1.電供暖系統(tǒng)分類(lèi)及常見(jiàn)電供暖系統(tǒng)簡(jiǎn)介

    供暖系統(tǒng)類(lèi)型，按照管理方式分為集中供暖和分散供暖；按照熱源不同分為燃煤、燃?xì)?、燃油、電力、太?yáng)能以及其他可再生能源供暖；按照散熱末端和熱傳遞方式分為散熱器自然對(duì)流、熱風(fēng)強(qiáng)制對(duì)流、地面輻射供暖，其中地面輻射供暖又分為水地暖和電地暖。

    1.1電供暖系統(tǒng)分類(lèi)和共同特點(diǎn)

    以電力為能源的供暖系統(tǒng)稱(chēng)為電供暖系統(tǒng)。依據(jù)電能在轉(zhuǎn)化成熱能的過(guò)程中是否有中間介質(zhì)的參與，電供暖系統(tǒng)分為間接電供暖和直接電供暖。

　　間接電供暖主要以熱泵和電熱水鍋爐為主，由于是通過(guò)電能給水加熱，大大增加了室內(nèi)濕度，人居的舒適感更好。

    直接電供暖包括以地面輻射供暖為主的電熱膜輻射供暖和發(fā)熱電纜電地暖；輻射電熱板、直熱電暖器、熱風(fēng)空調(diào)等?！　?/span>

    電供暖系統(tǒng)的共同特點(diǎn)是在使用過(guò)程中沒(méi)有污染物排放，是最為清潔環(huán)保的供暖方式。大部分電供暖系統(tǒng)具有系統(tǒng)簡(jiǎn)單、安裝方便，可以方便地實(shí)現(xiàn)分室控制、便于實(shí)現(xiàn)行為節(jié)能，因此多用于分散供暖。不同的電供暖系統(tǒng)的應(yīng)用條件、技術(shù)成熟程度、能源利用效率、投資和運(yùn)行成本等均具有一定的差異。

    1.2幾種常見(jiàn)的電供暖系統(tǒng)簡(jiǎn)介

    1.2.1電鍋爐熱水供暖系統(tǒng)

    電熱水鍋爐供暖系統(tǒng)是最早的電供暖形式，技術(shù)是成熟的，不同電熱水鍋爐的熱效率差異不大。有用于集中供暖熱水調(diào)峰用大型電熱水鍋爐，也有用于分散供暖的小型電熱水鍋爐。

　　由于電熱水鍋爐的散熱終端與燃煤鍋爐的散熱終端相同，所以，相對(duì)而言，采用電熱水鍋爐供暖更適應(yīng)北方原有燒煤或集中供暖的用戶(hù)，舒適度更高。

　　當(dāng)前全國(guó)進(jìn)行煤改電，正是由于原有煤鍋爐系統(tǒng)為熱水供暖，所以電鍋爐更適合當(dāng)前煤改電工程。

    1.2.2發(fā)熱電纜地面輻射供暖

    發(fā)熱電纜電地暖是指將發(fā)熱電纜直接鋪設(shè)在地面散熱末端的輻射供暖系統(tǒng)，與電熱膜電地暖具有相似的功能特點(diǎn)，需要指出的是，國(guó)內(nèi)個(gè)別高端品牌在發(fā)熱電纜產(chǎn)品質(zhì)量控制、性?xún)r(jià)比等各方面已經(jīng)遠(yuǎn)超過(guò)進(jìn)口品牌，并且有些國(guó)產(chǎn)品牌已經(jīng)出口歐洲和北美等地。

    1.2.3熱泵供暖系統(tǒng)

    熱泵供暖系統(tǒng)包括空氣源、水源和地源，分別是以空氣和水為熱源、以電能為驅(qū)動(dòng)能源進(jìn)行熱交換并主要通過(guò)熱水盤(pán)管向外傳遞熱量的供暖方式。

    熱泵供暖系統(tǒng)中，電能僅作為壓縮機(jī)做功、空氣或水的搬運(yùn)和輸送介質(zhì)，電能利用率最高，也是最為節(jié)能的供暖系統(tǒng)。三種熱泵各有最為適宜的使用條件：空氣源熱泵更適合于分散供暖，包括農(nóng)村地區(qū)的煤改電，但是空氣源熱泵在超低溫運(yùn)行時(shí)除有技術(shù)難點(diǎn)外，熱效率也會(huì)大大降低。水源熱泵應(yīng)有足夠的水資源并在使用淺層地下水時(shí)應(yīng)能確?；毓啵鬯礋岜玫仁苤朴谒吹睾唾Y源條件；地源熱泵僅適用于低密度住宅并且地下土壤散熱條件較好的地區(qū)。水、地源熱泵只有冬季供暖和夏季供冷同時(shí)使用時(shí)才能達(dá)到地下熱平衡，既不破壞生態(tài)環(huán)境，又能持續(xù)保持使用效果，而空氣源熱泵不存在這類(lèi)問(wèn)題。此外，與其他電供暖形式相比，熱泵供暖系統(tǒng)初投資相對(duì)較高，在同時(shí)有供暖和供冷需求時(shí)，經(jīng)濟(jì)性較為明顯。

    1.2.4輻射電熱板、電暖器供暖系統(tǒng)

    輻射電熱板是將剛性電熱膜加工成型安裝在室內(nèi)墻壁上的電供暖方式。沒(méi)有熱惰性，升溫快；施工簡(jiǎn)單，便于維修。對(duì)于有間歇供暖需求，如：學(xué)校、商場(chǎng)等較為合適。

    電暖器舒適性不如其他電供暖系統(tǒng)，但是成本相對(duì)較低，對(duì)于車(chē)間廠房等老舊建筑電供暖改造較為適宜。

    1.2.5電熱膜輻射供暖系統(tǒng)

    電熱膜輻射供暖系統(tǒng)包括電熱膜電地暖、墻暖和頂暖，分別是指將電熱膜直接鑲嵌于地面、墻面和頂棚散熱末端結(jié)構(gòu)中的電供暖形式，主要以電地暖為主。

    電熱膜電地暖具有以下優(yōu)點(diǎn)：發(fā)熱面積大；不占用室內(nèi)空間；舒適性好，體感溫度高。

    2電供暖系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀和未來(lái)趨勢(shì)

    2.1電供暖系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀

    電供暖系統(tǒng)在我國(guó)的應(yīng)用歷史很久，但是發(fā)展卻很緩慢。究其原因，筆者認(rèn)為主要在有以下幾個(gè)方面。

    1）供暖政策原因計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)代，供暖是社會(huì)福利的一部分，集中供暖是市政工程的一部分。集中供暖的各種弊病凸顯，供熱計(jì)量改革也在艱難中前行，“老帳未還，又添新帳”，但供暖區(qū)域仍是以推行集中供暖為主的國(guó)家政策沒(méi)有變化。而電供暖的最大特點(diǎn)是以分散供暖為主，與政策主流不吻合，與集中供暖搶市場(chǎng)，是弱勢(shì)群體。

    2）設(shè)計(jì)法規(guī)原因電供暖在暖通界一直受到歧視和排斥。修編后的《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50736-2012）對(duì)電供暖仍然設(shè)定了十分苛刻的強(qiáng)制性使用條款，從而制約了電供暖系統(tǒng)的合理應(yīng)用。限制條款的依據(jù)是從一次能源轉(zhuǎn)換效率出發(fā)，認(rèn)定用高品位能源的電轉(zhuǎn)換成低品位的熱，能源利用效率低。但是，如果與集中供暖相比，考慮到管網(wǎng)系統(tǒng)的熱損失、管理成本、安裝計(jì)量表后也難以做到完全按計(jì)量收費(fèi)、管網(wǎng)老化改造投入、全壽命周期內(nèi)的經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)、以及近年來(lái)越來(lái)越嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題等等因素綜合對(duì)比，上述限制條款是值得商榷的。

    3）系統(tǒng)技術(shù)原因電供暖系統(tǒng)技術(shù)是與我國(guó)房地產(chǎn)業(yè)同步發(fā)展起來(lái)的，目前雖然已經(jīng)成為了世界上各類(lèi)供暖系統(tǒng)門(mén)類(lèi)最全、應(yīng)用范圍最廣、鋪設(shè)面積最大的國(guó)家，但是電供暖系統(tǒng)技術(shù)良莠不齊、個(gè)別失敗案例對(duì)整個(gè)電供暖行業(yè)的打擊甚至是毀滅性的。如：印刷油墨電熱膜頂棚供暖的失敗給整個(gè)行業(yè)造成不好的的影響至今仍沒(méi)有完全消除。

4）惡性競(jìng)爭(zhēng)原因電供暖行業(yè)在在十分有限的市場(chǎng)空間內(nèi)，還要與其他分散供暖方式競(jìng)爭(zhēng)，各種電供暖系統(tǒng)以及同類(lèi)產(chǎn)品之間競(jìng)爭(zhēng)更加激烈。尤其在缺失國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的情況下，個(gè)別廠家商家為了自身利益使出渾身解數(shù)，或夸大宣傳，或過(guò)度承諾，或超低價(jià)中標(biāo)后降低配置、以次充好等等。惡性競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果使本來(lái)就弱勢(shì)的電供暖行業(yè)發(fā)展更加緩慢，也給打壓電供暖系統(tǒng)的人們提供了攻擊的炮彈。

    2.2電供暖系統(tǒng)的未來(lái)趨勢(shì)

    電供暖系統(tǒng)作為我國(guó)主供暖區(qū)集中供暖的有效補(bǔ)充，以及非供暖區(qū)夏熱冬冷地區(qū)或其他地區(qū)的主供暖形式之一，有著十分廣闊的應(yīng)用前景。

    1）時(shí)代的要求針對(duì)“大范圍、長(zhǎng)時(shí)間、重度污染”的霧霾天氣，國(guó)家和各省市先后出臺(tái)了一系列“清潔空氣行動(dòng)計(jì)劃”政策法規(guī)和實(shí)施細(xì)則，其中冬季供暖使用清潔能源替代燃煤，成為了重要的治污措施之一。以北京市為例，從農(nóng)村冬季供暖入手，在全國(guó)率先出臺(tái)了“農(nóng)村取暖煤改電”政策并已開(kāi)始實(shí)施，城市老舊小區(qū)、城鄉(xiāng)結(jié)合部燃煤供暖小區(qū)的電供暖改造政策也在研究制定中。其他各省市也分別在研究或?qū)嵤┣鍧嵞茉垂┡母锓桨?，相信電供暖系統(tǒng)定會(huì)在不久的將來(lái)成為不少城市冬季供暖的主流形式之一。

    2）技術(shù)進(jìn)步的結(jié)果各種電供暖系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)十分成熟，而技術(shù)成熟的標(biāo)志是執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)。如：針對(duì)輻射電供暖系統(tǒng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有《低溫輻射電熱膜》、《低溫輻射電熱膜供暖系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》和《輻射供暖供冷應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》，對(duì)于輻射電供暖行業(yè)的健康發(fā)展起到了促進(jìn)作用。清華大學(xué)李遠(yuǎn)哲教授帶領(lǐng)的清華索蘭環(huán)能技術(shù)研究所科研團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的空氣源熱泵地面輻射供暖系統(tǒng)，于2002年獲得原建設(shè)部科技司的技術(shù)鑒定，開(kāi)啟了空氣源熱泵用于北方地區(qū)冬季供暖的先河。近年來(lái)空氣源熱泵發(fā)展迅速，得到了社會(huì)的普遍認(rèn)可，北京市出臺(tái)了熱泵結(jié)合太陽(yáng)能供暖的技術(shù)導(dǎo)則，對(duì)熱泵供暖的應(yīng)用提供了有力的支持。

    3）政策的推動(dòng)電供暖系統(tǒng)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，加上大量成功的應(yīng)用案例，讓社會(huì)各界包括政府主管部門(mén)開(kāi)始重新審視電供暖系統(tǒng)，“市場(chǎng)在資源配置中起主導(dǎo)作用”的十八屆三中全會(huì)公告對(duì)于打破現(xiàn)有的供暖體制也會(huì)有一定的推進(jìn)作用。而國(guó)家發(fā)改委發(fā)布消息稱(chēng)，2015年底前全國(guó)將實(shí)施峰谷電價(jià)政策，以及為治理霧霾天氣出臺(tái)的供暖煤改電支持政策等對(duì)電供暖系統(tǒng)尤其具有蓄熱功能的電地暖系統(tǒng)的推廣應(yīng)用將是一個(gè)極大的促進(jìn)。

    4）市場(chǎng)有需求即使在打壓的大環(huán)境下，各類(lèi)電供暖系統(tǒng)構(gòu)成的大家族，由于能夠滿(mǎn)足不同的供暖需求，使電供暖系統(tǒng)的社會(huì)認(rèn)知度越來(lái)越高，主動(dòng)選擇電供暖的用戶(hù)越來(lái)越多。隨著一系列利好政策的出臺(tái)，電供暖系統(tǒng)的市場(chǎng)需求也一定會(huì)越來(lái)越旺盛。

    3.選擇電供暖系統(tǒng)應(yīng)具備的條件和注意事項(xiàng)

    3.1有足夠的電力供應(yīng)

    有足夠的電力供應(yīng)是選用電供暖系統(tǒng)的必要條件。但是，不同的電供暖系統(tǒng)，滿(mǎn)足供暖需求所需要配置的電力負(fù)荷是有很大的差別。獨(dú)立供暖單元越分散，需要的總配電負(fù)荷越小。

    3.2建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)達(dá)到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)

    圍護(hù)節(jié)構(gòu)是影響運(yùn)行成本的第一要素。以北京為例，達(dá)到65%節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)、保持室溫18℃的冬季供暖平均能耗為20.6w/m2，每平米建筑整個(gè)冬季的最大能耗為：20.6w/m2·小時(shí)×24小時(shí)/日×120日=59328w。如果采用蓄熱式電熱膜電地暖，按照國(guó)家設(shè)計(jì)規(guī)范，溫度可以降低2℃，節(jié)能約10%。電熱膜電地暖每個(gè)房間均設(shè)置有獨(dú)立的智能化溫度控制器，可以按照使用需求設(shè)置自動(dòng)調(diào)節(jié)的運(yùn)行模式，達(dá)到行為節(jié)能的目的，此項(xiàng)可節(jié)能20～30%。兩者相加，按照節(jié)能30%計(jì)算，總能耗為41530w。電熱膜發(fā)熱體的電熱轉(zhuǎn)換效率幾乎100%，需能耗41.5kwh，其中夜間用電平均約為60～70%，按照北京的居民供暖用電峰谷電價(jià)政策，運(yùn)行成本約為15.5元/m2。大量應(yīng)用實(shí)踐表明，凡是做了外墻保溫的建筑，即使不能達(dá)到65%節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，其運(yùn)行成本也會(huì)低于集中供暖收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。

    3.3電供暖系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)是成熟的

    各類(lèi)電供暖系統(tǒng)，總體上講技術(shù)是成熟的，但是這并不等于所有電供暖設(shè)備和材料生產(chǎn)廠家以及系統(tǒng)集成商提供的產(chǎn)品和電供暖系統(tǒng)都能夠達(dá)到“運(yùn)行安全、操作簡(jiǎn)便，效果好、無(wú)故障”的設(shè)計(jì)要求。尤其在競(jìng)爭(zhēng)惡劣的環(huán)境下，更應(yīng)綜合考察系統(tǒng)集成商和主要設(shè)備供應(yīng)商的技術(shù)研發(fā)、生產(chǎn)加工能力和質(zhì)量管控措施，系統(tǒng)成功運(yùn)行的案例，以及關(guān)聯(lián)企業(yè)的商業(yè)信譽(yù)等。

    3.4選擇電供暖系統(tǒng)應(yīng)注意的事項(xiàng)

    3.4.1不應(yīng)被供暖新技術(shù)等宣傳所迷惑

    中國(guó)供暖需求的耄耋大餐吸引了全世界的供暖技術(shù)，許多在國(guó)外不成熟的供暖技術(shù)是通過(guò)我國(guó)的應(yīng)用逐步得到完善和大面積推廣應(yīng)用，所以國(guó)內(nèi)供暖技術(shù)已經(jīng)走在了世界的前沿，有些是在引領(lǐng)。盡管任何供暖系統(tǒng)都有技術(shù)進(jìn)步和系統(tǒng)優(yōu)化的空間，但是新的技術(shù)突破、尤其“給供暖帶來(lái)一場(chǎng)革命”的所謂新技術(shù)大都具有虛假宣傳的嫌疑。如：近期在人民大會(huì)堂通過(guò)鑒定的號(hào)稱(chēng)“國(guó)際首創(chuàng)空氣源熱泵無(wú)水地暖”，無(wú)非是取消了熱泵的外循環(huán)系統(tǒng)，直接把空氣源熱泵的內(nèi)循環(huán)延長(zhǎng)到地面散熱末端，并無(wú)根本的技術(shù)突破。而由此帶來(lái)的一系列問(wèn)題，如：室溫控制難度的加大、有毒的介質(zhì)一旦泄漏造成的危害、大量使用金屬管材增加的系統(tǒng)成本、大面積應(yīng)用受諸多條件限制幾乎是不可能的等等，匆忙推廣定會(huì)出現(xiàn)許多不可預(yù)見(jiàn)的問(wèn)題，甚至是人身傷害。

    3.4.2任何供暖系統(tǒng)的節(jié)能率都是有極限的

    隨著社會(huì)對(duì)節(jié)能產(chǎn)品的要求越來(lái)越高，不少商家以系統(tǒng)節(jié)能為賣(mài)點(diǎn)宣傳自己。事實(shí)上，包括電供暖在內(nèi)的所有供暖系統(tǒng)，節(jié)能都是相對(duì)的，節(jié)能率也都是有極限的。

    電供暖系統(tǒng)中，熱泵最為節(jié)能。但是，三種熱泵供暖形式在一定使用條件下的COP也是有極限的,清華索蘭在北京的測(cè)試結(jié)果冬季平均COP為3.17，各廠家的技術(shù)和產(chǎn)品雖有不同，單就能耗指標(biāo)而言，不會(huì)有太大的差別。熱泵廠家之間主要在于產(chǎn)品技術(shù)和系統(tǒng)匹配合理性、低溫運(yùn)行、除霜等控制技術(shù)以及成功應(yīng)用案例的差別。

    其次是電熱水鍋爐，電熱水鍋爐供暖系統(tǒng)是所有電供暖系統(tǒng)中相對(duì)能耗最低的，主要因?yàn)殡?熱轉(zhuǎn)換效率可以達(dá)到近乎100%，同時(shí)多采用暖氣片直接給室內(nèi)散熱，室內(nèi)升溫快。

　　電熱膜和發(fā)熱電纜電地暖耗電相對(duì)大一些。雖然電地暖所有發(fā)熱體的電-熱轉(zhuǎn)換效率幾乎100%，可是從發(fā)熱體產(chǎn)生熱量，至地表已經(jīng)有溫度，至少需要2-3小時(shí)左右的時(shí)間。制熱時(shí)間較長(zhǎng)。    

    3.4.3避免陷入惡性競(jìng)爭(zhēng)的怪圈

    電供暖市場(chǎng)基本是無(wú)序的競(jìng)爭(zhēng)狀態(tài)。不少?gòu)S家商家或因技術(shù)水平尚待提高，或因市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要，“降低安全配置、過(guò)分承諾、超低價(jià)中標(biāo)”等等，如：不少電熱膜電地暖系統(tǒng)工程既沒(méi)有過(guò)熱保護(hù)措施、又不做安全接地和漏電保護(hù)設(shè)備，直接連接空氣開(kāi)關(guān)，存在嚴(yán)重安全隱患，也有的已經(jīng)發(fā)生安全問(wèn)題。