王德華

摘 要：電供暖政策提出后，將電供暖系統(tǒng)應(yīng)用到居民供暖工程的建設(shè)中，已經(jīng)成為了暖通領(lǐng)域發(fā)展的主要方向。本文介紹了電 供暖的相關(guān)政策，并對電供暖系統(tǒng)的原理等進(jìn)行了分析。以此為基礎(chǔ)，以國內(nèi)某小區(qū)為例，闡述了電供暖系統(tǒng)的應(yīng)用方法，并對其應(yīng)用效益進(jìn)行了觀察，證實(shí)了系統(tǒng)的應(yīng)用價值。

關(guān)鍵詞：電供暖 供暖系統(tǒng) 經(jīng)濟(jì)效益 可持續(xù)發(fā)展

中圖分類號：F426 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2018）02（a）-0025-03

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展一方面提高了居民的生活水平，另一方面加劇了環(huán)境污染及資源短缺的問題。傳統(tǒng)的以燃燒煤為主的供暖方式，已經(jīng)無法滿足時代的要求。為在保證居民供暖質(zhì)量的基礎(chǔ)上，建設(shè)資源節(jié)約性暖通工程，國家提出了電供暖政策，為暖通行業(yè)的發(fā)展指明了方向。將電供暖系統(tǒng)應(yīng)用到工程的建設(shè)過程中，開始變得迫不及待。

1 電供暖相關(guān)政策

電供暖即采用電力資源作為熱能的主要來源，以達(dá)到供暖的目的的一種供暖方式?！睹禾渴褂脤χ袊髿馕廴镜呢暙I(xiàn)》[1]中指出，2012年，全國煤炭的使用對空氣PM2.5年均濃度的貢獻(xiàn)值高達(dá)56%?？梢姡禾康娜紵呀?jīng)成為了引發(fā)霧霾的主要因素。對此，李克強(qiáng)總理在2016年的政府工作報告中提出，治理大氣霧霾和水污染，關(guān)鍵在于以電代煤、以氣代煤，強(qiáng)調(diào)了采用電供暖代替鍋爐供暖的重要性。近年來，建設(shè)部在《關(guān)于城鎮(zhèn)供熱體制改革試點(diǎn)工作的指導(dǎo)意見》[2]中明確指出，應(yīng)積極使用電供暖，停止福利采暖，實(shí)施商品化采暖，供熱補(bǔ)貼由單位直接以貨幣的方式發(fā)放到員工手中，以供員工使用。該政策不僅強(qiáng)調(diào)了電供暖的重要性，同時也為供暖費(fèi)用負(fù)擔(dān)方式問題的解決提供了途徑，為該新型供暖政策的落實(shí)及電供暖系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用鋪平了道路。

2 電供暖系統(tǒng)概況

電供暖系統(tǒng)，即加熱電纜供暖系統(tǒng)。該系統(tǒng)要求在利用電力能源的基礎(chǔ)上，將電纜敷設(shè)于房間地面內(nèi)部。通過加熱電纜的方式，使電能轉(zhuǎn)化為熱能，以實(shí)現(xiàn)供暖。與傳統(tǒng)供暖方式相比，電供暖系統(tǒng)可有效提高熱量散發(fā)的均勻性（如圖1[3]），優(yōu)勢顯著。

具體而言，電供暖系統(tǒng)的優(yōu)勢如下：（1）環(huán)境優(yōu)勢。原有的供暖方式，以鍋爐供暖為主。煤炭燃燒過程中，會產(chǎn)生大量的污染物，對空氣造成污染，不符合環(huán)境保護(hù)的要求。另外，煤炭資源的大量使用，與資源節(jié)約型社會的建設(shè)理念同樣相背離。以電供暖系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的供暖系統(tǒng)，用以調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，可有效解決上述問題[4]。（2）社會優(yōu)勢。采用電供暖系統(tǒng)供暖，能夠有效節(jié)約室內(nèi)安裝暖通設(shè)備的空間，提高空間的使用率。加之電纜處于地面結(jié)構(gòu)中，受空氣氧化的作用較小，因此基本無需維修，使用壽命較長，應(yīng)用價值顯著。（3）經(jīng)濟(jì)效益：電供暖系統(tǒng)具有儲存熱量的功能，電力企業(yè)可與暖通企業(yè)聯(lián)合，于居民用電的低谷時期供暖，存儲熱量，以實(shí)現(xiàn)全天候供熱，同時降低對居民用電的影響。采用上述方法供暖，可有效降低電能的消耗量，降低用戶的供暖費(fèi)用，使供暖的經(jīng)濟(jì)效益得以提升。

3 電供暖政策下的電供暖系統(tǒng)應(yīng)用情況

以國內(nèi)某小區(qū)為例，闡述了電供暖政策下的電供暖系統(tǒng)的建設(shè)方法，通過測試的方法，從供熱效果及經(jīng)濟(jì)效益的角度，觀察了系統(tǒng)的應(yīng)用效果。

3.1 工程概況

小區(qū)位于國內(nèi)某縣，于2014年初竣工12號樓為7層/1層住宅，4個單元，南北朝向，無地下室，共56戶。住宅建筑面積6982m2，使用面積4818m2，建筑體形系數(shù)0.24。為了更好地利用低溫輻射發(fā)熱電纜供暖系統(tǒng)以及貫徹《嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ26—2010）的要求。小區(qū)采取了多項(xiàng)保溫措施，確保建筑保溫的節(jié)能效果，通過采用節(jié)能保溫措施和低溫輻射發(fā)熱電纜供暖系統(tǒng)，有效的提高了建筑的供熱品質(zhì)。

3.2 電供暖政策導(dǎo)向及電供暖系統(tǒng)的應(yīng)用方法

該小區(qū)電供暖系統(tǒng)中電纜的鋪裝方式、敷設(shè)方法以及溫度調(diào)節(jié)的設(shè)定方法分別如下。

3.2.1 電纜的鋪裝方式

電供暖系統(tǒng)電纜，包括干式電纜與濕式電纜兩種，兩者的鋪裝方式不同，以后者為例，鋪裝方式見圖2。

觀察圖2可以看出，濕式發(fā)熱電纜由控溫器、冷引線、感溫探頭、發(fā)熱電纜、鋁箔及鋼絲網(wǎng)等構(gòu)成。其中，控溫器的功能在于將發(fā)熱電纜的溫度控制在一定范圍內(nèi)，避免導(dǎo)致溫度過高，對居民的生活及安全性造成影響。發(fā)熱電纜為系統(tǒng)的核心構(gòu)件，功能在于將電能轉(zhuǎn)化為熱能，實(shí)現(xiàn)供暖。地面保溫層的功能在于存儲熱量，使之能夠均勻散發(fā)。在各結(jié)構(gòu)的相互作用下，供暖的目的即可達(dá)成。邊緣絕熱層的功能在于將室內(nèi)與室外妥善隔離，以降低熱損失，改善供暖效果，降低居民的供暖費(fèi)用。

3.2.2 電纜的敷設(shè)

電纜的敷設(shè)為系統(tǒng)建設(shè)的主要環(huán)節(jié)。為提高電纜使用的安全性，延長電纜的使用壽命。需采用以下方法敷設(shè)電纜：（1）敷設(shè)前。檢查電纜的外觀，判斷是否存在破損等現(xiàn)象；檢查電纜的直徑，觀察直徑是否均勻；檢測電纜的絕緣電阻值，將其與國家標(biāo)準(zhǔn)要求相對比，判斷當(dāng)前電纜的絕緣電阻值是否達(dá)標(biāo)。于基礎(chǔ)地面處，鋪裝隔熱層，做好邊角保溫，鋪設(shè)濾波反射層，將加熱體與外墻隔離，確保電纜所散發(fā)的溫度，均能夠集中到室內(nèi)，避免溫度流失的問題發(fā)生，降低熱損失，提高供暖的質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)效益。（2）敷設(shè)中。建筑企業(yè)與暖通企業(yè)聯(lián)合，在參考建筑施工圖的基礎(chǔ)上敷設(shè)電纜。當(dāng)蓄熱保護(hù)層施工完成后，應(yīng)再次檢查電纜，判斷是否存在異常。（3）敷設(shè)后。觀察敷設(shè)效果，觀察有無異常。確保無異常后，可通電，反復(fù)檢測電纜各部位的絕緣電阻及電壓。觀察溫控器是否處于正常運(yùn)行狀態(tài)。

3.2.3 溫度調(diào)節(jié)的設(shè)定

溫控器為電供暖系統(tǒng)的重要組成部分，功能在于對電纜的溫度加以控制。工作原理及流程如下：（1）確保溫控器安裝妥善后，使系統(tǒng)通電。（2）通電后，地溫探頭可隨之實(shí)現(xiàn)對室內(nèi)以及地面溫度的監(jiān)測。（3）如兩種溫度低于設(shè)定值，溫控器可自行啟動，電纜隨之加熱。反之，如溫度高于設(shè)定值，溫控器則可自動斷開，電纜的加熱過程終止，溫度降低。

溫度的設(shè)定方法如下：（1）將溫控器與電纜的中樞系統(tǒng)相連接，以達(dá)到按戶調(diào)節(jié)溫度的目的，提高溫度控制的獨(dú)立性。（2）可采用多點(diǎn)以及一點(diǎn)集中的方式控制溫度，以提高溫度的控制效率，降低溫控難度。（3）可視居民的供暖系統(tǒng)，采用手動的方式調(diào)節(jié)溫度。電供暖系統(tǒng)所支持的溫度調(diào)節(jié)范圍為5℃～30℃。將溫控器應(yīng)用到電供暖系統(tǒng)中，能夠有效提高室內(nèi)溫度控制的便利性，對電能利用率的提升，以及能源的節(jié)約，具有積極意義。目前系統(tǒng)所應(yīng)用到溫控器使用壽命最高可達(dá)10年，故障率較低。一旦發(fā)生故障，更換極其簡單，對居民的生活不會帶來過大的負(fù)面影響。

3.3 系統(tǒng)的實(shí)地測試方法

為判斷電供暖系統(tǒng)的建立是否能夠滿足居民對室內(nèi)溫度的需求。本工程通過實(shí)地測試的方法，對系統(tǒng)的應(yīng)用效果進(jìn)行了測試。室內(nèi)空氣平均溫度測試及電暖器用電量的測試數(shù)據(jù)記錄于2014年1月8日至2014年3月15日。供暖測試期間，根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《采暖居住建筑節(jié)能檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ 132—2001、J 85—2001中對“建筑物室內(nèi)平均溫度”測試和計算的規(guī)定，按面積加權(quán)平均計算得到的某住戶室內(nèi)空氣溫度的測試數(shù)據(jù)如表1所示。

結(jié)果顯示：（1）同一住戶不同居室的溫度不同，可自行調(diào)整及控制，但各室最高溫度均處于20℃以上，可有效滿足居民的生活需求。（2）各室最低溫度為12.9℃，經(jīng)調(diào)整后溫度可隨之上升，不會對居民的生活質(zhì)量造成影響。

3.4 應(yīng)用效益觀察

為判斷電供暖系統(tǒng)的使用是否能夠真正的達(dá)到提高居民用電的經(jīng)濟(jì)效益的目的，本工程于116d的時間內(nèi)，對居民的供暖費(fèi)用進(jìn)行了觀察與計算。根據(jù)對測試期間各住戶的供暖耗電量統(tǒng)計分析，帝豪·麗水藍(lán)灣小區(qū)12號樓采用發(fā)熱電纜供熱系統(tǒng)供暖季實(shí)測耗電量為242896kWh/（116d），單位建筑面積供暖耗電量為34.79kWh/（m2·（116d單位建筑面積供暖費(fèi)用為18.76元/（m2·（116d））（按阜城縣2015年3月15日以前電價0.53元/kWh計算）。根據(jù)供暖耗電量測試結(jié)果，實(shí)測建筑物耗熱量指標(biāo)為12.60W/m2，考慮測試期間的室內(nèi)外溫度因素，折算到標(biāo)準(zhǔn)年的氣象條件后，帝豪·麗水藍(lán)灣小區(qū)12號樓采用發(fā)熱電纜供熱系統(tǒng)供暖季耗電量為227743kWh/年（115d），單位建筑面積供暖耗電量為32.62kWh/（m2·年）（115d），單位建筑面積供暖費(fèi)用為17.29元/（m2·年）（115d）（按阜城縣2015年3月15日以前電價0.53元/kWh計算）。根據(jù)供暖耗電量測試結(jié)果，折算建筑物耗熱量指標(biāo)為11.82W/m2；建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能與合理的供熱量以及住戶的生活習(xí)慣（行為節(jié)能）是降低運(yùn)行費(fèi)用的最直接有效的措施。

實(shí)測各單元及折算到標(biāo)準(zhǔn)年單位面積供暖費(fèi)用見表2。

實(shí)測各單元及折算到標(biāo)準(zhǔn)年單位面積耗（電量）熱量指標(biāo)見表3。

實(shí)測各單元及折算到標(biāo)準(zhǔn)年耗（電量）熱量指標(biāo)見表3。

結(jié)果顯示，各單元實(shí)測的單位面積供暖費(fèi)用，均較折算到年的單位面積取暖費(fèi)用高。數(shù)據(jù)表明，隨著取暖時間的延長，電供暖系統(tǒng)為用戶所帶來的經(jīng)濟(jì)效益日漸顯著。表明將電供暖系統(tǒng)應(yīng)用到居民供暖過程中，經(jīng)濟(jì)價值顯著。

4 結(jié)語

綜上所述，與傳統(tǒng)的供熱系統(tǒng)相比，電供熱系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益以及社會效益方面，均具有較大的優(yōu)勢。但目前該系統(tǒng)并未被普及應(yīng)用。在霧霾等環(huán)境污染問題逐漸加劇的今天，供熱企業(yè)及建筑企業(yè)可考慮相互聯(lián)合，加強(qiáng)對電供暖系統(tǒng)的建設(shè)，以為可持續(xù)發(fā)展理念的達(dá)成，及暖通行業(yè)技術(shù)水平的提高提供保證。

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