樊小愛
(山西省水利水電勘測設計研究院,山西 太原 030024)
電熱膜是一種以電力為能源,通過紅外線輻射進行傳熱的新型供暖方式,是當今被應用廣泛的供暖方式之一。于20世紀90年代首次進入中國,但是在美國、韓國等國家已有20多年的應用歷史,應用領域十分廣泛。電熱膜將電能轉(zhuǎn)換成熱能,是一種通電后能發(fā)熱的半透明聚酯膜,它具有運行安全、便于儲運等優(yōu)良性能,耐潮濕、耐高壓,承受溫度范圍廣、低收縮率、高韌度。
本項目為山西省水文水資源勘測局標準站房,建設用地位于省內(nèi)多個地方,建筑層數(shù)為地上二層,建筑面積339.56 m2,建筑高度8.45 m。
首先解決熱源問題,需要自建鍋爐房,鍋爐整體壽命為10~15年、鍋爐主要部件5年更換一次。地熱盤管安裝難度高,涉及到分集水器、鍋爐等部分,維護系數(shù)大,假若安裝地暖,相當于降低了層高,因為保溫層2 cm+盤管2 cm+混凝土層5 cm,共9 cm。而且地表溫度預熱時間長,至少4h以上,冷熱溫差10℃。如果使用自備鍋爐作為熱源,鍋爐本身的熱損耗大,鍋爐整體壽命10~15年、鍋爐主要部件5年更換,因此水暖的實際使用能耗很高。地下盤管使用年限50年、散熱器15年、銅質(zhì)分集水器8年,存在系統(tǒng)滲漏維護等問題。
電熱膜安裝快捷方便,材質(zhì)輕且柔,20 min即能明顯感到散熱,達到地面平均溫度大約1 h左右。電熱膜有厚度小的優(yōu)勢,僅有0.37 mm,不占空間。接近100%電熱轉(zhuǎn)換率,基本無中間能量耗損。電熱膜抗老化,工作溫度40℃左右,低于它的老化溫度,因此電熱膜的使用壽命與建筑是一致的。
結(jié)合本工程采暖面積小,且位置處于偏遠地區(qū),沒有市政管網(wǎng)的集中熱源可以利用,如果自建鍋爐房,初次投資費用大、運行管理復雜,所以選用電熱膜作為采暖方式。
節(jié)能環(huán)保的電熱膜地暖受到大眾的肯定和認可,應用也越來越廣泛,但是要發(fā)揮好電熱膜的節(jié)能環(huán)保特點就必須在進行電熱膜地暖設計時就考慮周全。
第一,電熱膜地暖設計應首先依據(jù)建筑物圍護結(jié)構的傳熱系數(shù)及室內(nèi)外計算參數(shù)做出每個房間的熱負荷計算,并結(jié)合規(guī)范規(guī)定敷設體表面平均溫度,然后確定電熱膜的敷設數(shù)量。詳見表1。
表1 敷射體表面平均溫度 單位:℃
第二,電熱膜地暖的設計過程應該計算有效散熱量,計算過程中應該考慮家具、遮擋物覆蓋地面影響散熱量,所以應該在原來的熱負荷基礎上面適當擴大系數(shù),以確保所敷設電熱膜能夠達到房間所需要的溫度。第三,電熱膜地暖設計過程應該考慮地面裝飾材料不同而影響散熱效果,例如木地板和瓷磚,地面敷設不同的材料,其散熱量也不同,應適當加大熱負荷。
綜上所述,設計人員要合理設計電地暖系統(tǒng),綜合考慮房間的實際裝修情況,保證設計的電熱膜地暖系統(tǒng)最為科學。
電熱膜的絕緣性和阻燃性經(jīng)有關部門檢測都達到了國家相應的標準,是非常成熟的產(chǎn)品。電熱膜因為具有阻燃性,不會導致自燃,非常安全。因為電熱膜地暖一般是在220 V電壓下運行,電熱膜不會有擊穿的危險,達不到1 200 V的擊穿電壓。電熱膜地暖表面溫度只有24℃~26℃,屬于低溫輻射供暖系統(tǒng),不會出現(xiàn)燙傷。電熱膜供暖系統(tǒng)在每個房間均設一個溫控裝置,溫控器將自動控制整個系統(tǒng),室內(nèi)溫度達到設定要求溫度時,整個電熱膜供暖系統(tǒng)停止運行,當室內(nèi)溫度低于設定溫度要求時,供暖系統(tǒng)將自動開始運行。
第一,施工所用電熱膜應符合國家相關標準的規(guī)定,所有產(chǎn)品的電氣機械性能和安全性能必須經(jīng)國家電線電纜質(zhì)檢部門檢驗合格。
第二,根據(jù)電熱膜布置圖要求,沿電熱膜剪切線裁剪出所需數(shù)量電熱膜組,每組最多數(shù)量一般不超過35片(20 W/片)。將裁剪好的電熱膜居中定位并固定至輕鋼龍骨上。電熱膜兩側(cè)的載流條應與龍骨內(nèi)邊等距,且應保持距離大于10 mm,電熱膜與輕鋼龍骨的固定,宜采用自攻螺釘或拉鉚釘,鉚釘距應保持小于1 000 mm;接線一端應留出60 mm,以便壓接連接端子。固定電熱膜時,應注意將電熱膜拉平整,并使其上部緊貼絕熱層。
第三,電熱膜運輸當中應該盡量避免撞擊和磨損,在鋪設的時候檢查電熱膜的破損情況,并盡可能做破損檢查實驗,以免在安裝以后留下后患。
第四,在鋪電熱膜時禁止擊打、刺破電熱膜,鋪設前要打掃地面,保證地面不能有砂石、沙粒,施工人員嚴禁穿鞋在施工現(xiàn)場踩踏。
第五,接線時的施工人員要找經(jīng)過專業(yè)培訓的電工,將接頭部位都接牢固并且固定住,以免跳閘、漏電。
第六,衛(wèi)生間內(nèi)一般不建議安裝電熱膜,以保證安全。如果一定要安裝的話,需要防止漏電,衛(wèi)生間的地面防水必須做到位,因為在后期使用中水浸泡的時間會較多,以免泡水漏電。
國家現(xiàn)在推廣多樣化采暖方式,電熱膜符合國家推“低碳環(huán)?!焙汀肮?jié)能減排”政策的趨勢,電熱膜在設計當中按照規(guī)范設計,在施工當中一定要照圖施工,規(guī)范操作,打造完美工程,讓電熱膜給人類的居住環(huán)境帶來健康和舒適。