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电热膜系统的用电量
作者：admin
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发表时间：2015年02月12日 10:18
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(保定地区，以室外最低温度-14℃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：
59040Wh/㎡×65%＝38376 Wh/㎡
折成用电量为：38376 Wh/㎡÷1000=38.376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：
38.376度×50%～38.376度×60%=19.188～23.026度
若每度电费为0.51元，则一个采暖期每平方米建筑面积的采暖费为9.79～11.74元/㎡。
目前全国正在推行65％的节能建筑，根据热负荷计算，每平方米建筑面积采暖耗能为12.7W/㎡，一个采暖期需要补充的理论能量为：（大连地区）
12.7W/㎡×24h/天×120天＝36576Wh/㎡
乘：修正系数65%，一个采暖期需要补充的实际能量为：
36576Wh/㎡×65%=23774 Wh/㎡
用电量：23774 Wh/㎡÷1000=23.774度/㎡
用平均50％～60％来估算，一个采暖期每平方米建筑面积的用电量为：
23.774度×50%～23.774度×60%=11.887～14.264度
若每度电费为0.51元，则一个采暖期每平方米建筑面积的采暖费为6.06～7.27元/㎡。
下面介绍一批实验数据，与以上分析基本相符。
附录一：哈尔滨人和名苑D栋2001年2月1日～2月29日测试记录，从中可以看出（哈尔滨当地当时取暖费用为31.25元/㎡使用面积）：
同一栋楼，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，如七单元701房间，即为三面冷栅，热量损失较大，故采暖费最高，一个采暖期每平方米建筑面积所用电费为20.89元/㎡。一单元301房间，为中间层侧面房间，有两面冷栅，热量散失次之，一个采暖期每平方米建筑面积所用电费为17.49元/㎡。其它房间，皆是中间层中部房间，只有一面冷栅，其一个采暖期每平方米建筑面积所用电费最少，为12.48～15.57元/㎡。它们之间也有差别，主要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。
该建筑接近50％节能建筑，以理论值计算：其每平方米建筑面积的运行费用应为21.9W/㎡×24h/天×180天÷1000×65%×（50%～60%）×0.51＝15.68元～18.82元.而该实验间经二年的实际跟踪测试：每平方米建筑面积平均所用电费为15.04元/㎡，第二年的平均电费降到15元/㎡以下（其原因是第一年房屋墙壁没有干，有一些电能用于加热墙壁）。略低于其理论的计算数据。因此以上计算依据是可靠、准确的。
附录二：砖混结构49砖墙，非节能建筑，但位置较好，东西朝向、中间层，虽是非节能建筑，热量损失却很少，用电热膜数量为88W/㎡。一个采暖期单位使用面积平均费用为29.73元/㎡。（当地当时取暖费用为31.25元/㎡使用面积）
附录三：是2003～2004年冬季在大连地区实验间冬季电热膜采暖用电量记录，该实验间选择保温特别不好的房间，是二十世纪40年代日本的简易建筑，24墙墙厚270㎜，单层木窗，整栋楼都没有采暖，只有实验间采用电热膜采暖，相当于六面冷栅，六方散热，使用面积为14.4㎡。实验期为2003年11月26日至2004年3月30日，基本为一个采暖期。实验结果是：平均每平方米使用面积的电热膜采暖费用为48.7元/㎡，远远高于集中采暖费用。
从上述可知：
1、电热膜采暖系统用电量和使用费用与电热膜本身无关，是与房屋的保温状况有关:
保暖好的房间使用费用低于集中采暖费用，保温不好的房间采暖费用可能高于集中采暖费用，甚至远远高于集中采暖费用。因此，节能建筑可以用电热膜采暖，非节能建筑，尤其保温不好的房间，不易使用电热膜采暖。如果要用，必须首先进行房间的保温处理（做内保温或外保温）。
2、电热膜采暖系统电热膜安装数量：
一般首先应该根据建筑物的围护结构，门窗的大小和结构、朝向等进行热负荷计算，即计算出房间的每小时热量损耗值，根据此值增加30％～50％做为房间铺装电热膜的数量。因为热负荷计算用的室外计算温度，并不是该地区的最低温，至少每年有5～10天的室外温度远低于室外计算温度，在这些天中，房间的热损耗远大于设计热负荷值，若按设计热负荷值安装电热膜，这些天电热膜所提供热量小于房间散失的热量，电热膜将全日通电工作，房间温度仍达不到设定温度。另一方面，市电电压允许波动±15％，即市电电压最低可达187伏。每片电热膜在220伏时为60W，因功率与电压平方成正比，故电压降为187伏时，每片电热膜的功率降为W’，
即2202：60＝1872：W’
W’＝43.35W
W’/W＝43.35/60＝72.25％
为了使电热膜在任何时间都能提供充足的热量来完全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。
