發(fā)熱電纜電采暖工作原理及功能介紹
時間:2018-11-16 作者 :管理員發(fā)熱電纜,是制成電纜結(jié)構(gòu),以電力為能源,利用合金電阻絲進行通電發(fā)熱,來達到采暖或者保溫的效果。通常有單導(dǎo)和雙導(dǎo)之分,稱為發(fā)熱電纜。
發(fā)熱電纜的工作原理:
發(fā)熱電纜內(nèi)芯由冷線熱線組成,外面由絕緣層、接地、屏蔽層和外護套組成,發(fā)熱電纜通電后,熱線發(fā)熱,并在40~60℃的溫度間運行,埋設(shè)在填充層內(nèi)的發(fā)熱電纜,將熱能通過熱傳導(dǎo)(對流)的方式和發(fā)出的8-13um的遠紅外線輻射方式傳給受熱體。
發(fā)熱電纜地面輻射供暖系統(tǒng)的組成及工作原理:
供電線路→變壓器→低壓配電裝置→分戶電度表→溫控器→發(fā)熱電纜→通過地板向室內(nèi)輻射熱量
a. 以電力為能源
b. 以發(fā)熱電纜作為發(fā)熱體
c. 發(fā)熱電纜熱傳導(dǎo)機理
(1)發(fā)熱電纜通電后便會發(fā)熱,其溫度在40℃—60℃,通過接觸傳導(dǎo),加熱包圍在其周的水泥層,再傳向地板或磁磚,然后通過對流方式加熱空氣,傳導(dǎo)熱量占發(fā)熱電纜發(fā)熱量的50%。
(2)第二部分是發(fā)熱電纜通電后便會產(chǎn)生人體最為適宜的7—10微米的遠紅外線,向人體和空間輻射。這部分熱量也占發(fā)熱量的50%,發(fā)熱電纜發(fā)熱效率近乎100%。
發(fā)熱電纜通電后,里面的鎳合金金屬組成的熱線發(fā)熱,并在40~60℃的低溫運行,埋設(shè)在填充層內(nèi)的發(fā)熱電纜,將熱能通過熱傳導(dǎo)(對流)的方式和發(fā)出的8-13μm的遠紅外線輻射方式傳給受熱體。
作用
發(fā)熱電纜供暖之所以稱之為冬季最理想的采暖方式,不僅僅在于它的經(jīng)濟、安全、方便、高品質(zhì),而在于它將人作為生活的主體,突出了舒適、健康、環(huán)保這三大現(xiàn)代生活的主題;高度的人性化設(shè)計,簡單、靈活的控制方式,給使用者帶來極大的方便;隱蔽于地面下的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),******限度地節(jié)省了室內(nèi)空間。
體感舒適
發(fā)熱電纜供暖系統(tǒng)主要是靠遠紅外線輻射傳熱(占總傳熱量的60%以上),其輻射原理與太陽輻射原理相同。熱量的傳遞方式分為對流、傳導(dǎo)、輻射三種形式,輻射熱是人體感覺最舒適的傳熱方式,給人以陽光般溫暖的感覺,沒有空氣流動、沒有燥熱感,人們可根據(jù)自身需要,設(shè)定最適合自己的室內(nèi)溫度,不受室外溫度的影響,不受季節(jié)的限制,室內(nèi)始終保持溫暖如春的感覺。
具有保健功能
由于將地面作為散熱面,自下向上傳遞熱量,給人以溫足頂涼的感覺,根據(jù)中醫(yī)學原理,人的腳步體感最舒適溫度為29℃,頭部體感最舒適溫度為18℃,發(fā)熱電纜供暖系統(tǒng)所創(chuàng)造的環(huán)境溫度正好與之相符,完全符合人體的生理需求,對人的身體健康十分有利,同時遠紅外線的輻射對人體具有保健的功能,使它成為最科學的供暖方式。
有利于環(huán)保
由于輻射傳熱代替了空氣對流傳熱,減少了空氣中飛揚的塵埃,由于省略了墻壁上的散熱器,沒有了藏污納垢的角落,避免了散熱器表面的油漆產(chǎn)生的異味,干燥的地面從此告別了因為潮濕帶來的蟑螂、潮蟲的煩惱,房間里從此空氣清新宜人。
由于鋁屏蔽阻斷了有害的電磁輻射,對人體沒有任何危害,經(jīng)國家物理所對發(fā)熱電纜的電磁輻射測試結(jié)果表明,系統(tǒng)產(chǎn)生的電磁輻射僅為大地磁場電磁輻射量的三十分之一,可以忽略不計,是真正的綠色環(huán)保產(chǎn)品。
發(fā)熱電纜供暖系統(tǒng)運行中沒有噪音污染,生活環(huán)境十分安靜。
適用于任何環(huán)境和空間
發(fā)熱電纜供暖系統(tǒng),不受環(huán)境條件的限制,可以在任何有供暖需求的地方,它可以安裝于地面也可以安裝于墻壁或頂棚,可以為房間供暖,也可以對管道進行防凍保溫,還可以進行室外路面、屋頂?shù)娜谘┗L貏e對于較大空間的房屋(如會所、展覽館、電影院、體育館等),壁掛式散熱器的傳熱距離有限,很難滿足整個室內(nèi)空間的供暖要求,而且室內(nèi)熱量分布不均勻,發(fā)熱電纜的地面輻射加熱方式把整個地面作為散熱器,室內(nèi)溫度分布均勻,在房間的任何位置,都會有溫暖舒適的感覺,對于玻璃幕墻結(jié)構(gòu)的大空間建筑,由于散熱器無法安裝在墻面上,更適合安裝發(fā)熱電纜供暖系統(tǒng)。
地暖安裝
一、施工方案
發(fā)熱電纜電采暖施工前需要擬定施工方案,如選材配置、功率配置、鋪設(shè)面積確定等等。
二、地面處理
電采暖施工前在預(yù)留出地面距門檻高度,然后將地暖找平,確保無凹凸、如有水管或電纜應(yīng)在地面開槽埋入、確保滿足施工條件。
優(yōu)越性
美國威廉斯H 開利提出了著名的“供暖效果”來評價供暖率的觀點,即在總輸入熱量中,進入使用區(qū)內(nèi)的散熱量比例越高,則供暖效果就越好,采暖效率就越高。輻射采暖的熱電效率高達98%以上,其中約60%是以電磁波的形式傳遞能量,輻射出大量的紅外線,圍護結(jié)構(gòu)受熱體等直接受熱面而無需加熱空氣,不僅符合人體散熱的要求,舒適度也特別好,而且比對流采暖的溫度梯度降低2~3℃,大幅度降低了溫差傳達熱損耗。這種節(jié)能型的供暖方式已被世界各國所公認,并被列入節(jié)能設(shè)計標準之中。
供暖系統(tǒng)
地面輻射供暖系統(tǒng)
本系統(tǒng)由發(fā)熱電纜、溫度感應(yīng)器(溫控探頭)和溫度控制器三部分組成,為安裝方便,廠家通常把發(fā)熱電纜事先就裝配在玻璃纖維網(wǎng)上,俗稱“網(wǎng)墊式發(fā)熱電纜”或稱“加熱席墊”。
就發(fā)熱電纜來說最常用的有單導(dǎo)和雙導(dǎo)兩種。其中單導(dǎo)的結(jié)構(gòu)是電纜由“冷線”進入,串接“熱線”,再接“冷線”引出。既單導(dǎo)發(fā)熱電纜的特征是“有頭有尾”,頭尾均是欲接入溫控器的“冷線”。雙導(dǎo)發(fā)熱電纜則是由“冷線”進入,串接“熱線”,然后再由“冷線”再電纜內(nèi)返回,其特征是頭尾均在一端。
溫控器則是實現(xiàn)供暖恒溫化,智能控制化的利器。溫控器主要有價格低廉的旋紐式溫控器和可以實現(xiàn)高低溫控制和保護并且可以編程歷時7天每天分四個時段液晶顯示溫度和編程的智能溫控器。此種溫控器通過連接在工作區(qū)的溫度探頭,還可以實現(xiàn)對工作溫度過熱的監(jiān)控保護。
適用范圍
公共建筑
公共建筑泛指辦公、旅游、科教文衛(wèi)和通訊等領(lǐng)域的建筑、公共建筑的面積通常在城市中占到建筑面積的1/3。公共建筑的一個特點,大都具有高大的空間,在此空間內(nèi),人群活動區(qū)域即工作區(qū)僅有1.8m左右,占空間高度的比例較小。采用傳統(tǒng)的對流供暖方式時,大部分熱量都消耗在非工作區(qū)了,致使供暖效果很差,采暖效率很低。而地面輻射供暖則以良好的供暖效果和采暖效率,贏得世界各國在公共建筑中把它作為******的節(jié)能供暖方式。實踐證明,在每天使用8小時的辦公室和平時利用率較低的公共建筑中,采用發(fā)熱電纜供暖,由于間歇供暖,節(jié)能更為顯著。
居住建筑
發(fā)熱電纜低溫輻射供暖不僅供暖效果好,采暖效率高,而它在工作時發(fā)出的8-13μm的遠紅外線使人體感到舒適、溫馨無比。再加上分戶裝設(shè)、方便、干凈、衛(wèi)生、不用水、不怕凍、環(huán)保、可控,無需投資諸如管道、管溝、鍋爐房等特點,已被越來越多的人們尤其是在獨門獨戶的別墅建筑中被大量采用。利用這種方式供暖的建筑不僅節(jié)能,還被人們稱為“舒適建筑”和“健康建筑”。
道路融雪
住宅前道路有較大坡道時,當冬季下雪或結(jié)冰后,車輛上下坡將是困難而危險的,如果我們在這一段坡道的車轍下面埋設(shè)發(fā)熱電纜,用來融雪和化冰,那么這種困難和危險將有效化解。在我國的哈爾濱就在坡度達4%的文昌立交橋的匝道中布設(shè)了發(fā)熱電纜,并取得了良好的效果。在機場跑道上采用發(fā)熱電纜融雪技術(shù)已經(jīng)比較廣泛和成熟。
管道保溫:用發(fā)熱電纜為輸油、輸水管道保溫,也是發(fā)熱電纜的獨到之處。
土壤加熱系統(tǒng)
在嚴寒的冬季要保證綠蔭球場的正常使用,用發(fā)熱電纜為其加熱從而確保草皮常青,也是一個不錯的選擇。此外在溫室大棚采用發(fā)熱電纜加熱土壤效果也十分良好,可有效提高地溫,促進植物根系生長和發(fā)育。
屋檐屋面化雪融冰
北方地區(qū)融雪時屋檐經(jīng)常出現(xiàn)掛冰溜現(xiàn)象,有時長達一米多,重十幾公斤,斷裂墜下十分危險,為此,在屋面和屋檐鋪裝發(fā)熱電纜融雪化冰系統(tǒng),便可有效防止冰雪帶來的危害。
衛(wèi)生間地面溫暖系統(tǒng)
在非采暖地區(qū)以及采暖地區(qū)非采暖季節(jié),衛(wèi)生間陰冷、潮濕,采暖顯得十分重要。用發(fā)熱電纜地面溫暖系統(tǒng)為衛(wèi)生間供暖,將會使你感到溫暖、清潔、衛(wèi)生、舒適、溫馨,更彰顯人性化。這也是廣大用戶率先在衛(wèi)生間采用發(fā)熱電纜低溫輻射供暖系統(tǒng)的原因。
發(fā)熱電纜以其安全、高效、易控、易安裝(可成任意形狀安裝)、壽命長、投資少等諸多特點,使用范圍廣泛。
建筑物:如學校、幼兒園、醫(yī)院、辦公樓、商場、體育館、會堂、工廠、車庫、值班室、門衛(wèi)崗哨等的供暖;車庫、庫房、倉儲、冷藏室等場所的防凍加熱;混凝土冬季施工的加熱與快速干燥凝固;
使用優(yōu)點:適應(yīng)各種環(huán)境,節(jié)能高效,顯著降低使用及維護費用
商業(yè)用途:公共浴室、高溫瑜伽、桑拿間、按摩房、休息室、游泳館等的加熱取暖;
使用優(yōu)點:遠紅外熱輻射,不只滿足溫度要求,更有保健治療的效果;
融雪化冰防凍:室外樓梯、人行天橋、建筑物屋頂、天溝、排水管、停車場、車道、機場跑道、高速公路、坡道、橋面等室外場地的融雪化冰;電力鐵塔、電纜、設(shè)備等防凍雨災(zāi)害防結(jié)冰防損毀;
使用優(yōu)點:防止積雪、結(jié)冰帶來的隱患,提高安全性;保障電力設(shè)施正常工作;
工業(yè):石油管道、供水管道、消防管道等的管道保溫,罐體保溫,石油、電力等露天及其設(shè)備的防凍和保溫;
使用優(yōu)點:保障管道、罐體和設(shè)備的正常工作和使用;
便攜取暖:列車車廂取暖(取代電暖氣),活動移動板房、輕體房的便攜式取暖;
使用優(yōu)點:節(jié)能、熱效率高,便攜式取暖,方便可拆卸移動
農(nóng)業(yè):溫室大棚、花房等種植環(huán)境的土壤加熱、環(huán)境加熱,養(yǎng)殖場、養(yǎng)豬場、水族館的養(yǎng)殖育雛保溫等;
使用優(yōu)點:保證種植、養(yǎng)殖所需溫度,維持良好環(huán)境,促進植物和動物生長,提高成活率
體育:游泳館地面加熱和池水保溫,體育館、足球場露天草坪防凍;
使用優(yōu)點:提高地面溫度,增加環(huán)境舒適感,保護草坪長期生長;
其他:需要采暖、加熱和保溫的場所及物體
低溫輻射供暖系統(tǒng)特點
1.利用發(fā)熱電纜采暖是實現(xiàn)零排放、無污染的綠色環(huán)保型供暖方式。
采用燃煤鍋爐供暖是造成該區(qū)大氣污染的主要因素,我國某北方市資料顯示,每100萬平方米的供暖面積,一個采暖期要耗煤5.83萬噸,排煙塵607噸,排放CO2及氮氧化合物氣體1208噸,灰渣8500噸,造成該地區(qū)在采暖期空氣質(zhì)量超標三級以上的天數(shù)超過100天,使全年的藍天工程計劃夭折。要徹底改變著一現(xiàn)狀,只有改變能源結(jié)構(gòu),采用發(fā)熱電纜供暖,應(yīng)該是不可或缺的方案。
2.供暖效果好采暖率高。
如前所述,采用地面輻射供暖無論是供暖效果還是采暖效率,都是其他采暖方式無法比擬的。
3.可控性極強,真正實現(xiàn)分戶分室和區(qū)域控制,操作方便。
發(fā)熱電纜低溫輻射供暖系統(tǒng)在手動、自動編程控制方面,簡單易行,有利于節(jié)能,實踐資料證明,在供暖系統(tǒng)中通過控溫和分戶計量措施,可降低耗能20%-30%。發(fā)熱電纜低溫輻射供暖系統(tǒng)在分戶、分室可控方面,可輕而易舉的實現(xiàn),在雙職工家庭和公共建筑中其節(jié)能效果更加明顯。
4.舍棄管道、管溝、散熱器片等建設(shè)和投資,節(jié)約了土地提高了使用面積,據(jù)統(tǒng)計可節(jié)約用地和增加建筑使用面積各3—5%左右。
5.不用水、不怕凍,用之則開,不用則關(guān),更有利建筑間歇供暖節(jié)能。
6.舒適、溫馨,不占墻面,有利于建筑裝飾、裝修。
7.壽命長,維修費用低,安裝符合規(guī)定要求、操作得當時,系統(tǒng)壽命同建筑物,多年無須保養(yǎng)和維修。
8.有利于對城市火電系統(tǒng)的“削峰填谷”。在以火電為主的供電系統(tǒng)中,最頭痛的莫過于“調(diào)峰”問題。雖然利用“抽水蓄能”可以解決“調(diào)峰”問題,但成本高、效率低,得提高峰電價才能解決“調(diào)峰”問題。而本系統(tǒng)的厚達10cm左右的混凝土填充層,就是一個良好的蓄熱層。我們可以利用低谷時電量來加溫蓄熱。這是一個同時具有“調(diào)峰”、節(jié)能和增加收益一舉三得的事情。
9.安裝簡單,運行費用較低。
由于此系統(tǒng)不需基礎(chǔ)設(shè)施,所以安裝所需設(shè)備器材十分簡單,施工也很方便。不用擔心管道漏水,不需在樓板上預(yù)留洞,不需在墻壁上掛件,故安裝施工簡便。在具有節(jié)能設(shè)施的建筑中,利用低谷電價運行,其運行成本不高于其他類型的采暖成本。如果是辦公室或雙職工家庭,采用間歇供暖時其運行費用更低。
產(chǎn)品優(yōu)勢
舒適、保健、壽命長、
發(fā)熱電纜地暖熱源在下,暖人先暖腳,人體熱利用率最高。地暖溫度隨高度遞減,使大腦注意力更加集中,思維更加清晰,符合腳暖頭涼的中醫(yī)養(yǎng)生保健原理,頭部高度室內(nèi)外溫差小,不易感冒,對老人婦女兒童特別有益。不改變空氣濕潤度,避免空氣對流和灰塵飛揚,使環(huán)境清潔宜人;電熱地暖的安裝與房屋地面裝修同時進行,發(fā)熱電纜鋪設(shè)在瓷磚、木地板或大理石下面的水泥層中,使用壽命與建筑物同長,只要不被破壞,可保證正常運行50年以上,基本不需維修。
寬敞、取暖、除潮、
發(fā)熱電纜鋪設(shè)在地面下,不占用房間使用面積,沒有鍋爐、管道、散熱片、柜機等,使室內(nèi)布置更自由,更寬敞、更美觀。供暖系統(tǒng)冬天舒適取暖,潮濕季節(jié)可除潮防霉。
安全、高效、節(jié)能、
采用發(fā)熱電纜供暖不存在漏電短路情況,沒有危險;沒有水煤氣損耗,不存在其它采暖方式產(chǎn)生的廢氣、廢水、粉塵,是綠色環(huán)保保健型采暖方式;熱效率高達100%,同等舒適效果比傳統(tǒng)對流方式低2-3℃,總耗熱量低,沒有水、煤、氣損耗,省電節(jié)能環(huán)保;可任意關(guān)閉和調(diào)節(jié)各房間溫度,經(jīng)濟運行可節(jié)省1/3—1/2的費用,初投資與使用費均較低,不需要物業(yè)管理。
發(fā)展前景
發(fā)熱電纜在冬季采暖已經(jīng)被越來越多的人接受,除了國外品牌的發(fā)熱電纜之外,國產(chǎn)的發(fā)熱電纜以其實惠的價格和穩(wěn)定的性能在市場上也占領(lǐng)了一席之地。
今后,在很多高檔消費場所,冬季采暖都會逐漸采用發(fā)熱電纜。在幾年之內(nèi),發(fā)熱電纜必將取代水暖和鍋爐采暖。
在一些發(fā)熱電纜應(yīng)用比較普及的國家,大部分的用戶都來自于個人,但在國內(nèi)的發(fā)熱電纜地暖市場中,工程項目依然是主導(dǎo),個人購買雖然潛力巨大,但尚處于起步階段。
發(fā)熱電纜對于國內(nèi)的很多消費者來說還屬于新鮮事物,畢竟集中供暖所采用的水采暖方式已經(jīng)深入人心。相對于2013年的壁掛爐、鍋爐和水暖等采暖方式,人們對發(fā)熱電纜的了解仍然非常有限,認知度不高,而這直接影響著這一新興采暖方式的推廣。觀念上的“堅冰”還等待著融化。
隨著宣傳和一些成功案例的示范效應(yīng),一些消費者已經(jīng)了解到發(fā)熱電纜技術(shù)的優(yōu)點,而且它還兼具節(jié)能和環(huán)保的優(yōu)勢。但消費者接受發(fā)熱電纜還需要一個過程,隨著更多消費者實際的體驗和口碑效應(yīng),再加上網(wǎng)絡(luò)傳播,相信會有越來越多的用戶選擇安裝既節(jié)能又舒適的發(fā)熱電纜采暖系統(tǒng)。
發(fā)熱電纜注意事項
1)設(shè)計安裝依據(jù):低溫輻射發(fā)熱電纜采暖系統(tǒng)的設(shè)計、安裝依據(jù)是房間的計算熱負荷,因此與房間的維護結(jié)構(gòu)、門窗形式、地面裝修材料等均密接相關(guān)。當采暖方案與設(shè)計確定后,不要隨意改動的原定維護結(jié)構(gòu)、門窗形式、地面裝修等做法,如必須改動,務(wù)必提前通知設(shè)計、安裝相關(guān)人員,以便對采暖設(shè)計進行相應(yīng)的更改。
2)冬季初次運行:發(fā)熱電纜地板輻射采暖系統(tǒng)第一次運行時,應(yīng)連續(xù)工作7天以使地面蓄熱,從而保證以后的正常工作。
3)地面裝修材料的選擇:由于系統(tǒng)鋪設(shè)在混凝土地面下,地面嚴禁穿孔、打釘、剃鑿等作業(yè),因此地面裝修材料需選用地轉(zhuǎn)、復(fù)合木地板、地毯等不需要在地面進行打眼固定的材料,如果選用了需打眼固定的地面裝修材料,會造成破壞電纜、房間溫度不足、耗電量大等不良后果。
4)裝修期間應(yīng)注意封堵溫控器散熱孔,以防落入雜物影響溫控器的正常使用,裝修結(jié)束后再去掉封堵物,使溫控器在使用過程中能正常散熱及感應(yīng)溫度。
5)發(fā)熱電纜熱線部位與冷線與熱線接頭處標識處不能剪切,線頭和標識中間的位置為冷線,可根據(jù)安裝需求進行剪切。
6)發(fā)熱電纜不能交疊在一起使用,以防短路。
7)安裝時應(yīng)按指定要求(每平方功率、線與線的間距)進行安裝,已保證每個平方單位功率充足,和使用線數(shù)夠用。
在使用系統(tǒng)時,為達到舒適經(jīng)濟的效果,下面幾點請注意:
1)可通過溫控器根據(jù)實際需要調(diào)整室內(nèi)溫度,可以將不常使用的房間溫控器設(shè)為值班狀態(tài),值班溫度建議設(shè)在經(jīng)濟指示刻度(即15℃),以減少運行所消耗的電能。
2)將溫控器設(shè)定的溫度過高并不會使房間很快地溫暖起來,設(shè)定在需要的溫度即可。
3)空氣高速流動(來自敞開的門、窗或強烈的空氣對流)會使人感到寒冷,請不要忘記隨手關(guān)閉門窗。
4)在設(shè)計中考慮到由于實底家具對采暖效果的影響,為了保證采暖的舒適和經(jīng)濟,住戶應(yīng)盡可能選擇與地面有空間漏空的家具產(chǎn)品。
5)溫控器安裝在墻上,不要用家具等遮擋溫控器,溫控器周圍不要有冷熱源體。
6)應(yīng)注意不要碰掉溫控器的溫度旋扭,不慎碰掉后重新安裝時,應(yīng)注意旋扭與溫控器接口處豁口的對齊,不得硬按,以免損傷溫控器或造成溫控器不準確。
7)不要隨意晃動溫控器或者隨意設(shè)置,以免溫控器接線處造成損壞。