关于电热采暖

PAGEPAGE6刊于2009年5月月《中国建建材报》关于电热采暖的的的多角度度思考考（2009年444月22日在乌鲁鲁木木齐市电电热采采暖高层层论坛坛的发言言提纲纲）北京市建筑设计计计研究院张锡虎1）供热体制改改改革中的一一个个敏感问问题2）怎样看待能能能源效率问问题题？3）应最大限度度度提高能源源利利用效率率4）电动热泵供供供暖和电热热蓄蓄热供暖暖5）辐射采暖为为为什么可以以节节能？6）关于电热膜膜膜顶棚辐射射采采暖7）关于电热缆缆缆(或电热膜)地面辐射射采采暖8）安全性、容容容量合理配配置置和使用用寿命命※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※1）供热体制改改改革中的一一个个敏感问问题供热体制改革涉涉涉及诸多多方面面，但要要解决决的本质质问题题，是国国家、热热用户、供供热热企业之之间，用用货币体体现的的利益关关系，很很直接的的体现现为采暖费费用用价格，即即与与个人“钱包”的关系。我不赞成把电热热热采暖的的费用用说得太太低，例例如说一一冬天天每平米米只需需要10元，这这没没有说服服力。北京地区节能住住住宅的建建筑物物采暖耗耗热量量指标是14.6655W/m2，无论采采用用何种能能源和和供暖方方式，必必须为单单位建建筑面积积全采采暖期提供供达达到最低低采暖暖标准的的以下下有效总总热量量：按照现在北京市市市居民电电费0.50元/kWh计算，如如果果采用电电热直直接采暖，即使使不不考虑供电电政政策支持持电费费优惠和和采用用其他提提高效效率的节节能措措施，全采采暖暖期费用是43.9955×0..500=222元/m2。而目前前城城市热网网集中中供暖的的采暖暖费是24元/m2，燃气、燃燃燃油或电电热锅锅炉房集集中供供暖的采采暖费费是30元/m2。另外，现现现在各种种类型型的家用用空调调已经比比较普普及，如如果采采用空气气热泵泵型的“冷暖空调”，在冬季季的的许多时时段内内通过空空气热热泵供暖暖，采采暖费用用还可可以降低低。分分户电热热采暖暖相对于于集中中供暖，还还有有其它一一些优优势，例例如：：分户能能耗计计量精度度和收收费的简简便性性、建设设程序序和物业业管理理的简化化、居居住者供供暖的的灵活性性、便便于实施施室温温的调节节控制制以及可可以采采用辐射射采暖暖等节能能方式式。如果果由居居民自己己选择择，笔者者曾经经设想：：在节节能住宅宅的前前提下，从从采采暖费高高低出出发，采采用户户式冷暖暖空调调加电热热低温温地板辐辐射，可可能是既既舒适适、又“便宜”的住宅采采暖暖方式。而对于不需要昼昼昼夜保证证室温温的某些些公共共建筑（例例如如学校教教学楼楼和办公公建筑筑等），电电热热采暖的费用用有有可能更更低些些。人们不禁会问：：：有“较好能源源利利用效率”的集中供供暖暖的最终终经济济体现——采暖费，为为为什么不不能明明显低于于甚至至反而要要高于于“较低能源源利利用效率”的电热直直接接采暖？如果果热热效率高高的集集中供热热,采暖费用反反而而居高不不下,,集中供供热热得到发发展和和继续保保持主主导地位位的前前景，岂岂不岌岌岌可危危了！！乌鲁木齐节能住住住宅的建建筑物物采暖耗耗热量量指标,按照《严严寒寒和寒冷冷地区区居住建建筑节节能设计计标准准》报批批稿,应为:≤3层221..8W//m24～8层188..7W//m229～13层177..4W//m22≥14层15..4WW/m2根据此此此计算的的全采采暖期电热热直直接采暖用电量量为为：2）怎样看待能能能源效率问问题题？我国电力生产主主主要依靠靠以煤煤炭为燃燃料的的火力发发电,平均热电电转转换效率率据称称可达45％（0.277kkg标准煤/kWh？）如果果输输配效率率为90％,从煤变成成电电，再用用电转转换为热热，能能源综合合效率率也只有40％，低于于大大型燃煤煤锅炉炉和燃油油、燃燃气锅炉炉的能能源综合合效率率,更低于热热电电联产供供暖的的效率，从从总总体上并并未减减少而是是增加加了对大大气环环境的污污染因因素。采采用电电散热器器、电电暖风机机、电电热水炉炉等电电热直接接采暖,是能源较较低低效率的的应用用。在取取得煤煤炭资源源比较较经济、而而电电力供应应又不不充足的的地区区，应该积积极极发展热热电联联产的集集中供供热，采用用电电热直接接采暖是不合合理理的。当然，与小型的的的燃煤锅锅炉相相比，以以煤为为燃料的的火力力发电的的电力力直接供供暖，其其综合热热效率率会大体体相当当，但是是由于于发电厂厂对烟烟气的深深度处处理，对对大气气环境的的综合合污染因因素会会比小型型的燃燃煤锅炉炉低。因此，相对于燃燃燃油、燃燃气锅锅炉以及及大型型燃煤锅锅炉和和热电联联产供供暖，有有关节节能设计计标准准对电热热直接接采暖作作了比比较严格格的限限制。例例如：：※GB5036668—2005《住宅建建筑筑规范》※GB5000189——2005《公共建建筑筑节能设设计标标准》※《严寒和寒冷冷冷地区居住住建建筑节能能设计计标准》(报批稿)※《夏热冬冷地地地区居住建建筑筑节能设设计标标准》(报批稿)但是，上述标准准准和有关关政府府文件中中，都都将“当地电力力充充足和供供电政政策支持持和电电价优惠惠地区区”，作为“不得采用用电电热直接接采暖暖”的除外条条件件。而建设部、国家家家发改委委等八八部、委委、局局于二○○三年七月月二二十一日日联合合发布的的《关关于城镇镇供热热体制改改革试试点工作作的指指导意见见》中中，提出出了“发展和完完善善以集中中供热热为主导导、多多种方式式相结结合的城城镇供供热采暖暖系统统”的总体方方针针。我认为:在“多多多种方式式”中，也应应该该包括各各种形形式的电电采暖暖。根据我国电热采采采暖行业业的生生产能量量，这这个“除外”条件所可可以以提供的的市场场，已经经是足足够了。3）发展电热采采采暖应最大大限限度提高高能源源利用效效率其主要途径无非非非是：※改善建筑围围护护结构的保保保温性能能以最最大限度度的降降低采暖暖负荷荷※能提高电//热热转换效率率率的电动动热泵泵供暖、※能充分利用用低低谷电力的的的蓄热供供暖※采用辐射采采暖暖方式。4）关于电动热热泵泵供暖和电电电热蓄热热供暖暖※直接电热的的电电/热转换效效率率最大为1:1，而热泵(空气源、污污污水源、地地下下水源、地地表表水源以以及土土壤源等),可使电/热转换效效率率达到1:2..5、1:3或更高。热热热泵既能能供热热也能供供冷，而而对于全全年吸吸热量与与全年年释热量量严重重失衡的的地区区,地下水源源热热泵、尤尤其是是土壤源源热泵泵就不太太适宜宜。※在电网低谷谷时时段将电能能能转换为为热能能，在供供暖的的同时将将热能能蓄存，以以备备在电网网高峰峰时段改改由所所蓄存的的热量量供暖。电电热热蓄热供供暖的的主要方方式是是配有蓄蓄热装装置的集集中电电热锅炉炉，可可蓄热的的电散散热器则则可用用于分户户电采采暖。电电热蓄蓄热供暖暖利用用了电网网低谷谷时段的的富裕裕电力，在在能能实行分分时电电度表计计量时时，又可可获得得优惠电电价，较大大幅度降低低采暖费用用。5）辐射采暖为为为什么可以以节节能？房间的热舒适性性性除与干干球温温度有关关外，还还与风速速、相相对湿度度、平平均辐射射温度度、服装装热阻阻和新陈陈代谢谢率等因因素有有关。辐射供暖可提高高高房间的的平均均辐射温温度，辐辐射温度度每提提高1℃,约相当于于干干球温度度提高高1℃的平均热热感感觉指数数。辐辐射供暖暖，可可以得到2～3℃的“等效热舒舒适适感”。人体因新陈代谢谢谢而产热热，需需要通过过蒸发发、对流流和辐辐射三种种方式式散热，以以维维持生理理热平平衡。辐辐射采采暖使人人体的的辐射散散热量量减少，生生理理热平衡衡需要要降低室室温以以相应增增加对对流散热热量，因因此，较较低室室温的辐辐射采采暖，可可取得得与较高高室温温的对流流采暖暖相同的的热舒舒适感，即即所所谓等效效热舒舒适感，这这就就是辐射射采暖暖较对流流采暖暖节能的的原因因。对于于住宅宅，辐射射采暖暖较对流流采暖暖的节能能幅度度，约可可达10％。6）关于电热膜膜膜顶棚辐射射采采暖由于投资费用较较较低和技技术较较为简单单等原原因，电电热膜膜顶棚辐辐射采采暖，曾曾经在在住宅中中得到到了较多多的应应用。对此种供暖方式式式的客观观评价价，应该该是“可用”，但“舒适度不不高”。所谓“可用”，是是指对于节能能能住宅而言言，采采暖费用用可以以被接受受。所谓“舒适度不不高”，主要是是因因为600××6600mmm的电热膜膜发发热密度度一般般为60W,,折合166..77W/mm2以上，使使辐辐射体的的表面面温度高高达45℃,理论计算算和和实际工工程测测试结果果都是是这样。国家标准《采暖暖暖通风与与空气气调节设设计规规范》规规定，房房间高度2.5～3m,板面温度度宜宜为28～30℃，房间高高度3～4m,板面温度度宜宜为33～36℃。这就远超过了上上上述规范范对辐辐射体表表面温温度的限限制。辐射采暖不是“烤火”，而是在在合合理的环环境辐辐射温度度条件件下，减减少人人体的辐辐射散散热量，在在正正常情况况下，人人体并不不需得得到辐射射热。过过高的辐辐射体体表面温温度，使使人有“烘烤”的不舒适适感感。对于于人员员长时间间停留留的场合合，显显然是不不适当当的。顶棚电热膜采暖暖暖，在国国外大大多应用用于人人员短时时停留留或无人人员停停留的场场合，并并未用作作住宅宅的主要要采暖暖手段。简简单单引进并并应用用于住宅宅采暖暖，是此此种技技术的低低标准准应用。实实验验证明，降降低低辐射体体热流流密度是是可能能的，并并可改改善采暖暖房间间的温度度梯度度。如不不能开开发和提提供热热流密度度较低低的产品,必然要限限制制和否定定其在在住宅中中的应应用。7）关于电热缆缆缆地面辐射射采采暖实测资料证明：：：地面辐辐射的的采暖热热舒适适度明显显优于于顶棚辐辐射，电电热缆地地面辐辐射类似似于低低温热水水地面面辐射采采暖，而而又可以以避免免发生低低温热热水地面面辐射射采暖因因多种种因素造造成的的漏水等等弊病病。国家标准《采暖暖暖通风与与空气气调节设设计规规范》对对地板板辐射的的规定定，按照照人员员停留时时间长长短划分分，人人员长期期停留留场合要要求为为24～26℃并不应超超过28℃，人员短短时时停留或或无人人员停留留场合合则可取取较高高温度。电电热热缆地面面辐射射采暖可可确保保符合上上述要要求，因因而可可得到合合理的的垂直温温度场场分布，而而且且可保持持较好好的室内内温度度的稳定定性。电热缆地面辐射射射采暖可可确保保符合上上述要要求，因因而可可得到合合理的的垂直温温度场场分布，而而且且可保持持较好好的室内内温度度的稳定定性。早期，电热缆主主主要应用用于管管道的防防冻或或室外地地面的的冰雪融融化。电电热缆用用于地地面辐射射采暖暖的投资资费用用，远高高于电电热膜顶顶棚辐辐射采暖暖，因因而限制制了在在住宅中中的应应用。由由于多多渠道国国外产产品的引引进和和国内开开发，投投资费用用现已已降低到到与电电热膜顶顶棚辐辐射采暖暖相近近的水平平，而而且在技技术上上也已经经日趋趋成熟。当然，电热膜也也也可以作作为地地面辐射射采暖暖，但还还需要要解决若若干(例如使用用寿寿命等)关键技术术问问题。8）安全性、容量合理理配配置和使使用寿寿命※电热采暖的的安安全性至关关关重要。例如：需要确保保保发热元元件可可能达到到的最最高温度度限值值及其有有效防防止的措措施，特特别是当当受到到遮挡或或覆盖盖的不利利条件件下的有有效控控制和保保护,也需要有有高高性能的的温度度控制配配置，以以确保运运行的的安全性性。※电热采暖需需要要解决好与与与常规的的集中中采暖不不同的的容量合合理配配置问题题。由于周边环境温温温度条件件的不不确定性性，如如果周边边都正正常供暖暖，容容量配置置就不不需要太太大，而而如果发发生周周边不供供暖的的极端情情况时时，又需需要较较常规方方法增增大。户间和室间传热热热量的准准确计计算实际际上是是不可能能的，要要求用确确定的的方法来来解决决不能确确定的的对象，只只能能寻求宏宏观合合理性。这两个问题互相相相关联，过过低低的容量量配置置，不仅仅难以以达到采采暖室室温，也也使发发热元件件长期期不间断断的运运行而超超温。这这往往是是由于于商业竞竞争而而片面追追求低低成本所所造成成的。※对使用寿命命的的要求顶棚电热膜的使使使用寿命,如果能不不少少于10年,应该是可可以以允许的,因为便于于更更换。但但是,电热缆地地面面辐射采采暖或或电热膜膜地面面辐射采采暖,则应该有有较较长的使使用寿寿命,是否应该该与与对低