建筑物电加热设施简介

建筑物电加热设施原理

建筑物电加热设施历史

设施加热对象

建筑物电加热设施优点

建筑物电加热设施简介

建筑物电加热设施(eleetrie一heating installa- tions for room heating)即利用电能对建筑物进 行加热的工程设施。

建筑物电加热设施原理

建筑物电加热设施工作原理图热泵设施由热泵、敷设在建筑物中的管道以及阀门和控制器件等组成。热泵工作时，由于冷凝器的供热和燕发器的制冷同时进行，因此，通过管道的适当布工和对阀门开启位置及开启度的调控等，热泵设施可用于建筑物的室内空调、热水供应、冷藏库制冷、内部热能调配以及屋顶或路面的融雪等多种用途，并且有可能利用水槽把电力系统晚间低负荷期间的电能积蓄起来，以利于电力系统调峰和降低运行费用。

建筑物电加热设施历史

热泵虽在19世纪就已出现，但到20世纪60年代才在美国得到推广应用。由于热泵的巨大节能潜力，20世纪80年代以来其发展日趋引人注目。90年代末在工业发达国家，热泵不但应用于建筑物加热，而且在工农业生产中也得到相当广泛的应用，如向鱼类、肉类等加工厂提供温水，为冷库制冷，向蔬菜栽培温室供热，回收工业废热等。在中国，热泵设施也已开始得到应用，其中利用热泵的空调等设施在一些大中城市中已得到广泛应用。感应发热管设施感应发热管(见图2)由强磁性钢管和耐热绝缘电线构成。耐热绝缘电线穿过钢管中间，与钢管申联后接到工频交流电源上[图2(a)〕或电翻、(电流维中于栩份的内农口)图2感应发热管原理图(a)与钢管串联接入电源;(b)从钥管穿出后接入电源、建筑物电加热设施(eleetrie一heatinginstalla-tionsforroomheating)利用电能对建筑物进行加热的工程设施。

设施加热对象

建筑物电加热设施的加热对象主要包括住宅、宾馆、体育场馆、道路、停车场、机场跑道、铁路轨道、输油管线等各类建筑物。加热目的主要是室内供暖(或空调)、供应热水、屋顶或路面融雪以及为翰油管线加热保温等。加热的特点是加热对象的容积大、面积广或距离长，但加热温度低，一般为。~5℃，最高不超过200℃。

建筑物电加热设施按所采用的设备、器件和加热方法分，主要有热泵设施、感应发热管设施和软电热体设施三种。热泵设施热泵是把热能从温度较低的物体转移到温度较高的物体的一类设备，有蒸气压缩式、空气压缩式、热电式、燕气喷射式、吸收式等几种型式。其中燕气压缩式热泵以其结构紧凑、供热量大、效率高、使用安全、价格低等优点，应用最广。燕气压缩式热泵通常由用电动机驱动的压缩机、冷凝器、燕发器、控制器和必要的配件组成。其工作原理与燕气压缩式制冷机一样，即工作介质的蒸气在受到压缩并冷凝时释放热能，而其液体在蒸发和膨胀时吸收热能。工作介质主要是氛化烃类化合物(氟利昂)或氮，工作过程见图1，工作介质在压缩机的压缩下在冷凝器中冷凝并释放出热能。此热能由流经冷凝器的载热介质(水，也可以是空气或其他流体)吸收，通过管道送到建筑物中。从冷凝器出来的工作介质在蒸发器中燕发并吸收来自供热介质(环境空气、地表水或从土城、地热、太阳能、工业废水废气废油等吸取了热能的水或盐水等)的热能重新变成蒸气进人压缩机。这样从钢管中穿出后接到电源上[图2(b)]。电源接通后，由于趋肤效应，电流将集中在钢管内表面上。所用钢管是碳钢钢管，内径为10~50mm，壁厚约3mm，通常每米钢管加。.3~0.7V电压，钢管中的电流为50~25oA，每米钢管的发热量为15~150W，电路的功率因数约为0.9。发热管的工作温度取决于绝缘电线的耐热性能。当用聚四氟乙烯绝缘时，最高可到220℃。感应发热管设施由电源变压器、感应发热管、绝缘保护层、接线盒、控制箱等组成。这类设施主要用于常温时会凝固或猫度大而加热后猫度变小的流体(如原油、重油、熔融硫磺等)的远距离输送管道的加热和保温，也用于路面(如发电厂、变电所的巡视路面)融雪、铁路道叉防冻等。用于管道加热时，发热管焊接在管道外侧，外面再加绝热层和保护层;用于路面加热时，发热管道常浇筑在路面混凝土中。

建筑物电加热设施优点

采用感应发热管设施加热的优点是:①加热均匀;②当用耐热高压绝缘电缆时，输送管道即使长到20km，也不需要在中途设馈电点;③绝缘电线由钢管保护不易受机械损伤;④绝缘电线因绝缘老化等原因而损坏时，可在不破坏发热管和绝缘保护层的情况下更换;⑤用于路面加热时，路面的机械强度要比用其他加热方法时高得多。感应发热管是日本于20世纪60年代末首先开发的，其后中东产油国、联邦德国等相继采用，在石油工业，特别在海上石油开采中起重要作用。软电热件设施由软电热件—电热电缆、电热带、电热毯等(见加热元件)和绝缘保护层，以及必要的电源变压器、接线盒、控制器等组成的电加热设施，主要用于化工厂管道、阀门、反应罐等的加热保温，自来水管道、阀道等的防冻，室内地板加热等。软电热件绕在或衬在被加热物体表面，外面再加绝热保护层。这类设施的加热范围比前两类的要小，施工也较方便。