源（煤、油、天然气等），当地能源供应主要是再生能源水电。另外，少量供居民生活用的液化石油气和汽车用油全部靠汽车外运，冬季公路的路况较差，运输难度增大，外运燃煤燃油价格较高，若以此作为主要采暖能源，运行成本过高。通过管道输送到县城的天燃气，价格低于另外两种能源，为燃气热水锅炉供暖提供了条件。
太阳能：小金县的太阳能资源虽较为丰富，但由于县城位于地势狭长的河谷，白天日照时间较平原区短，属太阳能利用不利区；县城建筑物体型较大，城市建筑密度很高，利用屋面不能布置足够数量的集热板；同时太阳能供暖系统造价昂贵，从经济上来说不宜大面积应用。
地热能：小金县城及附近目前没有发现温泉，采用地源热泵虽后期运营成本很低；但根据当地地质条件，初期建设成本还是较高，加之城市建筑密度很高，深层地质条件不明，冷热不平衡等问题，不具备大面积实施条件。
水电资源：小金县域范围水能资源丰富。向县城供电联网的电站有10座，总装机容量8.65万千瓦，在建水电站有七座，小金的水电价格比较便宜，工业用电价格仅为0.55元/度，民用电价格仅为0.4元/度，丰富的水电资源为其大量利用提供了保障。小金自身丰富的水电资源对小金供暖项目来说具有很大用电保障。
空气能：空气能概括即为空气中所蕴含的能量，是一种广泛存在、平等给予和可自由利用的低品位能源，空气能热泵利用热泵循环提高其能源品位后用于加热生活热水，由于使用一份电能可吸收3份空气能，从而供应4份热能加热热水系统，克服了太阳能热水器阴雨天不能工作等缺点，具有高效节能、安全环保、全天候运行、使用方便等诸多优点。
经上面综合比较，提高电能的利用率可选用节能型设备—低温型空气源热泵，但空气源热泵在极端温度低于零下-25℃时，制热量将变得有限显示不出节能的优势，此时考虑备用能源燃气热水炉作为补充，以保证极端天气情况下尤其是夜间的采暖要求。
经过多方面的比较最后确定采用空气能和天然气作为采暖能源。
四、供热方案比选
按照采暖的规模与建筑物的种类来分，供热系统可分为三大类：
1、城市集中供热（集中式），集中式是各用户合用一套制热设备，储水箱及管道，集中制热储热及集中供水的系统方式。
2、居住区集中供热（分布-集中式），分布集中式供热系统是以主要的供热片区为单元单独设置热源，储水箱及管道，实行分区管理。
3、分户供热（分散式），分散式是各用户独立设置热源、储水箱及管道，单独采暖或供应热水的系统方式。
集中式 分布-集中式 分散式
优点 1.造价低，热效率高，使用成本低
2.系统管道少，相对集中 1.热网系统不用穿路过街，管网
2.热源调节灵活，热负荷反应灵敏 1.各户独立，维护管理简单
2.系统简单，计量方便
3.可同时制备生活热水
缺点 1.管理不方便，管网庞大
2.用户计量收费不便，
3.不能同时制备生活热水 1.管理不方便，设置多个热源，热源热效率降低
2.不能同时制备生活热水 1.工程造价高，热效率低，使用成本较高
2.建筑物上系统管道布置较多
根据小金县城具体情况以及各种建筑的性质和供暖特点，从建设、运行、管理的角度综合分析，确定采用分布式集中供暖的方案，对于住宅部分，燃气热水供热站+低温型空气源热泵+室内风机盘管供热系统，对于公共建筑部分，低温型空气源热泵+室内风机盘管供热系统。
五、结论
高寒地区供暖受到很多条件的限制，在热源的选择上要做到因地制宜，合理的利用多种能源进行供暖，采用不同供暖方式相结合，充分利用当地资源，提高能源的利用率、采暖的可靠性和经济性。对于特定条件下的采暖系统，从长期和综合角度考虑，初期投资费用较高但维护运营成本低的采暖方式，其也是可以考慮的。
参考文献：
[1]周自江， 我国冬季气温变化与采暖分析[J]. 应用气象学报， 2000（11）
[2]杨宏志， 供热系统论[M]. 徐州： 中国矿业大学出版社， 2001
[3] 罗增润， 空气能热泵热水器现状[J]. 中国建设信息供热制冷， 2006（10）
[4]马晓峰， 空气源热泵供暖系统的研究与应用， 住宅产业， 2013（5）
作者介绍：曾艺文（1989-），男，硕士研究生，重庆交通大学，重庆 南岸 400074
刘富春（1976-），男，四川正菱建设监理咨询有限公司，四川 南充 637400
胥鹏波（1989-），男，四川省阆中市建设工程质量安全监督站，四川 南充 637400