電采暖與熱水采暖對比研究

李　爽，張　微，冉春雨

（吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院　市政與環(huán)境工程系，吉林　長春　130000）

電采暖與熱水采暖對比研究

李爽，張微，冉春雨

（吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院市政與環(huán)境工程系，吉林長春130000）

以吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院新校區(qū)實(shí)際應(yīng)用電采暖為例，在經(jīng)濟(jì)分析、環(huán)境效益等方面闡述電采暖相比熱水采暖的優(yōu)勢.電采暖有節(jié)省空間、升溫快、污染少、易控制等優(yōu)點(diǎn).隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和經(jīng)驗(yàn)的積累，電采暖可以成為今后主要的供暖方式.

電采暖；熱水采暖；環(huán)境；經(jīng)濟(jì)

嚴(yán)寒地區(qū)傳統(tǒng)的供暖方式是集中熱水供暖，如今新型的供暖方式越來越多的出現(xiàn)在城市當(dāng)中.位于吉林省長春市的吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院新校區(qū)，29.7萬m2建筑（包括教學(xué)樓、辦公樓、學(xué)生公寓等），在2015/2016采暖季開始后全面采用電采暖的方式進(jìn)行供暖，這是吉林省首個高校全面采用電采暖供暖，屬于大規(guī)模電采暖典型示范工程.下面從幾個方面來闡述一下電采暖與熱水采暖的區(qū)別.

1　國內(nèi)外應(yīng)用狀況

各個地區(qū)使用什么樣的供暖方式是根據(jù)這個地區(qū)的資源特點(diǎn)決定的，如加拿大以電采暖為主，美國地域廣闊，以電采暖、空調(diào)采暖、燃?xì)獠膳癁橹?但隨著經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展，電采暖的應(yīng)用率越來越高，被越來越多的人所接受.而從整體看來，國外使用電采暖要更早，他們對電采暖的接受程度和技術(shù)成熟程度都優(yōu)于國內(nèi).

1.1國外應(yīng)用狀況

電采暖的優(yōu)點(diǎn)可以歸結(jié)為以下幾點(diǎn)：

（1）使用壽命長，可以長達(dá)幾十年；

（2）安全可靠，沒有熱水采暖的“跑冒滴漏”的現(xiàn)象；

（3）人體感到舒適、對人體健康有益；

（4）整體系統(tǒng)對環(huán)境無污染；

（5）節(jié)能，能量轉(zhuǎn)化率高.

（6）能夠進(jìn)行自主控制，可分戶供暖、分室調(diào)溫.

由于電采暖存在以上優(yōu)點(diǎn)，目前，電采暖在發(fā)達(dá)國家得到了廣泛的接受和認(rèn)可.最早使用電采暖的是在歐洲和美國，隨后他們開始逐漸進(jìn)行推廣，如今已有一半以上的家庭采用了電采暖，應(yīng)用程度很高.一些國家對電采暖的應(yīng)用程度見表1.

表1　歐美日等國采用電采暖的應(yīng)用比例［1］

1.2國內(nèi)應(yīng)用狀況

我國空氣污染比較嚴(yán)重，而電采暖有利于改善環(huán)境，對城市空氣污染有治理作用.因此雖然電采暖在國內(nèi)的應(yīng)用和發(fā)展較晚，但為了能更多的被使用，得到了政府方面的大力支持.

各地政府出臺了一些對使用電采暖的用戶享有優(yōu)惠的政策，如北京市就出臺了使用電采暖在電價方面的優(yōu)惠政策，對于使用電采暖的用戶在峰谷時電價減半，每度電費(fèi)0.3元，這樣就幫助使用用戶節(jié)省了開支.此外，政府還會提供一些適當(dāng)?shù)难a(bǔ)貼，使用電采暖的居民在供暖期結(jié)束后憑借證明即可領(lǐng)取補(bǔ)貼，這些政策都有利于電采暖的推廣［2］.此外，遼寧、黑龍江、吉林等省也出臺了一些相關(guān)優(yōu)惠政策，致力于發(fā)展對電采暖的應(yīng)用，如散熱設(shè)備有蓄熱功能，還可充分利用峰谷電價的優(yōu)惠政策.

2　經(jīng)濟(jì)分析

除了上述的分析，電采暖還有一些有利于經(jīng)濟(jì)效益的優(yōu)點(diǎn).如采用電采暖對空間的利用是有優(yōu)勢的，電采暖節(jié)省了鍋爐房和換熱站的建設(shè)所需的空間，以及存放煤等燃料的空間.對于學(xué)校而言，將這些節(jié)省下來的空間充分利用起來，建設(shè)一些能增加學(xué)校文化的建筑或設(shè)施，這對學(xué)校和師生而言也是增加了經(jīng)濟(jì)效益和實(shí)用效益，能夠更好的為學(xué)生服務(wù).電采暖與傳統(tǒng)熱水采暖相比，沒有了鍋爐等大型設(shè)備，另一個好處就是節(jié)省了維修和管理的人員，這樣也節(jié)省了經(jīng)濟(jì)方面的投入.

能夠在經(jīng)濟(jì)方面體現(xiàn)出電采暖最大的一個優(yōu)勢就是在運(yùn)行管理控制方面，即電采暖可采用“分時分區(qū)”的方式.所謂“分時分區(qū)”控制，就是分時間、分區(qū)域?qū)囟冗M(jìn)行控制，使溫度控制更加靈活.對于傳統(tǒng)的熱水采暖，一般采用集中供暖，在供暖的這部分區(qū)域內(nèi)統(tǒng)一集中供暖.這種供暖方式類似于“大鍋飯”，不管建筑的特點(diǎn)和人員分布狀況，統(tǒng)一進(jìn)行集中供暖.這就導(dǎo)致會出現(xiàn)一個問題，就是有的房間熱，有的房間冷，而熱的房間就會采取開窗的方式來達(dá)到舒適的要求，無法實(shí)行分時和分區(qū)控制，這樣在能源和經(jīng)濟(jì)上就會造成一定的浪費(fèi).而電采暖可通過計算機(jī)進(jìn)行“分時分區(qū)”遠(yuǎn)程控制，可以依據(jù)樓內(nèi)具體情況以及室外溫度特點(diǎn)，隨時對溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，以降低運(yùn)行費(fèi)用.

在電采暖供暖區(qū)域內(nèi)，每個房間都配有溫控器，每個溫控器控制相應(yīng)的散熱器.溫控器上會顯示“高、中、低”三擋表示供電情況，根據(jù)需要可通過計算機(jī)遠(yuǎn)程控制調(diào)節(jié)這三個檔，檔越高，供電越強(qiáng)，供暖效果越好，室內(nèi)溫度就越高.據(jù)統(tǒng)計，室內(nèi)溫度每降低1℃，耗電量會減少7%-10%.依據(jù)這個特點(diǎn)可根據(jù)不同時間不同區(qū)域分別調(diào)節(jié)這三擋，達(dá)到節(jié)能節(jié)省費(fèi)用的目的.

以教學(xué)樓為例，分時控制即分時間段進(jìn)行控制，如早晚室外溫度低即可將室內(nèi)溫度控制的高些，中午室外溫度升高即可將室內(nèi)溫度控制的低些.晚上教學(xué)樓不使用，那么可將室內(nèi)溫度控制在5℃左右或更低，只要保證樓內(nèi)管道不凍即可，理想室內(nèi)溫度見表2；分區(qū)控制即分區(qū)域進(jìn)行控制，如供電不足時，可分層進(jìn)行供暖，既緩解供電壓力，又能保證基本供暖要求.又如一些資料室等房間，室內(nèi)溫度不需太高，調(diào)節(jié)的低些即可，一些典型房間的理想室內(nèi)溫度見表3；再以宿舍樓為例，它應(yīng)與教學(xué)樓相反，白天室內(nèi)人員較少，可將溫度控制低些，而晚上所有學(xué)生都回宿舍休息，應(yīng)把溫度控制高些，理想宿舍溫度見表4.如能按這些理想溫度的思想進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，既能保證人員對室內(nèi)溫度的要求和舒適性，又將會減少大量的電能和運(yùn)行費(fèi)用.

表2　教學(xué)樓理想分時溫度控制

表3　典型房間理想分區(qū)溫度控制

表4　宿舍樓理想分時溫度控制

從經(jīng)濟(jì)角度的另一方面出發(fā)，費(fèi)用是由兩部分組成：初投資和運(yùn)行費(fèi)用.要考慮一種采暖方式的經(jīng)濟(jì)性，要從這兩方面綜合考慮.以居民樓為例，幾種常見的采暖方式的初投資和運(yùn)行費(fèi)用見表5.從表中可以看出，電采暖在初投資和運(yùn)行費(fèi)用方面都普遍低于燃油和燃?xì)獾馁M(fèi)用.因此從長遠(yuǎn)看來，電采暖在經(jīng)濟(jì)方面的優(yōu)勢還是很明顯的.

表5　幾種采暖方式的初投資和運(yùn)行費(fèi)用

3　環(huán)境效益

環(huán)境問題是當(dāng)今國際上十分關(guān)注的問題，人們都在想盡一切辦法改善我們的居住環(huán)境，減少對空氣環(huán)境的污染.吉林地區(qū)在冬季空氣環(huán)境會尤為不好，天空像是被霧籠罩著，這主要是因?yàn)闁|北地區(qū)冬季需要采暖，而傳統(tǒng)的采暖方式是通過燃燒煤實(shí)現(xiàn)的，這就給空氣環(huán)境帶來很大負(fù)擔(dān).在這方面，電采暖是比熱水采暖要有優(yōu)勢的，電采暖對環(huán)境的污染較少.

熱水采暖主要以燃煤的方式實(shí)現(xiàn)，而燃燒煤會產(chǎn)生碳氧化物、硫氧化物、氮氧化物等污染物，對空氣造成很大的污染.如燃燒1噸煤的污染物及含量見表6.

表6　燃燒1噸煤所產(chǎn)生的污染物

S含硫率，一般取0.6-1.5%.

在這些污染物中CO2會造成溫室效應(yīng)；SO2會形成酸雨，危害地球表面的動植物；廢氣和煙塵會對人的呼吸道造成傷害，影響人類健康.因此，如長期繼續(xù)使用燃煤的方式來采暖，那么我們的生存環(huán)境將會越來越糟糕，更談不上造福子孫后代了.

吉林省為了控制這種冬季大氣污染狀態(tài)，采取了一系列措施，如進(jìn)一步完善監(jiān)測預(yù)警體系建設(shè)、開展大氣污染隱患排查、強(qiáng)化應(yīng)急管理和加大宣傳指導(dǎo)力度等.但這些措施也不能從根本上解決冬季空氣污染的問題.電采暖就從某方面根本上解決了這方面的問題，電采暖沒有鍋爐，采用清潔的電能作為熱源，不會直接產(chǎn)生對環(huán)境造成污染的各種有害氣體和煙塵等，與燃燒煤相比大大減少了污染物的產(chǎn)生，這樣就減少了冬季采暖時對城市環(huán)境的影響.如今許多地區(qū)的政府都提倡的政策是“以電代煤、以電代油、電從遠(yuǎn)方來、來的是清潔電”，并提出一些優(yōu)惠政策促進(jìn)電采暖的廣泛應(yīng)用，其中主要的一個目的就是可以改善我們的生存環(huán)境，真正實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展.

4　結(jié)語

通過以上分析，電采暖與熱水采暖相比，有以下優(yōu)勢：

（1）在一定的供暖區(qū)域內(nèi)，不必修建鍋爐房和換熱站，節(jié)省占地面積和初投資；

（2）調(diào)控方便易行，可采取分區(qū)分時采暖方式，節(jié)能和減少運(yùn)行費(fèi)用；

（3）集中供電，電廠對燃料燃燒產(chǎn)生的污染物集中處理，可減輕環(huán)境污染，在采暖區(qū)域內(nèi)無污染；

（4）散熱器升溫快，能較好地保證室內(nèi)溫度.雖然電采暖有一系列的優(yōu)點(diǎn)，但要想使它能夠得到廣泛的應(yīng)用，還需要滿足一些條件：

（1）建筑應(yīng)為節(jié)能建筑.建筑為節(jié)能建筑，會使建筑的保溫性能更好，這樣采用電采暖才能更好的達(dá)到節(jié)能和節(jié)約能源的目的；

（2）建筑的入住率和供暖使用率高.對于居民建筑，如果你的周圍有住戶不采暖的話，必然會對你居住的房間溫度有所影響.因此，為了能夠更好的體現(xiàn)電采暖的優(yōu)勢，對建筑的入住率和供暖使用率是有要求的.

（3）程序控制，行為節(jié)能.為了更好的做到“控制”溫度，就要通過切實(shí)的行動來實(shí)現(xiàn).

（4）電價便宜，有穩(wěn)定的、高品質(zhì)的電力資源.這一點(diǎn)也是最為重要的，電采暖消耗的是電能，因此對“電”的要求比較高，對電的量和品質(zhì)都有所要求.此外，就是電價的問題，要想使電采暖大規(guī)模的被使用，就應(yīng)該讓大多數(shù)人在經(jīng)濟(jì)方面能夠接受，解決他們的后顧之憂.

總之，電采暖與熱水采暖相比在校園采暖應(yīng)用有較大優(yōu)勢，隨著應(yīng)用技術(shù)的不斷完善，應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的不斷積累，有希望成為新興的、可廣泛應(yīng)用的采暖方式.將會有越來越多的學(xué)校采用這種采暖方式，同時也會普及到居民樓、辦公樓等建筑.使整個城市的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等問題都得到改善，對國家的發(fā)展也是有利的.

〔1〕王岳人，尚少文，余南華，張曉雁.供暖方式改革與分戶供暖的技術(shù)策略分析［J］.沈陽建筑工程學(xué)院學(xué)報，2001（2）.

〔2〕劉靖，羅興.電采暖應(yīng)用及經(jīng)濟(jì)性分析［J］.大眾用電，2005（1）.

T U833

A

1673-260X（2016）08-0065-03

2016-05-22

嚴(yán)寒地區(qū)校園建筑電采暖應(yīng)用研究，吉教科合字［2015］第575號