◇◇新语丝(www.xys.org)(xys.dxiong.com)(xys.3322.org)(xys.xlogit.com)◇◇   也谈《热效率超过100%的燃气热水器》   作者:季良俊   从Jack Zhao的《质疑:全球首台热效率超100%的燃气热水器研制成功》和 王心阳的《也质疑“全球首台热效率超100%的燃气热水器研制成功”》两篇文 章可以看出:   1. “热效率超过100%的燃气热水器”的说法是有根据的;   2. 广东万和宣称的“全球首台”是不对的(不知是因为对国外情况了解的 不够,还是人为的商业炒作)。   我想谈谈从“热效率超过100%”引出的几个问题。在这之前,简述一下有 关技术定义。   按照惯例,效率是产出占投入的百分比。从常识上讲,它最高应该是100%。   以燃气热水器为例,效率应该是:   (输出热水的能量 - 输入冷水的能量)/ 总输入能量   上述分子项争议不大(忽略水流的速度和压力差)。假设使用了20公斤70C 的热水,自来水进入的温度是25C,那么:   (输出热水的能量 - 输入冷水的能量) = 20*(70-25) = 900 Kcal (大 卡)= 3,766 KJ (千焦耳)。   作为对比,1度电 = 3,600 KJ。   总输入能量项有多种定义,也是争议所在。   首先,该燃气热水器用不用电控、风机或水泵?   按说,这些电能应该记入总输入能量,但据我所知,热水器的热效率是不记 入电能输入的。   第二,燃气的能量如何定义?   目前,燃气有两种热值定义:   高热值 - 燃气充分燃烧,烟气降到25C时得到的总热值;   低热值– 从高热值中减去潜热值,即燃气中氢的燃烧热值。   以美国管道天然气公司给出的数据为例,高热值约为每立方英尺1,000 BTU, 或每立方米37,240 KJ。低热值比高热值约低10%。   第三,燃气热水器是以高热值计算,还是以低热值计算?   明显地,以高热值计算得出的热效率不会高于100% (特例见本文最后一点), 且低于以低热值计算的约10%。从以上两篇文章看,德国和中国的规定是用低热 值。美国不但是用高热值,而且考虑了室外温度的季节变化和使用的间断性,定 义了一个年均燃料利用率(AFUE Annual Fuel Utilization Efficiency),它避 开了电能,只讲燃料利用。   以Jack Zhao提到的Vitodens 200 为例,该供货商给出的同一产品的效率在 德国网站上是109%,而在美国的网站上是最高98%,AFUE为94.2%。(后者听上去 比较合理且有吸引力吧?)   第四,燃气低热值的定义起始于内燃机技术,在引入到燃气热水器时,应用 冷凝技术回收潜热还未商业化。但时止今日,低热值用于燃气热水器的定义已经 过时了。   这一过时的定义为什么没有改进呢?除了其它一些原因,比如,标准的修订 周期长,担心给用户带来困惑,效率的总体降低会影响“政绩”(中外都一样), 厂商在标准制定中的作用是一大因素。一般来说,在涉及到效率定义时,厂商多 倾向于高数值,以利于市场和宣传。这是无可争议的,在商言商嘛。   问题在于,标准的制定应该公平、公正、公开。要达到公正,标准的制定就 应该兼顾各方面的利益。在笔者参与的标准委员会中,除了以国家为单位的,如 国际电工委员会,很多都规定了投票人员必须由三部分组成,即厂商、用户、公 众利益代表(如保险公司,独立或国家实验室),但任一部分不能超过50%。这 样就从制度上注意到了(不一定保证)公正性。据我了解,国内在这方面没有明 文规定,甚至还没有这方面的认识。有些专业委员会为少数人或单位所左右。   其实,以燃气热水器效率来说,厂商应该支持用新的定义,特别是技术领先 的厂商。因为,标准一旦改进,就适用于所有厂商,包括竞争对手,而用户只会 比较相对值。而且,受过教育的用户(educated user)一听到“效率超过100%” 就会有疑问,产生不信任感。   最后再加几点:   1. 除了王心阳文中所说,采用冷凝技术的热水器价格偏高,在燃气价格较 低的中国还很难让用户动心,还要考虑中国用户的使用率较低,这使得其高额初 投资的回收期更长,甚至在产品使用寿命内都不能回收。   2. 对该技术是否应以补贴来推广?一个重要的因素是考察其能量回收期。 增加的冷凝器在材料和制造中需要耗能。它所增加的热能回收要多长时间的运行 才能抵消冷凝器本身增加的耗能?北欧、中欧用于采暖的时间长,能量回收年限 相对较短。中国如仅用于洗澡,可能在其整个使用寿命内也不能回收。   3. 能量回收期在理想的市场经济下应等同于投资回收期,但是当今世界上 几乎每个国家都在能源上给予种种形式的政府补贴,因此,能量回收期和投资回 收期应该分别计算。能量回收期应是政府对节能产品补贴的依据。   4. 社会应对厂商在新技术的研发上给予支持和鼓励,以使其不断降低成本 和能耗。美国是新产品最大的市场和摇篮,这与美国消费者乐为街坊先的传统是 分不开的。   5. 如果单从技术上说,热泵加热器的效率是可以高于100%的,因为它从周 围环境中提取部分热能,但现在的热泵大多是用电的。 (XYS20060208) ◇◇新语丝(www.xys.org)(xys.dxiong.com)(xys.3322.org)(xys.xlogit.com)◇◇