蓄热技术在电红外辐射采暖器中的应用

蓄热技术在电红外辐射采暖器中的应用

马放  何恩华

摘  要  介绍了一种以电为能源的蓄热式红外辐射采暖器，我国电采暖的现状以及蓄热技术在电采暖中的应用，提出了以电为能源的蓄热式红外辐射采暖器供暖系统适用的场合及应用前景。

关键词  蓄热  节能  红外辐射采暖器  采暖器

0  前言

    随着近几年节能、环保意识的逐渐深入人心，在我国的电量供给较以往有所提高的形势下，比普通电采暖方式更具节能效果的蓄热式电红外辐射采暖器的推广已逐渐提上日程。近期电力部门出台的一系列优惠政策充分表明，积极推广电热蓄能式供暖已成为一些电力企业要抓的重点之一。蓄热式电红外辐射采暖器在能源危机日益严重的将来，应作为主要的采暖手段之一而得到普及。

1  电采暖现状

    电采暖的方式有很多，如电红外辐射采暖器、电散热器、电热锅炉、地热电缆和电热泵等。从发展方向上看，水暖向电暖和气暖发展也是合乎环保发展趋势的。

    集中供热因涉及电厂、热厂、用户等多个经营环节，容易引发资费纠纷，同时集中供热要消耗大量煤炭，还平添管道铺设和维护、土地占用等投入及管理成本，既麻烦又浪费。电采暖因舒适度好，供热质量高，自主控温，按需供暖，维护甚少等优势，已越来越被大众所喜爱。

2  蓄热式电红外辐射采暖器

    在电采暖中，可以通过热水或其它流体介质蓄热实现电力的削峰填谷。但是由于蓄热器的容积很大，只能用于集中式的电动供热系统，若与家用电暖器结合，将会占用房间较大空间，这是不现实的。

    为此，一种电暖器与蓄热相结合的采暖装置──蓄热式电红外辐射采暖器浮出水面。该采暖器是模拟“太阳温暖地球”的原理，采用先进的碳陶发热元件及特种合金铝等离子喷涂工艺，以红外辐射方式供热，具有蓄能装置的高科技供暖产品。它的电热转换率高达99.9%，红外辐射率可达85%；它与温控器配套使用，自主控温，室内温度均匀可控。整个系统采用并联方式联结，安装在天棚或墙壁上，运行安全稳定，不占室内面积。这是一种卫生条件和舒适条件都非常高的全新供热理念。

    蓄热式电红外辐射采暖器可广泛应用于民用建筑、工业厂房、学校、办公楼及军事设施等各类建筑。

    蓄热式电红外辐射采暖器是以电为能源，具有蓄热功能，且以红外辐射方式供热的采暖装置。主要包括：碳陶发热元件、翅片式辐射板、感温装置、蓄热层、绝热层、接线装置等，详见下图。

 

图1：蓄热式电红外辐射采暖器

  

   蓄热式电红外辐射采暖器是一种清洁，安全，舒适和可靠的供热方式。目前这种电采暖方式在北美和欧洲用于冬季取暖十分流行。相比之下，我国蓄热的应用较少，主要集中在余热或废热利用等方面。蓄热装置的作用表现为平衡供热量和热负荷之间的关系、减小设备容量和提高系统效率等方面。因此，在采暖热负荷一定的情况下，改变不同时间电采暖系统供热量的大小，在电力低谷期多用电供热，电力高峰期少用电或不用电供热，供热量与热负荷之间的平衡可通过蓄热装置实现，从而达到减小电力峰谷差的目的。

3  蓄热

    蓄热式电红外辐射采暖器在某一时间段内（电网负荷低谷段）接通电源后，固态蓄热材料开始升温蓄热。当室温达到预设值时温控器切断电路，加热装置停止工作，此时即为停电保持阶段。

    停电保持阶段时，房间的热量主要来自于由固态蓄热材料的放热。由于其蓄热材料固有的较大比热和很大的可以利用的温差，从而得到巨大的贮热密度，高达40～50万kcal/m³。故即使在不通电的情况下也能近似等温放热较长时间，也就是说，室内会有一个较长时间的恒温停电保持时间。

4  蓄热式电红外辐射采暖器的应用和推广

    电采暖的应用和推广，应以电力相对富裕为前提。实际上，电力方面最突出的问题是峰谷差的不断拉大。如果电采暖系统仅在电力低谷期运行，则会削减电力负荷的峰谷差，有利于电力网的安全稳定运行。从经济上看可使用便宜的谷价电能，使电采暖系统运行成本的大幅度降低。而要实现电采暖系统电力低谷运行，则需要利用蓄热式电采暖设备。

    目前我国电采暖仍以直热式电暖器为主，包括地板电热膜，地热缆等，并已在采暖市场上取得了很大的销售成绩。但由于这类电采暖不能蓄热，即便有低谷优惠电价，全天也只有夜间8个小时可以享受低电价，其余白天16个小时都必须承受较高电价的负担。

    蓄热式电红外辐射采暖器的出台，则解决了前者的困扰。它以新型红外辐射采暖器为载体，充分利用优惠电价政策，将夜间低价电能转化成热能，并储存在电暖器里的高密度介质中，以电热管为加热元件，以固态蓄热材料为热媒，在蓄热材料和外壳之间装有保温层，可充分利用夜间低谷时段的半价电优惠政策供热，其经济的运行费用将是其他采暖方式都无法比拟的。

    蓄热式电采暖方式如今已获得政府部门的支持并开始推广。例如北京市政府为进一步治理大气污染，优化能源消费结构，改进城市环境，开始鼓励北京市居民使用电采暖设备替代燃煤取暖，并制订优惠办法，已开始对冬季使用电采暖的用户实行低谷用电的优惠价格。优惠对象主要针对以电能为主要能源的采暖系统，优惠价格从每晚23:00到早晨7:00，收费由白天的0.44元/度优惠为0.2元/度，其中重点推广的便是蓄热式电采暖设备。

参考文献

[1] 《蓄热技术及其应用》，北京：化学工业出版社，2005年

[2] 《电热采暖、伴热设备安装》，北京：中国建筑标准设计研究院，2003

[3]  扬善勤，《民用建筑节能设计手册》，北京：中国建筑工业出版社，1997

文章来源：大连尼奥冷暖设备制造有限公司《蓄热技术在电红外辐射采暖器中的应用》