【蓄熱式電暖器】蓄熱式電采暖器的特點(diǎn) 蓄熱式電采暖器怎么樣

隨著近幾年環(huán)保意識(shí)的逐漸深入人心，在我國(guó)的電量供給較以往有所提高的形勢(shì)下，比普通 采暖方式更具節(jié)能效果的蓄熱式電采暖設(shè)備的推廣已逐漸提上日程。

據(jù)了解，目前在北歐一些國(guó)家，用電作能源供暖已經(jīng)比較普遍。從發(fā)展方向上看，水暖向電 曖和氣曖發(fā)展是合乎環(huán)保發(fā)展趨勢(shì)的。電采暖提高了采暖質(zhì)量，可以實(shí)現(xiàn)住戶隨心所欲調(diào)節(jié)室溫和開(kāi)關(guān)的實(shí)際需要。但這也是一個(gè)頗有爭(zhēng)議的話題。有專(zhuān)家認(rèn)為城市多元化的采暖結(jié)構(gòu) 有助競(jìng)爭(zhēng)，也有專(zhuān)家認(rèn)為熱電又被還原成熱能會(huì)造成資源浪費(fèi)。筆者將從蓄熱式電采暖技術(shù) 分析、幾種蓄熱電采暖系統(tǒng)比較以及與其他采曖系統(tǒng)相比較的優(yōu)勢(shì)這3個(gè)方面展示說(shuō)明蓄熱式電采暖的優(yōu)勢(shì)與良好的應(yīng)用前景。

蓄熱式電采暖器的特點(diǎn)

1、蓄熱式電采暖技術(shù)分析

電動(dòng)采暖系統(tǒng)的應(yīng)用和推廣，應(yīng)以電力相對(duì)富裕為前提。實(shí)際上，電力方面最突出的問(wèn)題是 峰谷差的不斷拉大。如果電采暖系統(tǒng)僅在電力低谷期運(yùn)行，則會(huì)削減電力負(fù)荷的峰谷差，有 利于電力網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。從經(jīng)濟(jì)上看可使用便宜的谷價(jià)電能，使電采暖系統(tǒng)運(yùn)行成本大 幅度降低。而要實(shí)現(xiàn)電采暖系統(tǒng)電力低谷運(yùn)行，則需要利用蓄熱式電采暖設(shè)備。

蓄熱式電采暖設(shè)備是一種清潔、安全、舒適和可靠的供熱方式，目前這種電采暖方式在北美和歐洲用于冬季取暖十分流行。相比之下，我國(guó)蓄熱的應(yīng)用較少，主要集中在余熱或廢熱利 用等方面。蓄熱裝置的作用表現(xiàn)為平衡供熱量和熱負(fù)荷之間的關(guān)系、減小設(shè)備容量和提高系統(tǒng)效率等方面。因此在采暖熱負(fù)荷一定的情況下，改變不同時(shí)間電采暖系統(tǒng)供熱量的大小，在電力低谷期多用電供熱，電力高峰期少用電或不用電供熱，供熱量與熱負(fù)荷之間的平衡可 通過(guò)蓄熱裝置實(shí)現(xiàn)，從而達(dá)到減小電力峰谷差的目的。

蓄熱型式按蓄存介質(zhì)的不同有直接蓄存和間接蓄存兩種。間接蓄存采用某種中間介質(zhì)作為蓄存介質(zhì)來(lái)蓄熱。這種蓄熱方式的蓄熱溫度較高，如鹽和油組成的蓄存介質(zhì)蓄熱溫度達(dá)340℃ ，而用一種熔化的硝酸鹽作為蓄熱介質(zhì)蓄熱溫度可達(dá)566℃。但間接蓄存存方式的投資大， 而采暖空調(diào)所用熱量溫度相對(duì)較低，故不宜采取這種蓄熱方式。直接蓄熱可將待蓄存的熱水 或蒸汽直接儲(chǔ)存在蓄熱容器內(nèi)。直接蓄熱又可分為無(wú)壓蓄熱和有壓蓄熱。無(wú)壓蓄熱方式最高 蓄熱溫度可達(dá)95℃，且投資低。有壓蓄熱方式是將蒸汽或高溫?zé)崴苯哟嫘钤谇驙罨驁A柱形壓力容器內(nèi)，蓄熱溫度最高可達(dá)200℃。但有壓蓄熱方式投資大，相當(dāng)于無(wú)壓方式的2~5倍 。

2、幾種蓄熱電采暖系統(tǒng)的比較

（1）熱水蓄熱裝置

由于采用蓄熱，從整體的角度看，電動(dòng)采暖系統(tǒng)起到了對(duì)電網(wǎng)的削峰填谷作用，從局部上講 ，由于消耗的是低價(jià)電能，采暖系統(tǒng)的運(yùn)行成本會(huì)大幅度降低。但是，采暖設(shè)備的投資也會(huì)相應(yīng)增加，因?yàn)闊嵩慈萘颗c無(wú)蓄熱時(shí)相比增大了，同時(shí)又增加了蓄能設(shè)備。從能耗方面看，由于蓄能損失，與無(wú)蓄熱相比，系統(tǒng)的能耗增加了。對(duì)于熱泵系統(tǒng)，由于提高制取熱量的溫度，熱泵性能系數(shù)顯著降低，同時(shí)增大了系統(tǒng)能耗。

對(duì)于電動(dòng)熱泵采暖裝置，由于熱泵的性能系數(shù)COP隨著所制取熱量的溫度升高而明顯降低， 因而本文選取熱泵制取熱水的最高溫度為70℃，相應(yīng)的COP取為2.0，蓄熱器只能采用無(wú)壓形式。而電爐采暖系統(tǒng)可采用有壓和無(wú)壓兩種蓄熱裝置，而且由于蓄熱裝置為水，電爐應(yīng)以電鍋爐的形式加以應(yīng)用。設(shè)熱水蓄熱效率為85％，一天中電力峰谷各占12h，由此，表1中給出了采用蓄熱裝置后采暖系統(tǒng)的有關(guān)指標(biāo)。可以看出，從電力削峰填谷方面講，增設(shè)蓄熱器后的電爐采暖系統(tǒng)所起的作用最為顯著。從蓄熱器容積看，有壓熱水蓄熱的容積明顯<無(wú)壓熱水蓄熱，但有壓熱水蓄熱器屬于壓力容器，存在安全問(wèn)題。

增設(shè)蓄熱裝置后，采暖系統(tǒng)的初投資將會(huì)增加，包括蓄熱裝置的投資和采暖系統(tǒng)本身因蓄熱而增加的投資等。這部分附加投資的大小與蓄熱裝置的型式、體積、位置以及系統(tǒng)運(yùn)行方式 等有關(guān)。對(duì)于電動(dòng)熱泵，只有當(dāng)單位供熱量系統(tǒng)附加投資<1 500元/kW（熱）時(shí)，采暖系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性才會(huì)比無(wú)蓄熱時(shí)好。一般情況下系統(tǒng)附加投資<該值。但如果蓄熱器空間占用費(fèi)昂貴， 例如：設(shè)置在市區(qū)黃金地段內(nèi)，則可能使系統(tǒng)的蓄熱附加投資驟增，導(dǎo)致蓄熱不能提高整體 系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。對(duì)于電鍋爐，只要單位供熱量蓄熱附加投資<4 900元/kW（熱），采暖系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性就會(huì)比無(wú)蓄熱時(shí)好，通常系統(tǒng)蓄熱附加投資不會(huì)大于此值。因此，對(duì)于電動(dòng)熱泵采暖， 是否增設(shè)蓄熱裝置，應(yīng)根據(jù)具體情況加以分析論證后決定。而電鍋爐采暖增設(shè)蓄熱裝置的效果是很明顯的。

（2）蓄熱電暖器

在電動(dòng)采暖中，可以通過(guò)熱水蓄熱實(shí)現(xiàn)電力的削峰填谷。但是，由于蓄熱器的容積很大，只 能用于集中式的電動(dòng)供熱系統(tǒng)，若于家用電暖氣結(jié)合，將會(huì)占用房間較大空間，這是不現(xiàn)實(shí)的。為此，一種電暖氣與相變蓄熱相結(jié)合的采暖裝置—相變蓄熱電暖氣被提出來(lái)。該相變蓄熱電暖氣包括溫控、時(shí)控的雙重控制開(kāi)關(guān)、電加熱裝置、換熱容器、密閉在其中的相變材料和保溫隔熱外套組成。其特征在于時(shí)控開(kāi)關(guān)內(nèi)固化了時(shí)控程序，使電加熱器只能在某一時(shí)段內(nèi)（電網(wǎng)負(fù)荷低谷段）接通。當(dāng)電加熱裝置接通電源后，相變材料才開(kāi)始升溫融化。當(dāng)相變材料完全融化時(shí)，溫控開(kāi)關(guān)使加熱裝置停止工作，這時(shí)熱量主要有相變材料以潛熱方式儲(chǔ)存 起來(lái)。在室內(nèi)需要加熱的時(shí)候，打開(kāi)風(fēng)門(mén)或開(kāi)啟電扇，電暖氣開(kāi)始對(duì)外放熱，液態(tài)的相變材料逐漸凝固，同時(shí)放出凝固熱。由于相變過(guò)程為近似等溫過(guò)程，相變潛熱較大，故即使在不 通電的情況下也能近似等溫放熱較長(zhǎng)時(shí)間。實(shí)際應(yīng)用中，電暖氣外部設(shè)置隔熱套，能達(dá)到很 好的保溫效果。隔熱套保證所蓄熱量存在于電曖器內(nèi)，需要取曖時(shí)，隔熱套部分或者全部打開(kāi)，換熱容器向外放出熱量。隔熱套的形狀可以做成帶有進(jìn)出氣門(mén)的整體箱式結(jié)構(gòu)，在出氣口可設(shè)置排風(fēng)扇，也可以不設(shè)置風(fēng)扇，完全依靠自然對(duì)流和室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換。由于相變材料畜熱能力大，蓄熱效率高，而作為熱源的電加熱器成本較低，因而可以克服以上熱水蓄熱的不足。

由表1可以看出，這種采暖裝置的蓄熱容積僅為無(wú)壓熱水蓄熱器的約1/8，是有壓熱水蓄熱器的約1/3。另外，相變蓄熱電曖器調(diào)節(jié)靈活，設(shè)置在采暖房間內(nèi)，即開(kāi)即用，放熱功率可由風(fēng)扇或者風(fēng)門(mén)控制，因而可減小最大采暖負(fù)荷小時(shí)數(shù)。該種采暖裝置的經(jīng)濟(jì)性好于電爐和燃?xì)忮仩t采暖。同時(shí)，這種電曖器可以減小峰谷差，對(duì)于電網(wǎng)安全高效運(yùn)行具有積極意義。 因此，相變蓄熱電曖器是一種具有良好發(fā)展前景的新型采暖系統(tǒng)。但由于相變蓄熱電曖器的耗電功率高，當(dāng)房間采暖負(fù)荷較大時(shí)，存在用戶電路改造問(wèn)題。

3、蓄熱式電采暖系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

蓄熱式電加熱設(shè)備體現(xiàn)了全新的人性化設(shè)計(jì)理念，符合用戶變“被動(dòng)采暖”為“主動(dòng)采暖” ，自主提高生活質(zhì)量和生命質(zhì)量的消費(fèi)要求，逐漸為越來(lái)越多的人所青睞。

與其他傳統(tǒng)采暖系統(tǒng)相比，蓄熱式電采暖系統(tǒng)有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）安裝簡(jiǎn)單，無(wú)需考慮管路

集中供熱涉及電廠、熱廠、用戶等多個(gè)經(jīng)營(yíng)環(huán)節(jié)，容易引發(fā)交費(fèi)糾紛，同時(shí)集中供熱要消耗 大量煤炭，還平添管道鋪設(shè)和維護(hù)、土地占用等投入及管理成本，既麻煩又浪費(fèi)，而蓄熱式電采暖系統(tǒng)只需一面平整的墻進(jìn)行固定和一根與電源相連的電線，因此它不會(huì)給房間布局帶 來(lái)不便。不需任何沉重的設(shè)備和管道，安裝費(fèi)用至少節(jié)省50%。

（2）熱損失小

傳統(tǒng)采暖系統(tǒng)通過(guò)供熱管道將損失10%～30%的熱量，而蓄熱式電采暖系統(tǒng)所有電能都能直接完全轉(zhuǎn)化為熱能，效率近100%。

（3）分室供暖，控溫隨意

在冬季，用戶可根據(jù)需要隨時(shí)獲得溫暖，而無(wú)須受到供暖時(shí)間的限制。獨(dú)立工作，因此它可 以根據(jù)每個(gè)房間的不同需要提供熱能。獨(dú)立的恒溫器和溫度調(diào)控器可以為每個(gè)房間設(shè)定所需溫度，令房間更舒適，并減少電能消耗。

（4）無(wú)污染，保護(hù)環(huán)境

電屬于清潔能源，使用方便，而且無(wú)任何污染。

（5）體積小，節(jié)省空間

并且設(shè)計(jì)風(fēng)格多樣，可與任何裝飾相配。

（6）安全可靠

因?yàn)殡娕瘹獗旧頊囟容^低，壽命長(zhǎng)，所以無(wú)需定期檢修 ，因?yàn)榫哂蟹阑鸱缆╇姽δ埽愿影踩煽?，而?shù)據(jù)顯示，燃煤采暖系統(tǒng)有損健康，燃?xì)鈩t有安全隱患。

4、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，蓄熱式電采暖系統(tǒng)是一種經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益都非常好的采暖形式，可有效減少冬季取曖對(duì)環(huán)境造成的污染；因其本身具有“移峰填谷”的作用，所以還 可以提高電網(wǎng)的運(yùn)行效率。但是，投資費(fèi)用大也是阻礙電熱蓄能式供暖系統(tǒng)推廣的瓶頸，因 此，政府部門(mén)應(yīng)推出相應(yīng)的優(yōu)惠政策，鼓勵(lì)采暖系統(tǒng)增設(shè)蓄熱裝置。在電力峰谷差不斷拉大 的今天，蓄熱在電動(dòng)采暖中的應(yīng)用應(yīng)該進(jìn)一步引起充分的重視。

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷增長(zhǎng)，中國(guó)已開(kāi)始重視生態(tài)環(huán)境的保護(hù)以保證可持續(xù)發(fā)展。而為了減少城市 的污染，中國(guó)政府也已開(kāi)始采取措施推動(dòng)利用電能和其他優(yōu)于煤的清潔能源，并鼓勵(lì)人們?cè)诩彝ブ惺褂秒娏θ崞?，?lái)取代傳統(tǒng)的煤或燃?xì)馊∨渲兄攸c(diǎn)推廣的便是蓄熱式電采暖設(shè)備。在能源危機(jī)日益嚴(yán)重的將來(lái)這采曖方式應(yīng)作為主要的采暖手段之一而得到普及。