1 電熱采暖的前景看好

1.1 供暖體制改革勢在必行，改革將涉及諸多方面，但其核心問(wèn)題是變福利供暖為用熱的商品化、貨幣化。這一重大改變，將使供暖費用的高低，成為選擇采暖方式的重要因素。

1.2 各種采暖方式的費用是什么情況呢？根據2001年北京市物價(jià)局發(fā)布的通知，集中供暖民用住宅每建筑平方米、每采暖季的供暖價(jià)格，燃煤鍋爐直供為16.5元，燃煤鍋爐間供為19元，城市熱網(wǎng)供暖為24元，燃油、燃氣或電鍋爐供暖為30元。由于燃煤鍋爐已被逐步淘汰，在上述供暖價(jià)格中，僅有城市熱網(wǎng)供暖的24元/ 平方米，和燃油、燃氣或電鍋爐供暖的30元/ 平方米， 可作為參照比較標準。

1.3 電采暖的費用又是多少呢？有一個(gè)統一的評價(jià)標準，即國家行業(yè)標準《民用建筑節能設計標準》（JGJ26-95）中規定的建筑物耗熱量指標限值，例如：北京地區普通住宅的建筑耗熱量指標應不超過(guò)20.6W/ 平方米， 按采暖期125天、每天24小時(shí)計算， 全采暖期的總耗熱量應不超過(guò)61.8kWh.也就是說(shuō)，無(wú)論采用何種能源或供暖方式，都應對每平方米建筑面積住宅，提供不超過(guò)61.8kWh的有效熱量。即使采用分戶(hù)電熱直接采暖，按北京地區IC卡電價(jià)0.44元/kWh計算， 61.8度電的電費為27.19元/ 平方米，采暖電費略高于城市集中供熱24 元/ 平方米、 但低于集中燃氣鍋爐房30元/ 平方米的采暖費。而且， 還具備節約運行費用的有利條件， 例如： 可以實(shí)行適合于使用要求的間歇供暖方式，在保證使用時(shí)間內熱舒適度的前提下， 適當降低全供暖期平均室溫。因此，即使是采用最簡(jiǎn)單的分戶(hù)電熱直接采暖，供暖費用也是可以被接受的。

1.4 北京市正在積極醞釀提出第三步建筑節能的要求，以80年的能耗為比較基礎，已實(shí)現第一步節能30％、第二步節能50％，第三步要節能65％。也就是說(shuō)，采暖能耗可降低為80年水平的三分之一。如得以實(shí)施，普通住宅的建筑耗熱量指標將不超過(guò)18W/ 平方米.按上述方法計算，電熱直接采暖電費可降低為24元/ 平方米。

1.5 最近，北京市經(jīng)委、計委、市政管委和物價(jià)局聯(lián)合發(fā)布（2002）100號文件，對電采暖實(shí)行低谷用電優(yōu)惠價(jià)格。在采暖期內的每天23時(shí)至次日7時(shí)，不區分用電性質(zhì)和供熱對象，一律按0.20元/kWh計費，電熱采暖的費用就更低了。

1.6 事實(shí)上，許多有遠見(jiàn)的開(kāi)發(fā)商，已清楚看到節能建筑的市場(chǎng)價(jià)值。建筑耗熱量指標，應作為建筑質(zhì)量和房屋售價(jià)的重要指標。最近，可在媒體上看到一句廣告詞——“告別暖氣空調時(shí)代”，當然，它并不是真正“告別暖氣空調時(shí)代”，只是采用了另一種暖氣空調方式而已，而這種較少采用的方式，只能適應于冬夏能耗都極小的低能耗建筑。這個(gè)廣告所推介樓盤(pán)的真正可抄作點(diǎn)，其實(shí)應該是低能耗，而不是它的存在一定隱患的暖氣空調方式。當能耗已降低到較低水平之后，完全可以采用更簡(jiǎn)單的采暖空調方式，例如用電作為暖氣空調的能源。

1.7 電熱分戶(hù)采暖的能耗計量精度和收費的簡(jiǎn)便性、建設程序和物業(yè)管理的簡(jiǎn)化、居住者供暖的靈活性和便于實(shí)施室溫的調節控制等方面， 相對于傳統集中熱源或燃氣分戶(hù)獨立熱源的供暖方式的諸多弊病， 更有許多吸引力。

2 要提高電熱供暖的能源利用效率

近年以來(lái)， 全國許多地區電力供應充足， 從環(huán)保和平衡電力季節性過(guò)剩出發(fā)，有關(guān)部門(mén)大力鼓勵用電熱采暖。但是，我國的電力生產(chǎn)主要依靠火力發(fā)電， 火力發(fā)電的平均熱電轉換效率約為33％， 再加上輸配效率約為90％， 采用電散熱器、電暖風(fēng)機、電熱水爐等電熱直接供暖， 是能源的低效率應用。從煤變成電，再用電轉換為熱，能源綜合效率只有約30％，遠低于燃煤、燃油或燃氣鍋爐供暖的能源綜合效率， 更低于熱電聯(lián)產(chǎn)供暖的能源綜合效率。從總體上并未減少而是增加了對大氣環(huán)境的污染因素，只不過(guò)是污染地的轉移而已。因此，發(fā)展電熱采暖，應最大限度提高能源利用效率。其主要途徑無(wú)非是：能提高電——熱轉換效率的電動(dòng)熱泵供暖、能充分利用低谷電力的蓄熱供暖和采用輻射供暖方式。

3 關(guān)于電動(dòng)熱泵供暖

電熱直接采暖的電——熱轉換效率最大只能為1：1，而電動(dòng)熱泵供暖可使轉換效率（即制熱系數）達到1：2.5或1：3， 也就是說(shuō)，1kW的電能消耗，可得到2.5或3 kW的熱能，這多于1kW的熱能，是從室外空氣、水源或土壤中獲得的。電動(dòng)熱泵主要有空氣熱泵、水環(huán)熱泵和地源熱泵三大類(lèi)。地源熱泵又可分為地表水、地下水和土壤熱泵幾種方式。

空氣熱泵型空調機，即區別于單冷型的所謂“冷暖型”空調機�？諝鉄岜眯屠錈崴畽C組，即所謂“戶(hù)式中央空調”中的一種既可供冷又可供暖的設備。用空氣熱泵供暖，在冬季低溫條件下的供暖能力受限，因此應按冬季最不利條件下的供暖能力， 確定機組容量或設置輔助熱源。此外， 還應妥善解決好室外機的噪聲和對環(huán)境的影響。

由于大地的蓄熱作用，地下水和一定深度的土壤溫度，可常年穩定地維持在略高于當地的年平均氣溫。例如：北京地區的年平均氣溫為11.4℃， 地下水和6m深度的土壤溫度， 可常年穩定地維持在13—14℃左右。因此，在年平均氣溫為10—20℃的地區，可以利用地源熱泵作為冷源和熱源。通過(guò)電動(dòng)熱泵，在冬季可從地下水或土壤中吸收熱量，在夏季，地下水或土壤又可吸收制冷過(guò)程中需排除的冷凝熱。土壤源（埋管）熱泵僅適合于建筑容積率極低的別墅類(lèi)居住區。地下水源熱泵的可行性，則主要取決于是否具備可靠的地下水資源抽取及回灌條件，并符合當地的水文地質(zhì)管理規定。

電動(dòng)熱泵供暖的投資費用相對較高，但它同時(shí)具備作為夏季空調供冷的功能，不應同單一供暖功能的系統直接相比較。應按附加熱泵功能后較單冷功能所增加的費用，同其它供暖方式的投資費用作比較。

4 關(guān)于電熱蓄熱供暖

除電動(dòng)熱泵外，如采用電熱直接供暖，最好用蓄熱方式，即在電網(wǎng)低谷時(shí)段將電能轉換為熱能，在供暖的同時(shí)將熱能蓄存，以備在電網(wǎng)高峰時(shí)段改由所蓄存的熱量供暖。電熱蓄熱供暖的主要方式是配有蓄熱裝置的集中電熱鍋爐。電熱蓄熱供暖利用了電網(wǎng)低谷時(shí)段的富裕電力，在能實(shí)行分時(shí)電度表計量時(shí)，又可獲得優(yōu)惠電價(jià)，大幅度降低采暖費用。水是最簡(jiǎn)單的蓄熱介質(zhì)，用水蓄熱需要有較大的水容積，采用常溫蓄熱，每萬(wàn)平方米建筑面積的住宅，大約需要80立方米的蓄熱水容積，如采用相變蓄熱介質(zhì)，容積則可減少約1/3.

可蓄熱的電散熱器則可用于分戶(hù)電采暖。蓄熱電散熱器，實(shí)際上是固體蓄熱，類(lèi)似于電熨斗。水的熱容量（比熱）比一般物質(zhì)都大，但水在常壓下的加熱溫度極限為100℃，其它物質(zhì)如Fe₂O ₃， 熱容量（比熱）雖僅為水的1/4.3， 但其加熱溫度可高達800℃，且其密度較大（約相當于水的四倍），和水相同的體積可具有5—6倍于水的蓄熱量。在能實(shí)行分時(shí)電度表計量時(shí)，采用可蓄熱的電散熱器，也可以大幅度地降低采暖費用。

5 關(guān)于電熱膜頂棚輻射采暖

當由于建筑投資等原因，不能采用電動(dòng)熱泵或電能蓄熱供暖時(shí)，電熱直接采暖最好采用較為節能的輻射采暖方式。

人體因新陳代謝而產(chǎn)熱，需要通過(guò)蒸發(fā)、對流和輻射三種方式散熱，以維持生理熱平衡。輻射采暖使人體的輻射散熱量減少，生理熱平衡需要降低室溫以相應增加對流散熱量，因此，較低室溫的輻射采暖，可取得與較高室溫的對流采暖相同的熱舒適感，即所謂等效熱舒適感，這就是輻射采暖較對流采暖節能的原因。對于住宅，輻射采暖較對流采暖的節能幅度，約可達10％。

電熱膜輻射是電熱輻射采暖的一種方式。由于投資費用較低和技術(shù)較為簡(jiǎn)單等原因，電熱膜頂棚輻射采暖，有一段時(shí)間在住宅中得到了較廣泛的應用。

電熱膜頂棚式輻射采暖系統由電熱膜、開(kāi)關(guān)盒、溫控器和接線(xiàn)盒等組成。電能通過(guò)膜狀發(fā)熱元件輻射出的紅外線(xiàn)作為輻射采暖源。

電熱膜由前后兩個(gè)基膜、上下兩個(gè)匯流條和若干個(gè)并聯(lián)或串連的導電條組成�；�膜的作用是保護匯流條和導電條、絕緣、散熱，因此要求有良好的絕緣、導熱性能和一定的機械強度。匯流條的作用是將電源與導電條相連接，要求能輸送所要求的電流、與電源和導電條接觸和連接良好。導電條有并聯(lián)或串聯(lián)兩種基本形式，采用導電油墨或金屬條，其作用是將電能轉換為熱能，要求轉換效率高、阻值均勻穩定、表面溫度不大于基膜的允許工作溫度。

為減少電熱膜產(chǎn)生的熱量傳到其它房間，要在電熱膜的一側敷設不燃的絕熱層，一般采用厚度不小于50mm的離心玻璃棉板。另一側則安裝熱阻較小的飾面層，一般采用石膏板。

對此種供暖方式的客觀(guān)評價(jià)，應該是“可用”，但“舒適度不高”。所謂“可用”，是指對于節能住宅而言，采暖費用可以被接受。所謂“舒適度不高”，主要是目前國內外的電熱膜產(chǎn)品的發(fā)熱密度，一般在130——160W/m2，使輻射體的表面溫度均在40℃以上， 有些更高達45℃，遠超過(guò)國家標準《采暖通風(fēng)與空氣調節設計規范》對輻射體的表面溫度的限制。上述規范規定，房間高度 2.5——3 m，板面溫度宜為28——30℃，房間高度3——4 m， 板面溫度宜為33——36℃。

輻射采暖不是“烤火”，而是在合理的環(huán)境輻射溫度條件下，減少人體的輻射散熱量，在正常情況下，人體并不需得到輻射熱。過(guò)高的輻射體表面溫度，使人有“烘烤”的不舒適感。對于人員長(cháng)時(shí)間停留的場(chǎng)合，顯然是不適當的。頂棚電熱膜采暖，在國外大多應用于人員短時(shí)停留或無(wú)人員停留的場(chǎng)合，并未用作住宅的主要采暖手段。簡(jiǎn)單引進(jìn)并應用于住宅采暖，是此種技術(shù)的低標準應用。實(shí)驗證明，降低輻射體熱流密度是可能的，并可改善采暖房間的溫度梯度。如不能開(kāi)發(fā)和提供熱流密度較低的產(chǎn)品，必然會(huì )限制和否定電熱膜在住宅中的應用。

6 關(guān)于電熱纜地面輻射采暖

電熱纜地面輻射采暖是電熱輻射采暖的另一種方式。實(shí)測資料證明：地面輻射的采暖熱舒適度明顯優(yōu)于頂棚輻射。過(guò)去，電熱纜主要應用于管道防凍保護、室外地面的冰雪融化和提高冬季室外場(chǎng)地（如足球場(chǎng)）的地面溫度等，用于地面輻射采暖的投資費用，遠高于電熱膜頂棚輻射采暖，因而限制了此種采暖方式在住宅中的應用。由于多渠道國外產(chǎn)品的引進(jìn)和價(jià)格競爭，投資費用現已降低到與電熱膜頂棚輻射采暖相近的水平，成為繼電熱膜直接采暖方式之后的一個(gè)新的熱點(diǎn)。

系統由電熱纜、開(kāi)關(guān)盒、地面溫控器、房間溫控器和接線(xiàn)盒等組成。類(lèi)似于“口碑”較好的低溫熱水地板輻射采暖，為減少電熱纜產(chǎn)生的熱量傳到其它房間，要在電熱纜的下部鋪設絕熱層，在電熱纜周?chē)�用混凝土填充，上部再鋪設地面層。

電熱纜是一種通電后能發(fā)熱的電纜，由實(shí)芯單根或多根電阻線(xiàn)發(fā)熱體、絕緣層、接地導線(xiàn)、金屬屏蔽層、防水護套和冷熱導線(xiàn)接頭等組成。發(fā)熱體有合金金屬絲和碳纖維絲等種類(lèi)，由于合金金屬絲的發(fā)熱穩定性和強度，均優(yōu)于碳纖維絲，地板輻射采暖宜優(yōu)先采用合金金屬絲電熱纜。

電熱纜可區分為單回路電熱纜和雙回路電熱纜。單回路電熱纜有兩個(gè)終端，需要兩端與導線(xiàn)連接形成回路。雙回路電熱纜與單導線(xiàn)電纜在結構上的區別，是在電纜內部增加了一根冷導線(xiàn)回線(xiàn)，在電纜內部自成回路，并在工藝上增加護套，可與導線(xiàn)在一端進(jìn)行接合。

雙導線(xiàn)電纜與單導線(xiàn)電纜相比，安裝上較為方便靈活，尤其對于管道防凍和在室外的應用。此外，對于電磁場(chǎng)的削弱也起到一定作用（單導線(xiàn)電纜的電磁輻射量也只有安全電磁量的0.3——1%）。

電熱纜的功率范圍為6—30W/m，與低溫熱水輻射采暖和電熱膜輻射采暖一樣，應用于地板輻射采暖電熱纜的配置，應按房間的采暖負荷、溫度場(chǎng)均勻和《采暖通風(fēng)與空氣調節設計規范》對輻射體表面平均溫度限值，選擇確定布置間距和最大線(xiàn)性負荷，一般所采用的功率不宜大于18W/m.

國家標準《采暖通風(fēng)與空氣調節設計規范》對地板輻射的規定，按照人員停留時(shí)間長(cháng)短劃分，人員長(cháng)期停留場(chǎng)合要求為24——26℃并不應超過(guò)28℃，人員短時(shí)停留或無(wú)人員停留場(chǎng)合則可取較高溫度。電熱纜地面輻射采暖可確保符合上述要求，因而可得到合理的垂直溫度場(chǎng)分布，而且可保持較好的室內溫度的穩定性。

7 關(guān)于電熱直接采暖的安全性

無(wú)論采用何種電熱膜直接采暖方式，安全性都是至關(guān)重要的問(wèn)題。

電熱膜頂棚輻射采暖和電熱纜地面輻射采暖，都應有發(fā)熱元件可能達到的最高溫度限值及其有效防止的措施，特別是當受到遮擋或覆蓋的不利條件下的有效控制和保護。由于片面追求低成本，過(guò)低的容量配置，不僅難以達到采暖室溫，也使發(fā)熱元件長(cháng)期不間斷的運行而超溫。缺少高性能的溫度控制配置，也不能確保運行的安全性。

電熱膜存在導電條應采用導電油墨還是采用金屬條之爭。電熱纜也有應采用單回路還是采用雙回路之爭。除有一些不同渠道的國外資料外，當務(wù)之急，是尚未有國家或地方技術(shù)標準加以規范，標準化工作滯后于應用。

在工程實(shí)踐的基礎上，北京市正在積極進(jìn)行電熱采暖的標準化工作。在當前，還是應該堅持慎之又慎的方針，切實(shí)防止意外事故的發(fā)生。

張錫虎