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電熱膜系統(tǒng)的用電量
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發(fā)表時(shí)間：2015年02月12日 10:18
紅外電熱膜采暖系統(tǒng)每平方米建筑面積一個(gè)采暖期需要消耗多少電量，需要多少電費(fèi)？和水暖的集中采暖費(fèi)相比，省不省錢？
嚴(yán)格來說，這個(gè)問題不是紅外電熱膜本身的問題，而是房間保溫好壞決定電熱膜消耗多少電量，電熱膜的作用只是用來補(bǔ)充房間的能量損失，房間散失的熱量多，電熱膜補(bǔ)充的熱量就多，即費(fèi)電。房間保溫好，散失熱量少，電熱膜補(bǔ)充的熱量就少，就省電。
紅外輻射電熱膜采暖系統(tǒng)的工作過程是：采暖系統(tǒng)接通電源，輻射出紅外線，加熱房間，若溫控器設(shè)定為20℃，當(dāng)室溫達(dá)到20℃后，電熱膜斷電，由于房間的熱量通過墻和門窗等處向外散失熱量，房間溫度開始不斷下降，當(dāng)室溫降至18～19℃時(shí)，電熱膜又開始通電，補(bǔ)充房間散失的熱量，當(dāng)室溫達(dá)到20℃時(shí)，電熱膜又?jǐn)嚯姡@樣周而復(fù)始地工作著，電熱膜提供的熱量就等于房間散失的熱量，保持房間恒溫。因此，可以看出，房間保溫好，散失熱量少，通過電熱膜補(bǔ)充的熱量少，電熱膜采暖就省電。若房間保溫不好，散失熱量多，就需要電熱膜補(bǔ)充較多熱量，就費(fèi)電。因此，電熱膜采暖用電量多少，不取決于電熱膜本身，而是取決于房間的保暖情況，電熱膜消耗的電量就等于房間所散失的熱量。
紅外電熱膜采暖系統(tǒng)的用電量，在房屋結(jié)構(gòu)確定的條件下，是可以估算的。一般達(dá)到50％的節(jié)能建筑，根據(jù)熱負(fù)荷計(jì)算，每小時(shí)每平方米（建筑面積）需要補(bǔ)充20.5W/㎡的能量，以采暖期為120天的(保定地區(qū)，以室外最低溫度-14℃計(jì)算)為例，一個(gè)采暖期需要補(bǔ)充的理論能量為：
20.5W/㎡×24h/天×120天＝59040Wh/㎡（室內(nèi)全天候20℃時(shí)）
采用紅外電熱膜采暖系統(tǒng)，因可溫度自控，每天以六小時(shí)的時(shí)間室內(nèi)溫度調(diào)至10～15℃，其余18小時(shí)為18℃～20℃計(jì)算，則一般修正系數(shù)為65%，一個(gè)采暖期需要補(bǔ)充的實(shí)際能量為：
59040Wh/㎡×65%＝38376 Wh/㎡
折成用電量為：38376 Wh/㎡÷1000=38.376度/㎡
以上熱負(fù)荷計(jì)算所用的室外計(jì)算溫度，我國是采用不保證天數(shù)來確定的，規(guī)范規(guī)定：“采暖室外計(jì)算溫度，應(yīng)采用歷年平均不保證五天的日平均溫度。”也就是說每年可能有5天左右的時(shí)間里，室外日平均溫度低于室外計(jì)算溫度，而大部分時(shí)間里，日平均溫度是高于此溫度的，顯然熱負(fù)荷計(jì)算得到的值，是假定室外日平均溫度皆為計(jì)算溫度時(shí)得到的，實(shí)際上只有5天左右時(shí)間熱負(fù)荷為此值，即大約有五天左右的時(shí)間里房屋損失的熱量為此值，大部分時(shí)間里房屋損失的熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于此值，也就是說，大部分時(shí)間里房屋需補(bǔ)充的熱量遠(yuǎn)低于此值。一般可用平均50％～60％來估算，所以一個(gè)采暖期每平方米建筑面積的用電量為：
38.376度×50%～38.376度×60%=19.188～23.026度
若每度電費(fèi)為0.51元，則一個(gè)采暖期每平方米建筑面積的采暖費(fèi)為9.79～11.74元/㎡。
目前全國正在推行65％的節(jié)能建筑，根據(jù)熱負(fù)荷計(jì)算，每平方米建筑面積采暖耗能為12.7W/㎡，一個(gè)采暖期需要補(bǔ)充的理論能量為：（大連地區(qū)）
12.7W/㎡×24h/天×120天＝36576Wh/㎡
乘：修正系數(shù)65%，一個(gè)采暖期需要補(bǔ)充的實(shí)際能量為：
36576Wh/㎡×65%=23774 Wh/㎡
用電量：23774 Wh/㎡÷1000=23.774度/㎡
用平均50％～60％來估算，一個(gè)采暖期每平方米建筑面積的用電量為：
23.774度×50%～23.774度×60%=11.887～14.264度
若每度電費(fèi)為0.51元，則一個(gè)采暖期每平方米建筑面積的采暖費(fèi)為6.06～7.27元/㎡。
下面介紹一批實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，與以上分析基本相符。
附錄一：哈爾濱人和名苑D棟2001年2月1日～2月29日測試記錄，從中可以看出（哈爾濱當(dāng)?shù)禺?dāng)時(shí)取暖費(fèi)用為31.25元/㎡使用面積）：
同一棟樓，房間處于不同位置，其熱量散失是不同的，頂棚和底層的側(cè)面位置，有三面冷柵（冷柵即是與室外相鄰的墻壁，它與室內(nèi)溫差較大，熱量從冷柵散失的較多，室內(nèi)各房間之間，若冬天都有采暖設(shè)備，室溫相差不大，通過它們之間墻壁散失的熱量較少。）熱量散失較大，如七單元701房間，即為三面冷柵，熱量損失較大，故采暖費(fèi)最高，一個(gè)采暖期每平方米建筑面積所用電費(fèi)為20.89元/㎡。一單元301房間，為中間層側(cè)面房間，有兩面冷柵，熱量散失次之，一個(gè)采暖期每平方米建筑面積所用電費(fèi)為17.49元/㎡。其它房間，皆是中間層中部房間，只有一面冷柵，其一個(gè)采暖期每平方米建筑面積所用電費(fèi)最少，為12.48～15.57元/㎡。它們之間也有差別，主要原因是設(shè)定房間溫度不同，設(shè)定室溫較高，則與室外溫差較大，熱量散失較多，電費(fèi)較高。另一原因是，房間處于高溫時(shí)段較長也是耗電較多、電費(fèi)較高的原因之一。
該建筑接近50％節(jié)能建筑，以理論值計(jì)算：其每平方米建筑面積的運(yùn)行費(fèi)用應(yīng)為21.9W/㎡×24h/天×180天÷1000×65%×（50%～60%）×0.51＝15.68元～18.82元.而該實(shí)驗(yàn)間經(jīng)二年的實(shí)際跟蹤測試：每平方米建筑面積平均所用電費(fèi)為15.04元/㎡，第二年的平均電費(fèi)降到15元/㎡以下（其原因是第一年房屋墻壁沒有干，有一些電能用于加熱墻壁）。略低于其理論的計(jì)算數(shù)據(jù)。因此以上計(jì)算依據(jù)是可靠、準(zhǔn)確的。
附錄二：磚混結(jié)構(gòu)49磚墻，非節(jié)能建筑，但位置較好，東西朝向、中間層，雖是非節(jié)能建筑，熱量損失卻很少，用電熱膜數(shù)量為88W/㎡。一個(gè)采暖期單位使用面積平均費(fèi)用為29.73元/㎡。（當(dāng)?shù)禺?dāng)時(shí)取暖費(fèi)用為31.25元/㎡使用面積）
附錄三：是2003～2004年冬季在大連地區(qū)實(shí)驗(yàn)間冬季電熱膜采暖用電量記錄，該實(shí)驗(yàn)間選擇保溫特別不好的房間，是二十世紀(jì)40年代日本的簡易建筑，24墻墻厚270㎜，單層木窗，整棟樓都沒有采暖，只有實(shí)驗(yàn)間采用電熱膜采暖，相當(dāng)于六面冷柵，六方散熱，使用面積為14.4㎡。實(shí)驗(yàn)期為2003年11月26日至2004年3月30日，基本為一個(gè)采暖期。實(shí)驗(yàn)結(jié)果是：平均每平方米使用面積的電熱膜采暖費(fèi)用為48.7元/㎡，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于集中采暖費(fèi)用。
從上述可知：
1、電熱膜采暖系統(tǒng)用電量和使用費(fèi)用與電熱膜本身無關(guān)，是與房屋的保溫狀況有關(guān):
保暖好的房間使用費(fèi)用低于集中采暖費(fèi)用，保溫不好的房間采暖費(fèi)用可能高于集中采暖費(fèi)用，甚至遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于集中采暖費(fèi)用。因此，節(jié)能建筑可以用電熱膜采暖，非節(jié)能建筑，尤其保溫不好的房間，不易使用電熱膜采暖。如果要用，必須首先進(jìn)行房間的保溫處理（做內(nèi)保溫或外保溫）。
2、電熱膜采暖系統(tǒng)電熱膜安裝數(shù)量：
一般首先應(yīng)該根據(jù)建筑物的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，門窗的大小和結(jié)構(gòu)、朝向等進(jìn)行熱負(fù)荷計(jì)算，即計(jì)算出房間的每小時(shí)熱量損耗值，根據(jù)此值增加30％～50％做為房間鋪裝電熱膜的數(shù)量。因?yàn)闊嶝?fù)荷計(jì)算用的室外計(jì)算溫度，并不是該地區(qū)的最低溫，至少每年有5～10天的室外溫度遠(yuǎn)低于室外計(jì)算溫度，在這些天中，房間的熱損耗遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)熱負(fù)荷值，若按設(shè)計(jì)熱負(fù)荷值安裝電熱膜，這些天電熱膜所提供熱量小于房間散失的熱量，電熱膜將全日通電工作，房間溫度仍達(dá)不到設(shè)定溫度。另一方面，市電電壓允許波動(dòng)±15％，即市電電壓最低可達(dá)187伏。每片電熱膜在220伏時(shí)為60W，因功率與電壓平方成正比，故電壓降為187伏時(shí)，每片電熱膜的功率降為W’，
即2202：60＝1872：W’
W’＝43.35W
W’/W＝43.35/60＝72.25％
為了使電熱膜在任何時(shí)間都能提供充足的熱量來完全補(bǔ)償房間散失的熱量，使房間保持恒溫，則必須在設(shè)計(jì)熱負(fù)荷值的基礎(chǔ)上增加30％～50％以保證有充足的熱源來補(bǔ)充房間的熱量損失，確保房間恒溫。
在條件允許的情況下，多安裝一些電熱膜，對電熱膜采暖系統(tǒng)是有好處，而無壞處。安裝電熱膜數(shù)量多，房間升溫快，補(bǔ)充房間熱量損失也快，使房間溫度更接近溫控器的設(shè)定值。電熱膜數(shù)量多，將使電熱膜通電時(shí)間短，累計(jì)通電時(shí)間也短，故并不費(fèi)電。
