相变蓄热电加热地板的优点与应用可行性分析

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1、相变蓄热电加热地板的优点与应用可行性分析文摘　介绍了相变蓄热电加热地板供暖的优点，模拟计算了它在一些地区的应用效果，分析了该技术的应用可知地性，并与其他供暖方式进行了经济性比较。　　关键词　　相变蓄热；电采暖系统；可行性；经济性分析；地板　　城市环保和峰谷电价分计政策的实行促进了相变蓄热电加热地板供暖的发展本文分析了其独特的优点、技术可行性与经济性。分析表明：在黄河以北地区，它可作为一种采暖新形式，在黄河以南无集中的供暖地区，也是冬季采暖的一种新方式。　　1相变蓄热地板简介　　　　迄今为止，我国黄河以北集中供暖区供暖仍为燃煤为主。由

2、于燃煤采暖使城市污染严重，一些城市倾向于石油、天然气等低污染能源。2001年实施的《北京市能源调整规划》要"减少并严格控制燃煤总量，将目前以原煤为主的污染型能源结构逐步转变为以天然气、电力等优质能源为主的清洁型能源结构"。我国油气储量低，存在油气短缺、价格上涨的隐患[1]。因此，电采暖受到人们重视。　　黄河以南一般不采用集中供暖，但随着人们生活水平的提高，分户采暖的比例日益增高，其中很大部分为电采暖。　　电采暖的使用形式一般可分为：对流式电暖气，如各类暖风机；辐射式电暖气，如石英管电暖气；对流辐射式电暖气，如电热油汀；电锅炉和小型集

3、中供暖系统结合。　　虽然电采暖有采暖区污染小、使用方便、美观灵活等优点，也有一些缺点：其一是运行费用较高。电采暖结合蓄热者是正确的应用途径，且蓄热宜采用分布式，这样，既可充分利用电输送方便的优点，又避开了集中供暖系统的建造和管道维护等麻烦。其二是加大了电网峰谷差。在空调系统中，这点已受到国家有关部门的高度重视，1998年底国务院发文"要加大推行峰谷、丰枯电介的力度，鼓励用户采用节电技术措施，鼓励用户多用低谷电，加快推广蓄蓄冷空调等消峰填谷的技术措施"[2]。电采暖蓄热有同等重要的意义。北京计划二环以内34万户平房用户将用电取暖替代燃

4、煤取暖，2001年11月15日起，北京市200多户改为电取暖的试点用户已享受谷电价0.2元/kedphaV1.0一生成北京某年气象数据，模拟计算此房间供暖季室内外空气温度，结果见图4和图5。可见1～3月份室内温度基本满足要求，可在整个供暖季使用，进行季节性主动控制，能节能并提高室内热舒适性。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图4　北京1月上旬室内外空气温度　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图5　北京3月下旬室内外空气温度　　　　（2）主动形式　　采用被动形式地板蓄热，

5、对热负荷变化大的房间不适用，如办公室只在工作时间需供暖，有自主调节的主动形式更适宜。　　主动形式的地板覆盖层与相变层间有一空气层，覆盖层上有许多供热口。调节供热口大小，可控制散热速度。　　主动控制能提高热利用效率，减小能量浪费，并且个人可根据自身需求和喜好为调节周围小气候，感觉更舒适，适于现代办公室采暖。研究表明，如果个人能在±3℃内调节自己周围热环境，工作效率可提高3%到7%[6]。因此，这种个体化空调有很好的发展前景。　　还可以利用风扇更有效的进行调节，如图6所示。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

6、　　　图6　地板下的空气流动与控制示意图3经济性分析　　　　下面以北京地区为例，按负荷402计算，把相变蓄热电加热地板供暖（被动形式）与其他采暖方式进行经济比较。煤矿价：300元/t标准煤，天然气价：锅炉用1.8元/Nm3，家用1.4元/Nm3[13]。　　相变蓄热地板的初投资包括绝热层、相变材料、电热膜的购置与安装费，运行费用为所耗电费，按谷价电0.20元/（k2）运行费用（元/m2·年）备注　　集中锅炉房11710.84运行费用包括燃料费、电费、水费、基本折旧费、大修理费、工商银行管理费　　谷价电0.20、平价电0.393（元/

7、k2）中，运行费用可降到12.7元/m2·年。对主动形式的蓄热地板采暖，当人不在室内时减少散热量，运行费用还会降低。　　与无蓄热电采暖相比，相变蓄热电采暖初投资增加了50～100元/m2，运行费用降低了19.23元/m2·年，投资回收其为2.6～5.2年。　　4　结语　　　　本文提出了相变蓄热电加热地板供暖这种新的供暖方式，阐述其优点，分析其可行性，并经过初步的经济性分析，认为这种方式经济上是可以接近遥，值得深入研究和推广。　　参考