電熱膜輻射供暖技術(shù)分析論文

時間:2022-06-22 07:07:00

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電熱膜輻射供暖技術(shù)分析論文

電熱膜輻射供暖技術(shù)是一種較新的供暖技術(shù),在國內(nèi)也是最近7﹑8年才發(fā)展起來的。電熱膜是將特制的導(dǎo)電油墨及金屬載流條經(jīng)印刷﹑熱壓在兩層絕緣聚酯薄膜間制成的純電阻發(fā)熱體,再配以獨立可調(diào)的溫控裝置,形成了電加熱的供暖系統(tǒng)。

1供暖方式的比較

目前,我國的主要供暖方式有燃煤爐﹑燃?xì)鉅t﹑燃油爐﹑電鍋爐及電熱膜等,上述幾種供暖方式的特點對比見表1。

1表1幾種供暖方式特點比較

供暖方式

污染

熱效率

整體造價

使用年限(a)

運行管理費用

經(jīng)濟(jì)價值

燃煤爐

嚴(yán)重

>60%

較低

10

較高

燃?xì)鉅t

>80%

較高

10

較高

燃油爐

較大

>80%

較高

15

較低

電鍋爐

95%~98%

適中

15

電熱膜

95%~98%

適中

30

較高

就室內(nèi)發(fā)熱源來講,分為金屬散熱器型﹑低溫地暖熱輻射型和電熱膜熱輻射型,它們的特點對比見表2。

1表2幾種室內(nèi)發(fā)熱源特點比較

發(fā)熱源

室內(nèi)美觀性

人體舒適性

占地面積

溫度的可控性

金屬散熱器型

一般

占用室內(nèi)面積

不可控

低溫地暖熱輻射型

舒適

不占用室內(nèi)面積

可控

電熱膜熱輻射型

舒適

不占用室內(nèi)面積

可控

金屬散熱器作為傳統(tǒng)的發(fā)熱源具有造價低﹑技術(shù)成熟等優(yōu)點,被住宅用戶普遍采用。低溫地暖熱輻射技術(shù)早在20世紀(jì)30年代就在發(fā)達(dá)國家開始應(yīng)用,隨著材料技術(shù)的發(fā)展近幾年也在我國廣泛應(yīng)用。低溫地暖熱輻射也是采用熱水作為熱介質(zhì),但它的熱水溫度較金屬散熱器所需的熱水溫度低。它是將交聯(lián)聚乙烯塑料管材(簡稱PEX管)埋設(shè)于地面墊層里,熱量通過地板均勻向室內(nèi)輻射,使人體獲得足暖頭涼的最佳感覺,而且不占用住戶室內(nèi)使用面積。目前其技術(shù)也日益成熟,在我區(qū)應(yīng)用的工程也較多。電熱膜熱輻射技術(shù)屬于新型供暖技術(shù),它的出現(xiàn)是基于電能的充足和人們對環(huán)境的日益重視。它以其環(huán)保性﹑安全性﹑舒適性掀起了供暖領(lǐng)域的一場革命。國外已在各類建筑中廣泛應(yīng)用。我區(qū)電力公司最近推出了優(yōu)惠電價,也為其在我區(qū)的發(fā)展奠定了一定的基礎(chǔ)。

2電熱膜熱輻射供暖技術(shù)

2.1負(fù)荷計算

電熱膜熱輻射供暖技術(shù)是將電熱膜片以并聯(lián)方式連接埋設(shè)于室內(nèi)的頂棚﹑墻壁及地面內(nèi),片與片之間的連接采用特殊的合金材料制成的連接卡,同時連接卡還附帶有起絕緣作用和保護(hù)作用的塑料罩。每個房間一個溫控器,此房間的電熱膜片最終連接到溫控器上,其最大特點是溫度可調(diào)。采用電熱膜技術(shù)的用電負(fù)荷可用下式計算:

式中:P—電熱膜用電負(fù)荷,W;

K—運行系數(shù),一般取K=0.2;

Pm—房間熱負(fù)荷計算值,W。

通過上式我們可得出每個房間的用電負(fù)荷,并進(jìn)一步計算出總負(fù)荷。一般來講,我區(qū)每平方米建筑面積所需電熱膜電功率為50~75W,如此計算下來每套住宅采用電熱膜所需用電量是不采用電熱膜所需用電量的近兩倍,而且配電回路數(shù)至少增加兩路。

2.2供電及計量方式

采用電熱膜采暖的住宅在供電方式及計量方式的設(shè)計上目前大概有二種。一是單相進(jìn)戶,單相計量;二是三相進(jìn)戶,三相計量。下面比較一下這兩種方式:

a.單相進(jìn)戶,單相計量

以三類住宅為例,國家《住宅設(shè)計規(guī)范》(GB50096-1999)規(guī)定用電負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)為4Kw,若采用電熱膜供暖,則總負(fù)荷約需7KW,根據(jù)公式:

式中:P—有功計算負(fù)荷,取7000W;

U—額定相電壓,其值為220V;

cosφ—平均功率因數(shù),取0.9。

則:

I=35.4(A)

根據(jù)《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》(GB50052-95)中第4.0.12條規(guī)定:單相供電負(fù)荷當(dāng)線路電流I>30A時,宜采用三相四線制供電。目前,我國開發(fā)的住宅的建筑面積大部分均已超過三類,于是就有采用電熱膜用電與其余用電分開的供電設(shè)計方法,也就是電熱膜單獨計量、單獨配電。我區(qū)的住宅供電設(shè)計已強制性采用集中計量方式,多層住宅電表箱一般置于地下室。如果采用電熱膜供暖,每戶需兩塊電表,這不但增大了電表箱,而且使到每戶的配線特別麻煩,增加造價,破壞結(jié)構(gòu)。筆者認(rèn)為此種配電方式不宜采用。

b.三相進(jìn)戶,三相計量

由于采用三相供電,其每相電流相對減小,進(jìn)線線徑也可減小,同時為將來的發(fā)展預(yù)留了更大的用電容量。在設(shè)計時應(yīng)注意三相容量的配置,盡量達(dá)到平衡。但是采用220/380V三相四線制供電存在以下缺點:一是由于380V電壓進(jìn)入住戶,不安全隱患增加;二是增加了三相電表和四級開關(guān),電表箱及用戶箱尺寸加大、投資增加;三是負(fù)荷不易平衡;四是導(dǎo)線根數(shù)增多不易穿線。

摘要:通過對幾種采暖技術(shù)的比較,重點對電熱膜輻射采暖技術(shù)的特點、應(yīng)用及前景予以闡述。

關(guān)鍵詞:電熱膜供暖應(yīng)用前景

3結(jié)論

綜上所述,采用電熱膜采暖后供電系統(tǒng)的設(shè)計較為復(fù)雜。另外,需要系數(shù)法中系數(shù)的取值問題也是有待研究和解決的。

從電熱膜的具體施工上來講。由于屬于新技術(shù),無經(jīng)驗可以借鑒,安裝較復(fù)雜,質(zhì)量難以控制。尤其是電熱膜系統(tǒng)與建筑物的等電位連接,這是關(guān)系到人生安全的問題。

電熱膜是靠電能來發(fā)熱。就我區(qū)來講,幾乎全為火力發(fā)電。火力發(fā)電由煤炭燃燒轉(zhuǎn)化成電能的效率是很低的,大約為30%多,再經(jīng)過變電、輸電到用戶,其效率會更低。國家一再提倡節(jié)約能源,如果用如此低效的能源來采暖,這顯然是對能源的不合理應(yīng)用。

如果大規(guī)模采用電熱膜采暖,這樣不但用戶的用電負(fù)荷會大增,連小區(qū)內(nèi)的線路及變壓器容量都必須增加,這將牽扯到較大的城網(wǎng)改造問題。同時由于冬季采暖而夏季不采暖,會出現(xiàn)冬季與夏季用電量相差懸殊,造成配電網(wǎng)的設(shè)計復(fù)雜化。

所以筆者認(rèn)為,在以火力發(fā)電為主要電能供應(yīng)的地區(qū),電熱膜輻射采暖技術(shù)將不會成為該地區(qū)采暖技術(shù)發(fā)展的方向,不宜大力推廣。

由于本人的理論水平及實際經(jīng)驗有限,有不妥之處請不吝賜教。