碳晶电热膜地热采暖系统综合分析

更新时间:2014-05-13 08:10
前言:电采暖行业在欧美国家已有将近30多年的历史,由于电能的清洁性、可持续性、经济性,它的突出优势已得到国内外人士的共识。当前以电能作为采暖、保温、融雪、防冻等措施

前言:电采暖行业在欧美国家已有将近30多年的历史,由于电能的清洁性、可持续性、经济性,它的突出优势已得到国内外人士的共识。当前以电能作为采暖、保温、融雪、防冻等措施,在我国北方城市已得到蓬勃发展。过去我国因电力短缺,重点发展了以热水为介质的采暖方式。随着能源危机的显现,物价的大幅上涨,“这种经济发展与资源、环境的矛盾日益尖锐,群众对环境污染问题反映强烈,这种状况与经济结构不合理、增长方式粗放直接相关。不加快调整结构、转变增长方式,资源支撑不住,环境容纳不下,社会承受不起,经济发展难以为继。在这个问题上我们没有任何别的选择,只有支持节约发展、清洁发展、安全发展,才是实现经济又好又快发展的正确道路。”(摘自 *** 总理在全国节能减排工作电视电话会议上的讲话)

一、电热膜地热供暖系统简介
1、原理
电热膜是一种通电后能发热的半透明聚酯薄膜,由可导电的特制油墨、金属载流条经加工、热压在绝缘聚酯薄膜间制成。工作时以电热膜为发热体,将热量以辐射的形式送入空间,使人体和物体首先得到温暖,其综合效果优于传统的对流供暖方式。
电热膜的工作温度在50℃以下,以地面辐射的形式向室内供暖。电热膜产生的9.5微米的红外线首先加热房间的密实物体(墙壁、地板、家具),然后由这些密实物体散发热量均匀地向室内供暖,由于地面辐射供暖使室内温度梯度分布合理,符合温足凉顶的中医保健原理。居室墙壁表面温度提高,减少了墙壁对人体的冷辐射,使人具有最佳的舒适感,像春天里的阳光一样,给人温暖舒适的感觉。
2、电热膜地热供暖系统的结构组成
电热地膜、专用T型电缆;
温控器 :用于设定、控制室内温度。根据实际需要,通过温控器的调节与设定,可以随时调节室内温度(5~30℃),起到节能并保持室温恒定;
地温探头:保护电热膜。

二、电热膜地热供暖系统的特点、性能
(一)特点
      1、绿色、健康、节能、环保;
2、不占用室内空间,增加使用面积;
3、分户计量,分室控制,不受时间限制;
4、消除水患,杜绝跑、冒、滴、漏;
5、远红外线低温辐射传热,舒适保健;
6、无维修免维护与建筑同寿;
7、运行安全可靠,产品质保期限10年;
8、地下铺设,无管道,房间更美观。
(二)特殊性能
阻燃性能大幅提高;
电气性能更加稳定;
无有害杂波辐射。

三、电热膜地热供暖系统优势
温度自由控制:可以通过每一房间设置的温控器,在设定的温度范围内随意调节室温,使人们能像节水、节电那样灵活方便的“节暖”。
感觉舒适温暖:采用人体感觉最舒服的辐射方式采暖,所以人感觉像在阳光下一样温暖舒适。
没有时间限制:不受时间限制,随时都可以取暖,从而避免了秋冷和春寒,让您的身体更健康。
彻底消除水患:不存在供暖试水的问题,更不会造成地板被水泡的灾难,使您生活更和谐。
自由选择房屋:不存在住高层或朝南的房间温暖,底层或阴面的房间受冻的现象。
节约能源、运行经济:电热膜地热供暖系统根据用户需要随时启动或关闭,运行十分经济。在同样供暖情况下,比传统供暖节能50%,计费灵活、准确,低温运行,安全可靠。电供暖有利于国家的环保、节能、节省土地及钢材、塑料、水等资源,对国家电网具有填谷平峰作用,使电网更加安全可靠的运行。我国电网峰谷比为0.54左右,因此国家无需投资就能充分利用谷电段资源达到节能增收。为了鼓励电供暖,国家出台了采暖期峰谷电价的政策,例如,北京:0.2元/kw·h、沈阳:0.2445元/kw·h等。

四、选择电热膜地热供暖系统的理由
1、国家政策
随着国家节能建筑的强制推行,能耗指标不断下降,天津、北京、沈阳分别为14W/㎡、18W/㎡、21.8W/㎡。06年起沈阳执行节能65%标准,能耗仅为15.26W/㎡,建筑物外围传热系数由每8.8小时提高到11.44小时降温1度。如果再减去人员入住系数3.8W/㎡,需供暖补充的热能为:天津:10.2W/㎡、北京:14.2W/㎡、沈阳:11.46W/㎡。这点热量的满足对电热膜供暖来讲十分轻松。
本地区是国家大力推广建筑65%节能体系重点省份之一,现在全省强制性执行住宅维护结构执行65%节能设计标准,这为在本地区推广电热膜地热采暖提供了强有力的政策保障。即简单说维护结构保温好了,能量散失少了,用电量必然就少了。而目前的集中供暖收费并不会因为保温好了,而降低采暖费用。
2、电热地膜可行性分析
(1)初投资
普通电热膜地热供暖系统的建安成本在148元/㎡(按照建筑面积计算)。包括:电热膜保护探头、电热膜、温控器(8801/16SD),连接线、接线盒、保温板等。
普通电热膜的设计安装不用增加用电总负荷,也不会增加附属投资,因为我们目前的单户设计负荷一般为6KW-8Kw,里面考虑了空调的用电负荷 ,普通电热膜的设计从节省投资上讲可以和空调共用一路线,只要空调能满足使用,电热膜就能完全满足要求。
我们来分析一下集中供暖的费用,供暖的费用组成有以下几部分(以下是按照多层进行的计算,小高层或者高层的话要超过以下费用),见下表:

集中供暖成本组成项目 成本
集中供暖开户费 78元/㎡
小区内的一二次管网建设费 15元/㎡
小区内换热站的建安成本 10元/㎡
单体内管道及暖气片建安成本 45元/㎡
采暖管网、换热站、单体采暖设计费 10元/㎡
换热站以及各项设备所占用的面积以及土建成本 10元/㎡
总计 168元/㎡
 

集中供暖占用的面积成本:以单户面积为100平方米为例,暖气片及管道所占用面积每户大约在3平方米。如果按照本地区的市场价4000元/平方米, 共计1.2万元,核到每个平方费用为120元;
这样集中供暖初投资共计168元/㎡+120元/㎡=288元/㎡
综合以上费用,电热膜地热供暖系统的建安成本按138元/㎡计算的话,288元/㎡-148元/㎡=140元/㎡,以十万平方米的小区为例节省1400万元,这就是开发商的净利润
(2)运行费用经济分析
如果按本地区市今年集中供暖标准计算,集中供暖收费标准是26.7元/ ㎡,而普通电热膜的运行费用上看,也比传统的采暖方式便宜,一个采暖季大约在12元/㎡。这个数据可以分别从两个方面分析得出:
理论计算得出。qH=qH.T+qINF-qI.H
qH建筑物耗热量指标
qH.T单位建筑面积通过维护结构的传热耗热量
qINF单位建筑面积的空气渗透耗热量
qI.H单位建筑面积的建筑物内部得热(包括炊事、照明、家电和人体散热)
qH.T=k(ti-tc) ε0.35=0.68 w/m2·h×(18℃-0.6℃)×0.82×0.35=3.395W/㎡
qINF=0.6(ti-tc)(C·P·N )(V/A)=0.6×(18℃-0.6℃)×0.28W·h/(Kg·K)1.250Kg/m3×0.5次/h×3=5.481 W/㎡
qI.H=3.8 W/㎡
即qH=qH.T+qINF-qI.H=3.395 W/㎡+5.481 W/㎡-3.8 W/㎡=5.076 W/㎡
则整个采暖期每平方米总负荷为q=5.076 W/㎡×24h×120天/1000=14.618KW/㎡按电价0.55元/kwh,计算得出一个采暖期每平方米的采暖费为14.618 KW/㎡×0.55元/kwh=8.04元。其中室内温度是按18℃计算的。实际情况虽然与理论分析有出入,例如室温不一定是18℃(现在大部分设为20℃),室外温度与通过统计假定的温度也可能有出入,但是理论分析结果是说明问题的。
实践证明得出。在65%节能体系的住宅楼内,温控器的温度设定为18℃(电热膜采暖系统的设定温度为18℃时,与集中供暖的室内20℃相当,因为电热膜采暖系统是地面辐射采暖,在正常工作状态,比集中供暖低2℃就能达到设计要求,所以这也是电热膜采暖系统节能的原因之一),经过试验电热膜在温控器的调节下,可进行间隔性的工作,当温度低于设定的温度时,电热膜开始启动,当到达设定的温度时,电热膜停止工作,开始进入保温状态,试验的结果是电热膜在一天满负荷运行的工作总时间为3小时左右,按照一百平方米的房子计算,电热膜总功率为80W/㎡×100㎡=8000W,总耗电量为8Kw×3h=24 Kw·h,即一天需要总钱数为24 Kw· h(24度电)×0.55元/度电=13.2元,采暖期按照120天计费用为120天×13.2元/天=1584元,也即一个采暖期每个平方米为1584元÷100㎡=15.84元/㎡,如果行为节能意识再强一些会更加节省。
用户的实际使用情况调查,以哈尔滨市的几个小区来看,他们的实际采暖期是180天,实际一个冬季的采暖平均值在13元/㎡,并且这个数值还是可以控制,能真正实现了分户操作,真正实现了节能,并且减少了后期的一些不必要的麻烦。
那么按照十万平方米的小区所有业主全部取暖的话:100000m2×26.7元/m2=2670000元,而采用电热膜取暖的话:100000m2×15.84元/m2=1584000元,267万元-158.4万元=108.6万元,最后核算到每一个家庭的话每年节省暖气费大约在1086元。
(3)使用寿命
电热膜地热供暖系统的寿命是50年,与建筑同寿,而其他设备寿命基本在15年左右,如果再进行设备的维修及更换,那这个造价是相当大的。
(4)施工周期
这是普通电热膜地热供暖系统的最大优点之一。十个熟练的操作工人十天大约能做1万平米。安装简单、缩短工期,这是其他供暖设备无法比拟的。

五、电热膜地热供暖系统在国内的应用情况分析
我国北方冬季大多采用燃煤热水锅炉取暖,然而我国煤炭资源急剧紧张,同时国家水资源也日益缺乏,燃煤热水取暖将给国家资源造成极大的浪费,而且这种取暖排烟也会造成严重的环境污染。诸如种种原因,未来终将被取代。目前国外集中供暖基本已经退出市场。现在只有俄罗斯、中国以及极少数国家在使用集中供暖。
目前,从国家到地方政府,已经高度重视这一点,看到电热膜地热采暖系统的生态、环保、节能、健康等特点,给予高度评价,并多次召集各个部委及专家进行研讨和交流,同时在国家政策上给予了大力支持。2004年被国家发改委列为高新技术产业化推广项目,2008年即将实施《电热地膜采暖系统》国家标准。
如今,电热膜地热供暖系统已经在全国范围内得到了广泛的应用,也受到了广大用户的一致好评。
国内几种采暖方式比较

类别 传统供暖 燃气壁挂炉供暖 电热膜 热泵技术
调温性 不可调温,存在垂直、水平失调问题 可安需调温 可安需调温 可安需调温
节能 目前国情决定了无法分室单独控制,无法节能 可以分户单独控制,但能耗比较高 可以分户单独控制,经济运行,节约能源 节约能源,同时能满足冬夏两季使用
耗水 水做导体,隐患多 水做导体,隐患多,控制复杂 辐射传热,无需用水 通风系统,用水量很少
占地 占用大量室内外空间 节约室外空间,室内空间浪费 节约室内外空间 占用大量室内外空间
寿命 15年 10年 50年 15年
舒适 室内空气燥热,空气中有拂尘 室内空气燥热,空气中有拂尘 红外线辐射,如阳光照射 室内空气燥热,空气中有拂尘
前期投入 170元/㎡ 160元/m2 148元/m2 400元/m2
运行费用 27.6元/㎡ 30元/m2 12元/m2
2
25元/m2(冬夏两季)
维护费

 

 

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