●费用分析
我们的回答是:如果是同一房间(房屋的保温情况相同,单位时间内的散热量——热损耗相同的情况下)用电锅炉采暖、电暖器采暖和空调采暖相比较,红外电热膜采暖是最省电的,因为电热膜的发热体是纯电阻器件,其电热转换效率是接近100%,其能量损失:
1、电热膜采暖,有一部分热量会通过背面保温层向上散失,地热膜采暖会有一部分热量通过背面的保温层向下散失。这种损失,只要保温层足够厚,即可忽略不计。
电锅炉和电暖器,加热元件为电热管,电热管的结构是:将绕成螺旋状的电炉丝,装到金属管或石英管中,通电后电炉丝发热,加热了金属管或石英管,进而加热电锅炉的水,热水在暖气包中进行热交换,加热房间空气,使其升温。电暖气也是电热管加热油,进而加热暖气片,在房间中进行热交换,使房间空气被加热,通过对流使房间温度提高。空调有两种加热方式,其一为空调中的电炉丝通电被加热至1000多度,然后鼓风,用热风通过对流,使房间升温。其二,是致冷的逆过程,即通电后电动机旋转,带动压缩机,使弗里昂被压缩而放热,弗里昂膨胀时,从室外吸热、液化、再压缩,再放热;这样循环过程,一面放热,用热风加热房间空气而升温,另一面从室外吸热。其实质是将室外的冷空气中的热量吸收进来,然后通过压缩过程将其热量放出来,形成热风,加热房间空气,使其升温。
这个过程能量损失较大:
2、电锅炉、电暖气、空调等,它们不是直接加热房间空气,都是通过若干中间介质进行能量转换,{zh1}再加热房间空气,这些中间介质能量转换过程,都存在能量损失,因而它们的热效率较低。因此我们说红外电热膜的热效率{zg},当然是最省电。
另一方面,红外电热膜是通过红外线将能量传递给人体和周围物体,有晒太阳一样暖烘烘的感觉,房间温度非常均匀,没有因空气对流引起的浮尘,是{zss}的绿色采暖方式。
红外电热膜采暖系统每平方米建筑面积一个采暖期需要消耗多少电量,需要多少电费?和水暖的集中采暖费相比,省不省钱?
严格来说,这个问题不是红外电热膜本身的问题,而是房间保温好坏决定电热膜消耗多少电量,电热膜的作用只是用来补充房间的能量损失,房间散失的热量多,电热膜补充的热量就多,即费电。房间保温好,散失热量少,电热膜补充的热量就少,就省电。
红外辐射电热膜采暖系统的工作过程是:采暖系统接通电源,辐射出红外线,加热房间,若温控器设定为20℃,当室温达到20℃后,电热膜断电,由于房间的热量通过墙和门窗……等处向外散失热量,房间温度开始不断下降,当室温降至18~19℃时,电热膜又开始通电,补充房间散失的热量,当室温达到20℃时,电热膜又断电,这样周而复始地工作着,电热膜提供的热量就等于房间散失的热量,保持房间恒温。因此,可以看出,房间保温好,散失热量少,通过电热膜补充的热量少,电热膜采暖就省电。若房间保温不好,散失热量多,就需要电热膜补充较多热量,就费电。因此,电热膜采暖用电量多少,不取决于电热膜本身,而是取决于房间的保暖情况,电热膜消耗的电量就等于房间所散失的热量。
红外电热膜采暖系统的用电量,在房屋结构确定的条件下,是可以估算的。一般达到50%的节能建筑,根据热负荷计算,每小时每平方米(建筑面积)需要补充20.5W/㎡的能量,以采暖期为120天的(以室外{zd1}温度-5℃计算)为例,一个采暖期需要补充的理论能量为:
20.5W/㎡×24h/天×120天=59040Wh/㎡(室内全天候20℃时)
采用红外电热膜采暖系统,因可温度自控,每天以六小时的时间室内温度调至10~15℃,其余18小时为18℃~20℃计算,则一般修正系数为65%,一个采暖期需要补充的实际能量为:Wh/㎡×65%=38376Wh/㎡
折成用电量为:38376 Wh/㎡÷1000=38.37度/㎡
以上热负荷计算所用的室外计算温度,我国是采用不保证天数来确定的,规范规定:“采暖室外计算温度,应采用历年平均不保证五天的日平均温度。”也就是说每年可能有5天左右的时间里,室外日平均温度低于室外计算温度,而大部分时间里,日平均温度是高于此温度的,显然热负荷计算得到的值,是假定室外日平均温度皆为计算温度时得到的,实际上只有5天左右时间热负荷为此值,即大约有五天左右的时间里房屋损失的热量为此值,大部分时间里房屋损失的热量远远低于此值,也就是说,大部分时间里房屋需补充的热量远低于此值。一般可用平均50%~60%来估算,所以一个采暖期每平方米建筑面积的用电量为:
若每度电费为0.55元,则一个采暖期每平方米建筑面积的采暖费为:10.5~12.65元/㎡。
下面介绍几处具有典型意义的电供暖用户数据,同时结合建筑物的保温情况综合分析运行费用:(西安市集中供暖费用为:一个采暖季:20元/建筑面积)
例一:
A、西安市上城小区梁女士家,该小区于2005年年底交工,整体建筑没有做外墙外保温,窗户为塑钢中空玻璃,但气密性不是很好,冷风渗透比较厉害(根据梁女士反应,可以感觉到窗户有冷风吹进来),梁女士的房间位于该楼盘的 13层,最北户,为复式结构,建筑面积80平米。有两面冷栅(冷栅即是与室外相邻的墙壁),冷栅上均有窗户。由于该住户为复式结构,受层高的限制,设计时根据客户的要求,将一层设计为电热地膜,采用复合木地板直接铺装,保温层采用1CM厚PEF板。二层采用空调采暖。该住户于06年装潢施工完毕,业主于07年冬季开始使用该系统,房间温度为20°C,采暖季共交纳电费2200元,(0.55元/度)抛去生活用电400元,实际电采暖的费用为1700元。折合为:一个采暖季:22.4元/建筑面积。08年冬季采暖季共交纳电费2000元,,抛去生活用电400元,实际电采暖的费用为1600元折合为:一个采暖季:20.元/建筑面积。
B、长安区吉源美郡小区,该小区于2005年年底交工,整体建筑没有做外墙外保温,墙体为节能砖,窗户为塑钢单层玻璃。丁先生家为中单元三层东户建筑面积100平米,为中间层房间,有一面冷栅,热量散失最小,该住户于06年装潢施工完毕,业主于07年冬季开始使用该系统,房间温度为20°C,采暖季共用电2400度,(0.55元/度)抛去生活用电300元,实际电采暖的费用为1020元。折合为:一个采暖季:10.2元/建筑面积。08年冬季采暖季共用电2000度,,抛去生活用电300元,实际电采暖的费用为800元折合为:一个采暖季:8元/建筑面积。
同一地区,为什么运行费用不同呢?主要原因有以下几点:
1、房间处于不同位置,其热量散失是不同的,顶棚和底层的侧面位置,有三面冷栅(冷栅即是与室外相邻的墙壁,它与室内温差较大,热量从冷栅散失的较多,室内各房间之间,若冬天都有采暖设备,室温相差不大,通过它们之间墙壁散失的热量较少。)热量散失较大,例如西安上城小区梁女士家,即为两面冷栅,且窗户密闭性能不好,热量损失较大。由于层高的原因只使用了 1CM的保温板,热损失大,且二层使用的是空调采暖热效率低,综合以上因素,运行费用比吉源美郡小区要高。长安区吉源美郡小区丁先生家,为中单元三层东户,为中间层房间,左右都有住户居住采暖,只有一面冷栅,热量散失最小,采用的是天棚掉顶系统,保温层采用5CM保温棉,热损很小。
2、另一方面原因:是设定房间温度不同,设定室温较高,则与室外温差较大,热量散失较多,电费较高。另一原因是,房间处于高温时段较长也是耗电较多、电费较高的原因之一。
从上述可知:
为了使电热膜在任何时间都能提供充足的热量来xx补偿房间散失的热量,使房间保持恒温,则必须在设计热负荷值的基础上增加30~50%以保证有充足的热源来补充房间的热量损失,确保房间恒温。
在条件允许的情况下,多安装一些电热膜,对电热膜采暖系统是有好处,而无坏处。安装电热膜数量多,房间升温快,补充房间热量损失也快,使房间温度更接近温控器的设定值。电热膜数量多,将使电热膜通电时间短,累计通电时间也短,故并不费电。