1.電供暖系統分類(lèi)及常見(jiàn)電供暖系統簡(jiǎn)介

    供暖系統類(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、燃氣、燃油、電力、太陽(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流、熱風(fēng)強制對流、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電供暖系統分類(lèi)和共同特點(diǎn)

    以電力為能源的供暖系統稱(chēng)為電供暖系統。依據電能在轉化成熱能的過(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)空調等?！　?/span>

    電供暖系統的共同特點(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。大部分電供暖系統具有系統簡(jiǎn)單、安裝方便，可以方便地實(shí)現分室控制、便于實(shí)現行為節能，因此多用于分散供暖。不同的電供暖系統的應用條件、技術(shù)成熟程度、能源利用效率、投資和運行成本等均具有一定的差異。

    1.2幾種常見(jiàn)的電供暖系統簡(jiǎn)介

    1.2.1電鍋爐熱水供暖系統

    電熱水鍋爐供暖系統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，相對而言，采用電熱水鍋爐供暖更適應北方原有燒煤或集中供暖的用戶(hù)，舒適度更高。

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

    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)熱電纜直接鋪設在地面散熱末端的輻射供暖系統，與電熱膜電地暖具有相似的功能特點(diǎn)，需要指出的是，國內個(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)遠超過(guò)進(jìn)口品牌，并且有些國產(chǎn)品牌已經(jīng)出口歐洲和北美等地。

    1.2.3熱泵供暖系統

    熱泵供暖系統包括空氣源、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。

    熱泵供暖系統中，電能僅作為壓縮機做功、空氣或水的搬運和輸送介質(zhì)，電能利用率最高，也是最為節能的供暖系統。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，包括農村地區的煤改電，但是空氣源熱泵在超低溫運行時(shí)除有技術(shù)難點(diǎn)外，熱效率也會(huì )大大降低。水源熱泵應有足夠的水資源并在使用淺層地下水時(shí)應能確?；毓?，而污水源熱泵等受制于水源地和資源條件；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。水、地源熱泵只有冬季供暖和夏季供冷同時(shí)使用時(shí)才能達到地下熱平衡，既不破壞生態(tài)環(huán)境，又能持續保持使用效果，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，熱泵供暖系統初投資相對較高，在同時(shí)有供暖和供冷需求時(shí)，經(jīng)濟性較為明顯。

    1.2.4輻射電熱板、電暖器供暖系統

    輻射電熱板是將剛性電熱膜加工成型安裝在室內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，但是成本相對較低，對于車(chē)間廠(chǎng)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

    電熱膜輻射供暖系統包括電熱膜電地暖、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構中的電供暖形式，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；不占用室內空間；舒適性好，體感溫度高。

    2電供暖系統應用現狀和未來(lái)趨勢

    2.1電供暖系統應用現狀

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

    1）供暖政策原因計劃經(jīng)濟時(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，供熱計量改革也在艱難中前行，“老帳未還，又添新帳”，但供暖區域仍是以推行集中供暖為主的國家政策沒(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)，是弱勢群體。

    2）設計法規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)與空氣調節設計規范》（GB50736-2012）對電供暖仍然設定了十分苛刻的強制性使用條款，從而制約了電供暖系統的合理應用。限制條款的依據是從一次能源轉換效率出發(fā)，認定用高品位能源的電轉換成低品位的熱，能源利用效率低。但是，如果與集中供暖相比，考慮到管網(wǎng)系統的熱損失、管理成本、安裝計量表后也難以做到完全按計量收費、管網(wǎng)老化改造投入、全壽命周期內的經(jīng)濟性評價(jià)、以及近年來(lái)越來(lái)越嚴重的環(huán)境污染問(wèn)題等等因素綜合對比，上述限制條款是值得商榷的。

    3）系統技術(shù)原因電供暖系統技術(shù)是與我國房地產(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)供暖系統門(mén)類(lèi)最全、應用范圍最廣、鋪設面積最大的國家，但是電供暖系統技術(shù)良莠不齊、個(gè)別失敗案例對整個(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）惡性競爭原因電供暖行業(yè)在在十分有限的市場(chǎng)空間內，還要與其他分散供暖方式競爭，各種電供暖系統以及同類(lèi)產(chǎn)品之間競爭更加激烈。尤其在缺失國家或行業(yè)標準規范的情況下，個(gè)別廠(chǎng)家商家為了自身利益使出渾身解數，或夸大宣傳，或過(guò)度承諾，或超低價(jià)中標后降低配置、以次充好等等。惡性競爭的結果使本來(lái)就弱勢的電供暖行業(yè)發(fā)展更加緩慢，也給打壓電供暖系統的人們提供了攻擊的炮彈。

    2.2電供暖系統的未來(lái)趨勢

    電供暖系統作為我國主供暖區集中供暖的有效補充，以及非供暖區夏熱冬冷地區或其他地區的主供暖形式之一，有著(zhù)十分廣闊的應用前景。

    1）時(shí)代的要求針對“大范圍、長(cháng)時(shí)間、重度污染”的霧霾天氣，國家和各省市先后出臺了一系列“清潔空氣行動(dòng)計劃”政策法規和實(shí)施細則，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，從農村冬季供暖入手，在全國率先出臺了“農村取暖煤改電”政策并已開(kāi)始實(shí)施，城市老舊小區、城鄉結合部燃煤供暖小區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實(shí)施清潔能源供暖改革方案，相信電供暖系統定會(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)步的結果各種電供暖系統技術(shù)已經(jīng)十分成熟，而技術(shù)成熟的標志是執行標準的出臺。如：針對輻射電供暖系統行業(yè)標準有《低溫輻射電熱膜》、《低溫輻射電熱膜供暖系統應用技術(shù)規程》和《輻射供暖供冷應用技術(shù)規程》，對于輻射電供暖行業(yè)的健康發(fā)展起到了促進(jìn)作用。清華大學(xué)李遠哲教授帶領(lǐng)的清華索蘭環(huán)能技術(shù)研究所科研團隊開(kāi)發(fā)的空氣源熱泵地面輻射供暖系統，于2002年獲得原建設部科技司的技術(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 )的普遍認可，北京市出臺了熱泵結合太陽(yáng)能供暖的技術(shù)導則，對熱泵供暖的應用提供了有力的支持。

    3）政策的推動(dòng)電供暖系統的特點(diǎn)和優(yōu)勢，加上大量成功的應用案例，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，“市場(chǎng)在資源配置中起主導作用”的十八屆三中全會(huì )公告對于打破現有的供暖體制也會(huì )有一定的推進(jìn)作用。而國家發(fā)改委發(fā)布消息稱(chēng)，2015年底前全國將實(shí)施峰谷電價(jià)政策，以及為治理霧霾天氣出臺的供暖煤改電支持政策等對電供暖系統尤其具有蓄熱功能的電地暖系統的推廣應用將是一個(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)電供暖系統構成的大家族，由于能夠滿(mǎn)足不同的供暖需求，使電供暖系統的社會(huì )認知度越來(lái)越高，主動(dòng)選擇電供暖的用戶(hù)越來(lái)越多。隨著(zhù)一系列利好政策的出臺，電供暖系統的市場(chǎng)需求也一定會(huì )越來(lái)越旺盛。

    3.選擇電供暖系統應具備的條件和注意事項

    3.1有足夠的電力供應

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

    3.2建筑圍護結構應達到節能標準

    圍護節構是影響運行成本的第一要素。以北京為例，達到65%節能標準、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，按照國家設計規范，溫度可以降低2℃，節能約10%。電熱膜電地暖每個(gè)房間均設置有獨立的智能化溫度控制器，可以按照使用需求設置自動(dòng)調節的運行模式，達到行為節能的目的，此項可節能20～30%。兩者相加，按照節能30%計算，總能耗為41530w。電熱膜發(fā)熱體的電熱轉換效率幾乎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，運行成本約為15.5元/m2。大量應用實(shí)踐表明，凡是做了外墻保溫的建筑，即使不能達到65%節能標準，其運行成本也會(huì )低于集中供暖收費標準。

    3.3電供暖系統技術(shù)應是成熟的

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

    3.4選擇電供暖系統應注意的事項

    3.4.1不應被供暖新技術(shù)等宣傳所迷惑

    中國供暖需求的耄耋大餐吸引了全世界的供暖技術(shù)，許多在國外不成熟的供暖技術(shù)是通過(guò)我國的應用逐步得到完善和大面積推廣應用，所以國內供暖技術(shù)已經(jīng)走在了世界的前沿，有些是在引領(lǐng)。盡管任何供暖系統都有技術(shù)進(jìn)步和系統優(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)鑒定的號稱(chēng)“國際首創(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，直接把空氣源熱泵的內循環(huán)延長(cháng)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成本、大面積應用受諸多條件限制幾乎是不可能的等等，匆忙推廣定會(huì )出現許多不可預見(jiàn)的問(wèn)題，甚至是人身傷害。

    3.4.2任何供暖系統的節能率都是有極限的

    隨著(zhù)社會(huì )對節能產(chǎn)品的要求越來(lái)越高，不少商家以系統節能為賣(mài)點(diǎn)宣傳自己。事實(shí)上，包括電供暖在內的所有供暖系統，節能都是相對的，節能率也都是有極限的。

    電供暖系統中，熱泵最為節能。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試結果冬季平均COP為3.17，各廠(chǎng)家的技術(shù)和產(chǎn)品雖有不同，單就能耗指標而言，不會(huì )有太大的差別。熱泵廠(chǎng)家之間主要在于產(chǎn)品技術(shù)和系統匹配合理性、低溫運行、除霜等控制技術(shù)以及成功應用案例的差別。

    其次是電熱水鍋爐，電熱水鍋爐供暖系統是所有電供暖系統中相對能耗最低的，主要因為電-熱轉換效率可以達到近乎100%，同時(shí)多采用暖氣片直接給室內散熱，室內升溫快。

　　電熱膜和發(fā)熱電纜電地暖耗電相對大一些。雖然電地暖所有發(fā)熱體的電-熱轉換效率幾乎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(cháng)。    

    3.4.3避免陷入惡性競爭的怪圈

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