電采暖散熱器技術性能指標及選用要求

1、電采暖散熱器技術性能指標及選用要求關鍵詞電采暖散熱器 安全 溫度控制 蓄熱本文介紹了電采暖散熱器的定義和分類，提出了電采暖散熱器的技術性能指標，指出在產(chǎn)品標準編制過程 中所遇到的效率概念問題、產(chǎn)品節(jié)能問題、蓄熱問題等，同時歸納總結了選用電采暖散熱器的技術要點， 特別提出了判別蓄熱式電采暖散熱器優(yōu)劣的三個特性，為產(chǎn)品的應用提供了選用要求和依據(jù)。電采暖散熱器是一種固定安裝在建筑物內(nèi)，以電為能源，將電能直接轉化成熱能，并通過溫度控制器實現(xiàn) 對散熱器供熱控制的采暖散熱設備。依據(jù)其放熱方式、傳熱類型以及安裝型式來進行分類，電采暖散熱器 按放熱方式可以分為直接作用式和蓄熱式；按傳熱類型可分為對流式和輻射式

2、，其中對流式包括自然對流 和強制對流兩種；按安裝型式又可以分為吊裝式、壁掛式和落地式。電采暖散熱器性能包括電氣安全性能和熱工性能。電氣安全性能主要有泄漏電流、電氣強度、接地電阻、 防潮等級、防觸電保護等。電采暖散熱器從安全和使用角度考慮與直接作用式電采暖散熱器相關的性能指 標主要有輸入功率、表面溫度和出風溫度、升溫時間、溫度控制功能和蓄熱性能等。其中蓄熱性能是針對 蓄熱式電采暖散熱器而言的，考察其蓄熱性能的基本指標是：蓄熱效率、蓄熱量及蓄熱和放熱過程的控制 問題。選用電采暖散熱器的要點從以下五個方面考慮：1地域考慮：在電力能源充足，而其他常規(guī)采暖：燃煤/燃 氣等不具備情況下，宜采用電采暖散熱器

3、；對于環(huán)境保護要求嚴格的場合也宜采用電采暖散熱器。如：風 景區(qū)內(nèi)的旅游建筑，古文物建筑和園林建筑等。2經(jīng)濟效益：在節(jié)能建筑中采用電采暖散熱器，具有良好 的經(jīng)濟效益。由于電采暖散熱器具有可間斷供熱；可選擇性供熱的優(yōu)勢，可逐室統(tǒng)計；可獨立供熱，自動 控溫的優(yōu)勢，可按所需溫度逐個設定；良好的溫度效果和環(huán)保效果；國家對用戶低價用電的優(yōu)惠政策等優(yōu) 點。對節(jié)能居住建筑，電采暖費用與市政熱網(wǎng)供暖費用相當或更低。3安全問題是選用電采暖散熱器首先 應考慮的問題：電氣安全是基本要求；外觀的形狀應有效防止人體誤觸摸時對人體造成意外傷害；民用電 采暖散熱器表面溫度和出風溫度不能對人體產(chǎn)生燙傷。4電采暖散熱器基本性能指

4、標應達到使用要求，不 同場合應采用不同形式的電采暖散熱器。5應慎重選用蓄熱式電采暖散熱器，蓄熱式電采暖散熱器是利用 低谷電價時蓄熱，用電高峰時不消耗或者少消耗電能而實現(xiàn)對建筑物的供暖，蓄熱式電采暖散熱器是否真 正有實際性的移峰填谷作用，應在三個方面落實：1）蓄熱、放熱的控制要到位，2）蓄熱量的大小應能夠 保證散熱器放熱過程中所放出的熱量滿足建筑物的供暖需要；3）蓄、放熱時間滿足峰谷電價時間的要求。 只有控制好這三個方面的特性，蓄熱式電采暖散熱器才能真正發(fā)揮作用。電采暖散熱器技術性能指標及選用要求中國建筑科學研究院建筑環(huán)境與節(jié)能研究院路賓戴立生秦素梅張莓關鍵詞電采暖散熱器安全溫度控制蓄熱1電采暖

5、散熱器的定義和特點1電采暖散熱器的定義和分類電采暖散熱器是一種以電為能源，將電能直接轉化成熱能，并通過溫度控制器實現(xiàn)對散熱器供熱控制的采 暖散熱設備，散熱器固定安裝在建筑物內(nèi)。電采暖散熱器品種復雜，類型多樣，總括來說可依據(jù)其放熱方 式、傳熱類型以及安裝型式來進行分類，電采暖散熱器按放熱方式可以分為直接作用式和蓄熱式；按傳熱 類型可分為對流式和輻射式，其中對流式包括自然對流和強制對流兩種；按安裝型式又可以分為吊裝式、 壁掛式和落地式。直接作用式電采暖散熱器是在建筑物需要采暖時，將電能轉化為熱能，并將熱能直接傳到建筑物內(nèi)的電采 暖散熱器。蓄熱式電采暖散熱器是將電能轉化為熱能通過蓄熱介質(zhì)進行儲存，在

6、需要時將所儲存的熱量對 建筑物供熱的電采暖散熱器。對流式電采暖散熱器中，空氣在散熱器內(nèi)部形成流通通道，并布置空氣進口 和出口格柵，這也是對流式區(qū)別與輻射式的特點，自然對流通過熱空氣自然向上擴散，冷空氣自然向下擴 散形成對流換熱，強制對流一般借助風機來實現(xiàn)空氣的對流換熱。2與其它電采暖方式的比較目前，市場上的電采暖方式主要有以下幾種：電熱鍋爐、電熱膜、電熱地纜、電取暖器、電采暖散熱器等。1）電熱膜：此種供暖方式占用建筑物立體空間，安裝空間比較大，不便于用戶裝修，舒適性差，熱空氣在 上，易產(chǎn)生頭熱腳涼，而且不能在潮濕場合使用；2）電熱地纜：此種供暖方式同樣占用建筑物立體空間，而且對地板、家具的材料

7、和布置有特殊要求，升 溫時間長，溫度反應速度慢，因而造成綜合運行費用偏高；這種方式，對施工過程要求較高，造價偏高。 電熱地纜通常用在伴熱系統(tǒng)或融雪。3）電熱鍋爐：管路系統(tǒng)復雜，施工要求高，中間介質(zhì)（熱水）不可避免的造成熱損失，不便于進行分室調(diào) 節(jié)。與其他電采暖設備相比，該系統(tǒng)蓄熱量較大，但不具備精確調(diào)控的能力，采暖舒適度較低，運行、維 修費用偏高。4）電取暖器：型式各式各樣，有油汀、紅外輻射帶風扇、真空熱管等多種型式，作為家用電器產(chǎn)品，并不 固定于建筑物內(nèi)，也不是根據(jù)建筑采暖負荷要求而選用的，控制性能也比較簡單。5）電采暖散熱器，其直接加熱空氣，加熱速度快，形式多樣；采用了先進的控制技術，它不

8、僅可以做到分 戶控制，而且可以做到分室分區(qū)控制，可以按照生活舒適度的需要及無人防凍等要求控制室溫；對安裝要 求不高，可廣泛應用于民用和工業(yè)各領域。1.3電采暖散熱器特點主要特點有：散熱器設備無需維護；安裝拆卸操作簡便；直接加熱室內(nèi)空氣，無中間介質(zhì)，電熱轉換率100%， 效率高；控制系統(tǒng)能保證房間溫度按要求快速反應，如果室溫高于設置溫度，散熱器自動關閉，如果溫度 下降到低于設置溫度，散熱器自動啟動，在保證高舒適度的同時，也確保了電不被浪費；電采暖清潔環(huán)保， 不產(chǎn)生廢氣和二次污染；具有自動保護功能，具有高溫保護自斷電功能；方便供熱用能計量，有利于行為 節(jié)能；與其他供暖方法相比，投入成本低，無需為每

9、個房間配備單獨的產(chǎn)生熱量與傳播熱量的系統(tǒng)，不需 為產(chǎn)生能量而特別設置一個設備間。2電采暖散熱器的主要性能指標1電氣安全性能電采暖散熱器電氣安全性能主要有泄漏電流、電氣強度、接地電阻、防潮等級、防觸電保護等。具體要 求如下：1）泄漏電流：在規(guī)定的試驗額定電壓下，測量電采暖散熱器外露的金屬部分與電源線之間的泄漏 電流應不大于0.75mA或0.75mA/kW； 2）電氣強度：在帶電部份和非帶電金屬部分之間施加額定頻率和規(guī) 定的試驗電壓，持續(xù)時間1min，應無擊穿或閃絡。見表1。表1不同試驗項目所用電壓不同電壓下的電采暖散熱器試驗電壓/V泄漏電流電氣強度單相電采暖散熱器2331250三相電采暖散熱器2

10、3314063）接地電阻：電采暖散熱器外露金屬部分與接地端之間的絕緣電阻不大于0.1Q4）防潮等級、防觸電保護：不同的使用場所要求有不同的等級要求，最高在衛(wèi)浴使用時要求達到IP24防 護等級2.2性能指標從安全和使用角度考慮與直接作用式電采暖散熱器相關的性能指標主要有輸入功率、表面溫度和出風溫度、 升溫時間等。電采暖散熱器出廠時要求標注功率大小，這個功率稱為標稱輸入功率，但是產(chǎn)品在正常運行時，也有一個 運行時的功率，稱為實際輸入功率，這兩個功率有可能不相等。有的廠家為了抬高產(chǎn)品售價，惡意提高產(chǎn) 品標稱輸入功率的值，對消費者造成損失，因此輸入功率是衡量電采暖散熱器能力大小的一個重要指標。 表面溫

11、度和出風溫度是電采暖散熱器使用過程中是否安全的指標，其最高溫度要求對于人體可觸及的安裝 狀態(tài)，接觸電采暖散熱器表面或者出口格柵時對人體不產(chǎn)生燙傷或者灼傷，同時對于建筑物內(nèi)材料不造成 損害。升溫時間是評判電采暖散熱器響應時間的指標，電采暖散熱器主要是通過對流和輻射對建筑物進行供暖的， 只有其表面溫度或者出風溫度達到一定溫度時才會起到維持房間溫度的效果，一般升溫時間指從接通電源 到穩(wěn)定運行時所用時間，通常穩(wěn)定運行的概念是：電采暖散熱器外表面或出氣口格柵溫度的溫度變化不大 于2C，則可以認為已達到穩(wěn)定運行。從節(jié)能和使用要求考慮，電采暖散熱器升溫時間越短，越有利。2.3溫度控制器性能電采暖散熱器要求具

12、備溫度控制功能，所安裝的溫度控制器對環(huán)境溫度敏感，應能在一定范圍內(nèi)設定溫度， 用戶可以根據(jù)需要進行溫度的設定。通常規(guī)定溫度設定范圍是530C2C。環(huán)境溫度到達設定溫度時，溫 度控制器應動作控制。要求有一定的控制精度。2.4蓄熱性能蓄熱性能是針對蓄熱式電采暖散熱器而言的，考察其蓄熱性能的基本指標是：蓄熱效率、蓄熱量及蓄熱和 放熱過程的控制問題。3編制電采暖散熱器產(chǎn)品標準所遇到的問題3.1概念問題3.1.1熱效率我們通常理解一個產(chǎn)品都有一個效率的概念，針對電采暖散熱器產(chǎn)品兩種大的分類：直接作用式和蓄熱式， 就有兩種不同的定義方法和角度。對于直接作用式電采暖散熱器，熱量是直接通過電能轉化的，我們似乎

13、可以近似的認為這個過程電熱效率 是100%的，但是正如上面所說電采暖散熱器都是有升溫時間的，在這個過程中，電采暖散熱器所消耗的功 率一部分用于產(chǎn)品自身介質(zhì)的蓄熱和溫升，隨著溫度升高不斷向建筑物散熱，只有達到穩(wěn)定運行熱效率達 到100%。這就要求標準編制中對熱效率定義中需要對測試狀態(tài)進行限定。對于蓄熱式電采暖散熱器，熱量先通過產(chǎn)品內(nèi)部的蓄熱介質(zhì)進行儲存，而后對建筑物進行放熱。目前蓄 熱效率定義為電采暖散熱器的蓄熱量與完全蓄熱過程中所消耗的電量的比值。其中蓄熱量定義為蓄熱式電 采暖散熱器在完全蓄熱狀態(tài)下，蓄熱介質(zhì)對建筑物所放出的熱量，即電采暖散熱器蓄熱完畢后，在最大放 熱狀態(tài)下放熱。這個定義是否能

14、夠完全表述蓄熱式電采暖散熱器的優(yōu)劣也是值得推敲的。有效熱量目前對于有效熱量問題有兩種不同的解釋，一種解釋是指電采暖散熱器工作時所放出的熱量即為有效熱量； 另一種解釋為只有在建筑物或者用戶需要熱量時，電采暖散熱器所放出的熱量才是有效熱量，而在其它時 間段，所釋放的熱量是一種浪費。節(jié)能問題國家目前積極提倡節(jié)能，并印發(fā)和頒布了關于進一步推進城鎮(zhèn)供熱體制改革意見以及公共建筑節(jié)能 設計標準等一系列文件。需要考慮對建筑物內(nèi)供暖產(chǎn)品節(jié)能的要求。對于廣泛應用于建筑物內(nèi)供暖的電 采暖散熱器的節(jié)能可從兩方面入手，一種是控制節(jié)能，即在控制上采用高精度、響應快、更智能的溫控來 避免不必要的浪費，從而達到節(jié)能的目的。一

15、種是產(chǎn)品本身有節(jié)能措施，產(chǎn)品本身供暖時消耗功率或者電 量上可實現(xiàn)節(jié)能，如有一種“自變功率”節(jié)能電暖器，其輸入功率隨著環(huán)境溫度的變化而變化，溫度升高， 散熱器在一個較低的功率下運行，在同樣的供暖需求下，溫度達到要求后，通過降低運行消耗功率或電能 減少額外的消耗，達到節(jié)能的目的。還有的產(chǎn)品，傳熱速度快，傳熱面溫度均勻，可以做到減少電采暖散 熱器的消耗材料的降低，也是一種節(jié)約資源。如何體現(xiàn)電采暖散熱器的節(jié)能指標，是需要跟用熱需求相結 合的，怎樣界定產(chǎn)品的節(jié)能貢獻率成為一個難題。3.3蓄熱問題蓄熱式電采暖散熱器問世，其目的是希望利用峰谷電價政策，在晚間用電低谷時蓄能，白天可以在不消耗 電的情況下釋放熱

16、量，對建筑物供暖，從而降低運行費用，最佳的狀態(tài)是低谷時段完成蓄能，白天峰時保 證釋放熱量而不需要額外消耗電能。這是一個很好的概念和愿望，但是否能夠保證蓄、放時間也是一個難 題。這種電采暖散熱器在上世紀70-80年代的國外應用的比較廣泛。實際電采暖散熱器在蓄熱過程中，不 可避免的同時在向外散發(fā)熱量，當散熱器蓄滿熱量，但建筑物不需要立即供暖時，散熱器對外散失的熱量 就是一種浪費。而其中的蓄熱材料和設備本身的蓄熱量是一定的，放熱時所放出的熱量是否能滿足建筑物 供暖的要求也是一個需要考慮的問題。蓄熱式電采暖散熱器一般體積較大，重量大，控制比較復雜，給建筑增加荷載。4選用電采暖散熱器的要點4.1地域考慮

17、在電力能源充足，而其他常規(guī)采暖：燃煤/燃氣等不具備情況下，宜采用電采暖散熱器；電采暖散熱器在客 戶端沒有污染氣體和溫室氣體排放，不會對環(huán)境產(chǎn)生污染，因此對于環(huán)境保護要求嚴格的場合也宜采用電 采暖散熱器。如：風景區(qū)內(nèi)的旅游建筑，古文物建筑和園林建筑等。4.2經(jīng)濟效益在節(jié)能建筑中采用電采暖散熱器，具有良好的經(jīng)濟效益。由于電采暖散熱器具有可間斷供熱；可選擇性供 熱的優(yōu)勢，可逐室統(tǒng)計；可獨立供熱，自動控溫的優(yōu)勢，可按所需溫度逐個設定；良好的溫度效果和環(huán)保 效果；國家對用戶低價用電的優(yōu)惠政策等優(yōu)點。對節(jié)能居住建筑，電采暖費用與市政熱網(wǎng)供暖費用相當或 更低。已有實際工程應用統(tǒng)計，在保證采暖溫度要求的前提下

18、，采暖期戶均運行費用為10元/建筑平米左 右。遠低于市政供熱和區(qū)域鍋爐房的供熱費用。4.3安全問題安全問題是選用電采暖散熱器首先應考慮的問題：1）電氣安全是基本要求，散熱器具有良好的電氣安全性 能，具有絕緣保護設計和防觸電保護級別，保證人體接觸設備表面不會造成觸電危險；2）外觀的形狀應有 效防止人體誤觸摸時對人體造成意外傷害；對于民用電采暖散熱器應有一定的外殼保護等級，保證手指不 能伸進設備內(nèi)部，而造成傷害；3）民用電采暖散熱器表面溫度和出風溫度不能對人體產(chǎn)生燙傷。4.4性能指標電采暖散熱器基本性能指標應達到使用要求，不同場合應采用不同形式的電采暖散熱器。如普通型，只能 應用于室內(nèi)環(huán)境比較良好

19、的場合，室內(nèi)潮濕度或者有易燃易爆氣體存在時應選用相應的衛(wèi)浴型或防爆型， 其性能應能達到使用要求。電采暖散熱器的選用要按照建筑計算的熱負荷的大小進行確定，遵循建筑設計的要求，與建筑電氣、建筑 結構、建筑裝修等專業(yè)配合，使之成為采暖建筑中的固定設備，滿足建筑供暖的要求。4.5應慎重選用蓄熱式電采暖散熱器蓄熱式電采暖散熱器是利用低谷電價時蓄熱，用電高峰時不消耗或者少消耗電能而實現(xiàn)對建筑物的供 暖，要防止利用蓄熱的概念進行吵做，從理論上來說電熱轉化率是100%的，蓄熱電暖氣也不例外。蓄熱式 電采暖散熱器是否真正有實際性的移峰填谷作用，應在三個方面落實：1）蓄熱、放熱的控制要到位，盡量 做到蓄熱過程中少

20、放熱，而在放熱過程中能迅速反應，對建筑物進行放熱，達到使用的要求；2）蓄熱量的 大小，一個蓄熱量的概念是說散熱器的蓄熱材料能夠儲存熱量的多少，另一個是指蓄熱結束后，散熱器對 建筑物所放出的熱量的多少，而這兩個蓄熱量的大小都與建筑物蓄熱是息息相關的，散熱器應能夠保證散 熱器放熱過程中所放出的熱量滿足建筑物的供暖需要，而不需要再額外的消耗電能；3）蓄、放熱時間滿足 峰谷電價時間的要求，蓄熱式電采暖散熱器達到節(jié)省資源的關鍵在于在低谷電價時段完成蓄熱過程，而放 熱時間又能夠保證用電高峰時段建筑物的需求。只有控制好這三個方面的特性，蓄熱式電采暖散熱器才能 真正發(fā)揮作用。目前尚沒有數(shù)據(jù)證明這三個特性的狀況，因此建議要慎重選用蓄熱式電采暖散熱器。我在中國工控網(wǎng)上看到一個講座，對IP的含義的解釋如下：IP （INTERNATIONAL PROTECTION）防護 等級系統(tǒng)是由IEC（INTERNATIONALELECTROTECHNICAL COMMISSION）所起草。將電器依其防塵 防濕氣之特性加以分級。這里所指的外物含工具，人的手指等均不可接觸到電器內(nèi)之帶電部 分，以免觸電。 IP防護等級是由兩個數(shù)字所組成，第1個數(shù)字表示電器離塵、防止外物侵入的等級，第2個數(shù)字表示電器 防濕氣、防水侵入的密閉程度，婁字越大表示其防護等級越高，兩個標示數(shù)