如何选择适宜的电供暖系统

作为我国主供暖区集中供暖的有效补充,以及非供暖区夏热冬冷地区或其他地区的主供暖形式之一,电供暖系统有着十分广阔的应用前景。(作者为《低温辐射电热膜》标准的起草者、《低温辐射电热膜供暖系统应用技术规程》审核专家、北京市新宇阳科技有限公司董事长。

  作为我国主供暖区集中供暖的有效补充,以及非供暖区夏热冬冷地区或其他地区的主供暖形式之一,电供暖系统有着十分广阔的应用前景。所以,如何选择适宜的电供暖系统,是很多人生活中应该掌握的常识。

  仔细了解各种电供暖系统特点

  了解各种常见的电供暖系统各自的特点,有利于我们选择适合自己的电供暖系统。常见的电供暖系统有电热膜辐射供暖系统、发热电缆辐射供暖系统、热泵供暖系统、辐射电热板和电暖器供暖系统以及电锅炉热水供暖系统几种。这些系统各有哪些特点呢?

  电热膜辐射供暖系统。电热膜辐射供暖系统包括电热膜电地暖、墙暖和顶暖三种形式,分别是指将电热膜直接镶嵌于地面、墙面和顶棚散热末端结构中的电供暖形式,主要以电地暖为主。电热膜电地暖除具有电供暖系统的共同特点外,还具有以下优点:发热面积大;不占用室内空间;舒适性好,体感温度高;有蓄热功能,可充分利用夜间谷电;使用寿命长达30年 50年。电热膜电地暖最早于2002年在北京的圆明园花园项目中开始使用,目前在全国各地已拥有大量成功的应用案例,被原建设部住宅产业化中心列为保障性住房产业化成套技术中主要推荐的供暖形式,被北京市发改委等6个委、办、局联合推荐为2012年建筑节能技术。

  发热电缆地面辐射供暖系统。发热电缆电地暖是指将发热电缆直接铺设在地面散热末端的辐射供暖系统,与电热膜电地暖具有相似的功能特点。需要指出的是,国内个别高端品牌在发热电缆产品质量控制、性价比等各方面已经远远超过进口品牌,并且有些国产品牌已经出口欧洲和北美等地。

  热泵供暖系统。热泵供暖系统包括空气源、水源和地源热泵系统三种,分别是以空气、水和土壤为热源,以电能为驱动能源进行热交换并主要通过热水盘管向外界传递热量的供暖方式。在热泵供暖系统中,电能的利用效率最高,也是最为节能的供暖系统。三种热泵各有最为适宜的使用条件,其中,空气源热泵更适合于独立供暖,包括农村地区的煤改电。但空气源热泵在超低温运行时除有技术难点外,热效率也会大大降低。与其他电供暖形式相比,热泵供暖系统初投资相对较高,在同时有供暖和供冷需求时,后期运营的经济性较为明显。

  辐射电热板、电暖器供暖系统。辐射电热板是将刚性电热膜加工成型后安装在室内墙壁上的电供暖方式,无热惰性、升温快,施工简单且便于维修。对于有间歇供暖需求的场所,如学校、商场等较为适合。电暖器分为直热式和蓄热式两种,均为大功率电加热产品。舒适性不如其他电供暖系统,但是成本相对较低,对于车间厂房、无法进行电地暖或辐射电热板安装的老旧建筑电供暖改造较为适宜。其中蓄热式电暖器有一定的蓄热功能,对于执行夜间峰谷电价的地区,可在一定程度上减少运行成本。但是蓄热砖的超高温和放热的不可控也是这类产品的主要缺陷。

  全面了解选择电供暖系统的基本条件

  安装电供暖系统,应该具备一定的基本条件,这样才能保证电供暖系统正常运作。这些条件都是什么呢?

  首先,要有足够的电力供应。有足够的电力供应是选用电供暖系统的必要条件。但是,不同的电供暖系统,满足供暖需求所需要配置的电力负荷有很大的差别。独立供暖单元越分散,需要的总配电负荷越小。比如山东滨州建筑面积达8万平方米的阳信嘉和住宅小区,使用了新宇阳高分子电热膜电地暖系统,整个小区铺设电热膜的总功率为6400千瓦,按功率系数0.6配置了4000千瓦供暖专用变压器。测试结果表明,瞬间最大用电功率为2948千瓦,为实际铺设功率的46%。如果选用大型电热水锅炉,要让整个小区在极端天气条件下都能达到设计室内温度,总配电负荷要大很多,能耗也会高很多。

  其次,应用电供暖系统的建筑围护结构应达到节能标准。围护结构是影响运行成本的第一要素。以北京为例,如果采用蓄热式电热膜电地暖,按照国家相关设计规范,可节能约10%。电热膜电地暖每个房间均设置有独立的智能化温度控制器,可以按照使用需求设置自动调节的运行模式,达到行为节能的目的,此项可节能20%~30%。两者相加,其中夜间用电平均约为60%~70%,按照北京现行的居民供暖用电峰谷电价政策,运行成本约为15.5元/平方米。大量应用实践表明,凡是做了外墙保温的建筑,即使不能达到65%节能标准,其运行成本也会低于集中供暖收费标准。

  最后,所选用的电供暖系统技术应是成熟的。各类电供暖系统,总体来说技术是成熟的,但这并不等于所有电供暖设备和材料生产厂家以及系统集成商提供的产品和电供暖系统都能够达到“运行安全、操作简便,效果好、无故障”的设计要求。尤其在竞争恶劣的市场环境下,更应综合考察系统集成商和主要设备供应商的技术研发、生产加工能力和质量管控措施,系统成功运行的案例,以及关联企业的商业信誉等。

  选择电供暖系统的其他注意事项

  了解了各种电供暖系统的特点,具备了电供暖系统使用的条件,选择电供暖系统时还应注意以下事项,才能保证选择到适宜的电供暖系统:

  选择电供暖系统时,不应被供暖新技术等宣传所迷惑。中国的供暖需求市场吸引了全世界的供暖技术来到中国市场,许多在国外不成熟的供暖技术通过在我国市场上的应用逐步得到完善和大面积推广应用。可以说,国内供暖技术已经走在了世界前沿,甚至有些技术已经引领了世界技术潮流。尽管任何供暖系统都有技术进步和系统优化的空间,但是很多所谓新技术大都具有虚假宣传的嫌疑,尤其是宣称“给供暖带来一场革命的新技术”的嫌疑更大。对于任何一项新技术的宣传,我们都要理智看待,要深究其内涵,而不是被宣传者牵着鼻子走。这样才能避免发生不可预见的问题,甚至是发生人身伤害等更为严重的问题。

  不要相信被夸大的节能效果,任何供暖系统的节能率都是有极限的。随着社会对节能产品的要求越来越高,不少商家以系统节能为卖点宣传自己。事实上,包括电供暖在内的所有供暖系统,节能都是相对的,节能率也都是有极限的。

  电供暖系统中,热泵最为节能。但是,水源、地源、空气源三种热泵供暖形式在一定使用条件下的能效比COP(制热量与输入功率的比值)也都是有极限的,如住房和城乡建设部立项的清华索兰空气源热泵地板供暖系统在北京的测试结果,冬季平均COP为3.17,节能率76%。各厂家的技术和产品虽有不同,单就能耗指标而言,不会有太大的差别。

  电供暖系统中节能排在第二位的是电热膜和发热电缆电地暖系统。电地暖系统所有发热体的“电 热”转换效率几乎为100%,且由于水泥填充层具有很好的蓄热功能,因此地面辐射供暖设计温度可以降低2℃,而体感温度可以高出室内温度约6℃左右。

  另外,还有一种蓄热式电暖器最近很受青睐,主要是因为“蓄热”的概念迎合了人们的节能意识。但是目前市场上所有的蓄热式电暖器,虽然可以利用夜间谷电蓄积部分能量,但是却会加大供电负荷。电地暖自然蓄热的效果远好于蓄热式电暖器。如果在电地暖系统中适当加入低温相变材料,可以达到完全利用夜间谷电为全天供暖且不用增加电力负荷的效果。

  大型电热水锅炉供暖系统是所有电供暖系统中能耗最高的,主要是因为“电 热”转换效率虽然可以达到近100%,但是集中供暖系统的劣势造成了能源利用效率低下,也是人们诟病电供暖能耗高的主要原因。分散小型电锅炉相对较好,但能耗比电地暖、热泵要差些。

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