5 關于電熱膜頂棚輻射采暖
當由于建筑投資等原因,不能采用電動熱泵或電能蓄熱供暖時,電熱直接采暖最好采用較為節能的輻射采暖方式。
人體因新陳代謝而產熱,需要通過蒸發、對流和輻射三種方式散熱,以維持生理熱平衡。輻射采暖使人體的輻射散熱量減少,生理熱平衡需要降低室溫以相應增加對流散熱量,因此,較低室溫的輻射采暖,可取得與較高室溫的對流采暖相同的熱舒適感,即所謂等效熱舒適感,這就是輻射采暖較對流采暖節能的原因。對于住宅,輻射采暖較對流采暖的節能幅度,約可達10%。www.Examda.CoM
電熱膜輻射是電熱輻射采暖的一種方式。由于投資費用較低和技術較為簡單等原因,電熱膜頂棚輻射采暖,有一段時間在住宅中得到了較廣泛的應用。
電熱膜頂棚式輻射采暖系統由電熱膜、開關盒、溫控器和接線盒等組成。電能通過膜狀發熱元件輻射出的紅外線作為輻射采暖源。
電熱膜由前后兩個基膜、上下兩個匯流條和若干個并聯或串連的導電條組成。基膜的作用是保護匯流條和導電條、絕緣、散熱,因此要求有良好的絕緣、導熱性能和一定的機械強度。匯流條的作用是將電源與導電條相連接,要求能輸送所要求的電流、與電源和導電條接觸和連接良好。導電條有并聯或串聯兩種基本形式,采用導電油墨或金屬條,其作用是將電能轉換為熱能,要求轉換效率高、阻值均勻穩定、表面溫度不大于基膜的允許工作溫度。
為減少電熱膜產生的熱量傳到其它房間,要在電熱膜的一側敷設不燃的絕熱層,一般采用厚度不小于50mm的離心玻璃棉板。另一側則安裝熱阻較小的飾面層,一般采用石膏板。
對此種供暖方式的客觀評價,應該是“可用”,但“舒適度不高”。所謂“可用”,是指對于節能住宅而言,采暖費用可以被接受。所謂“舒適度不高”,主要是目前國內外的電熱膜產品的發熱密度,一般在130——160W/m2,使輻射體的表面溫度均在40℃以上, 有些更高達45℃,遠超過國家標準《采暖通風與空氣調節設計規范》對輻射體的表面溫度的限制。上述規范規定,房間高度 2.5——3 m,板面溫度宜為28——30℃,房間高度3——4 m, 板面溫度宜為33——36℃。
輻射采暖不是“烤火”,而是在合理的環境輻射溫度條件下,減少人體的輻射散熱量,在正常情況下,人體并不需得到輻射熱。過高的輻射體表面溫度,使人有“烘烤”的不舒適感。對于人員長時間停留的場合,顯然是不適當的。頂棚電熱膜采暖,在國外大多應用于人員短時停留或無人員停留的場合,并未用作住宅的主要采暖手段。簡單引進并應用于住宅采暖,是此種技術的低標準應用。實驗證明,降低輻射體熱流密度是可能的,并可改善采暖房間的溫度梯度。如不能開發和提供熱流密度較低的產品,必然會限制和否定電熱膜在住宅中的應用。
6 關于電熱纜地面輻射采暖
電熱纜地面輻射采暖是電熱輻射采暖的另一種方式。實測資料證明:地面輻射的采暖熱舒適度明顯優于頂棚輻射。過去,電熱纜主要應用于管道防凍保護、室外地面的冰雪融化和提高冬季室外場地(如足球場)的地面溫度等,用于地面輻射采暖的投資費用,遠高于電熱膜頂棚輻射采暖,因而限制了此種采暖方式在住宅中的應用。由于多渠道國外產品的引進和價格競爭,投資費用現已降低到與電熱膜頂棚輻射采暖相近的水平,成為繼電熱膜直接采暖方式之后的一個新的熱點。
系統由電熱纜、開關盒、地面溫控器、房間溫控器和接線盒等組成。類似于“口碑”較好的低溫熱水地板輻射采暖,為減少電熱纜產生的熱量傳到其它房間,要在電熱纜的下部鋪設絕熱層,在電熱纜周圍用混凝土填充,上部再鋪設地面層。
電熱纜是一種通電后能發熱的電纜,由實芯單根或多根電阻線發熱體、絕緣層、接地導線、金屬屏蔽層、防水護套和冷熱導線接頭等組成。發熱體有合金金屬絲和碳纖維絲等種類,由于合金金屬絲的發熱穩定性和強度,均優于碳纖維絲,地板輻射采暖宜優先采用合金金屬絲電熱纜。
電熱纜可區分為單回路電熱纜和雙回路電熱纜。單回路電熱纜有兩個終端,需要兩端與導線連接形成回路。雙回路電熱纜與單導線電纜在結構上的區別,是在電纜內部增加了一根冷導線回線,在電纜內部自成回路,并在工藝上增加護套,可與導線在一端進行接合。
雙導線電纜與單導線電纜相比,安裝上較為方便靈活,尤其對于管道防凍和在室外的應用。此外,對于電磁場的削弱也起到一定作用(單導線電纜的電磁輻射量也只有安全電磁量的0.3——1%)。
電熱纜的功率范圍為6—30W/m,與低溫熱水輻射采暖和電熱膜輻射采暖一樣,應用于地板輻射采暖電熱纜的配置,應按房間的采暖負荷、溫度場均勻和《采暖通風與空氣調節設計規范》對輻射體表面平均溫度限值,選擇確定布置間距和最大線性負荷,一般所采用的功率不宜大于18W/m.
國家標準《采暖通風與空氣調節設計規范》對地板輻射的規定,按照人員停留時間長短劃分,人員長期停留場合要求為24——26℃并不應超過28℃,人員短時停留或無人員停留場合則可取較高溫度。電熱纜地面輻射采暖可確保符合上述要求,因而可得到合理的垂直溫度場分布,而且可保持較好的室內溫度的穩定性。
7 關于電熱直接采暖的安全性
無論采用何種電熱膜直接采暖方式,安全性都是至關重要的問題。
電熱膜頂棚輻射采暖和電熱纜地面輻射采暖,都應有發熱元件可能達到的最高溫度限值及其有效防止的措施,特別是當受到遮擋或覆蓋的不利條件下的有效控制和保護。由于片面追求低成本,過低的容量配置,不僅難以達到采暖室溫,也使發熱元件長期不間斷的運行而超溫。缺少高性能的溫度控制配置,也不能確保運行的安全性。
電熱膜存在導電條應采用導電油墨還是采用金屬條之爭。電熱纜也有應采用單回路還是采用雙回路之爭。除有一些不同渠道的國外資料外,當務之急,是尚未有國家或地方技術標準加以規范,標準化工作滯后于應用。
在工程實踐的基礎上,北京市正在積極進行電熱采暖的標準化工作。在當前,還是應該堅持慎之又慎的方針,切實防止意外事故的發生。