發(fā)熱電纜在采暖系統(tǒng)中的應(yīng)用

北京機(jī)械工業(yè)電線電纜質(zhì)量檢測中心 張洋

在我國冬季的采暖方式以前主要以集中供暖為主，特別是在長江以南地區(qū)基本上沒有供暖的要求，近年來隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，對冬季供暖的要求也有了較大的提高，長江以南的許多地區(qū)也逐漸的提出了供暖的要求，同時供暖的方式也有了重大的變化，南方由沒有供暖設(shè)施發(fā)展到安裝供暖設(shè)施，北方由集中供暖的方式向多樣化的供暖方式轉(zhuǎn)變，這就給供暖方式和新供暖設(shè)施提供了較大的發(fā)展空間。

目前在我國北方地區(qū)冬季采暖的主要方式為以集中供暖為主，地暖、空調(diào)、電暖器等供暖為輔的方式，在南方主要采用空調(diào)、電暖器和地暖的方式，地暖的方式是近些年新出現(xiàn)的供暖方式。地暖在國外許多國家，特別是歐美、韓國等國家已經(jīng)廣泛流行，近幾年在我國隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，地暖逐漸走入尋常百姓家，為越來越多的家庭帶來節(jié)能環(huán)保且健康的取暖方式。也使越來越多的人們所接受，特別是在我國的南方發(fā)展得較為迅速。

據(jù)有關(guān)專家介紹，目前地板采暖方式主要有低溫?zé)崴匕宀膳桶l(fā)熱電纜低溫輻射供暖系統(tǒng)兩種。低溫?zé)崴匕骞┡且詼囟炔桓哂?0℃的熱水為熱媒，在加熱管內(nèi)循環(huán)流動，加熱地板，通過地面以輻射和對流的傳熱方式向室內(nèi)供熱的供暖方式。發(fā)熱電纜低溫輻射供暖系統(tǒng)是以電力為能源，發(fā)熱電纜為發(fā)熱體，將100%的電能轉(zhuǎn)換為熱能，并以建筑物內(nèi)部地面作為散熱面，通過對流換熱加熱周圍空氣。

低溫?zé)崴匕宀膳谖覈脑S多地區(qū)已經(jīng)采用，本文不再進(jìn)行介紹。發(fā)熱電纜低溫輻射供暖系統(tǒng)是近些年從國外引進(jìn)的技術(shù)，國內(nèi)也有部分企業(yè)生產(chǎn)該產(chǎn)品，作為新的產(chǎn)品在這里作一個簡要的介紹。

1 發(fā)熱電纜的工作原理

發(fā)熱電纜的導(dǎo)體由冷線及熱線組成，外面由絕緣層、屏蔽層和外護(hù)套組成，發(fā)熱電纜通電后，電纜發(fā)出熱量，并在40～60℃的溫度間運(yùn)行，將熱能通過熱傳導(dǎo)(對流)的方式和發(fā)出的8-13um的遠(yuǎn)紅外線輻射方式傳給受熱體。

2 發(fā)熱電纜的結(jié)構(gòu)

2.1 發(fā)熱電纜的發(fā)熱體

發(fā)熱電纜的發(fā)熱體目前采用的材料有合金電阻絲（如：銅、鎳、鉻合金等）和碳纖維材料。

2.2 發(fā)熱電纜的絕緣

絕緣材料一般采用耐高溫的交聯(lián)聚乙烯作為發(fā)熱電纜的絕緣材料。

2.3 電纜的屏蔽

在絕緣的外面一般采用一層屏蔽結(jié)構(gòu)（銅線編織或金屬箔包覆等），主要作用是防止電纜產(chǎn)生電磁干擾。

2.4 電纜的護(hù)套

發(fā)熱電纜的護(hù)套一般采用聚氯乙烯材料。

3 發(fā)熱電纜采暖的優(yōu)點(diǎn)

3.1 發(fā)熱電纜采暖是實(shí)現(xiàn)零排放、無污染的綠色環(huán)保型供暖方式。

采用燃煤鍋爐供暖是造成大氣污染的主要因素，采用分戶燃?xì)夤┡姆绞揭彩菚a(chǎn)生污染，而采用發(fā)熱電纜采暖是零排放、無污染的最好方式，符合綠色、環(huán)保、低碳的要求。

3.2 供暖效果好采暖率高

發(fā)熱電纜通電后便會產(chǎn)生人體最為適宜的遠(yuǎn)紅外線，向人體和空間輻射。這部分熱量也占發(fā)熱量的50%，發(fā)熱電纜發(fā)熱效率近乎100%。

3.3 壽命長，維修費(fèi)用低

電纜的合金發(fā)熱元件材料壽命長達(dá)50年以上，電纜的結(jié)構(gòu)和使用的材料以及安裝的方式?jīng)Q定了只要安裝符合規(guī)定要求、無人為損壞，系統(tǒng)壽命同建筑物，多年無須保養(yǎng)和維修。

3.4 可控性強(qiáng)，操作方便

用發(fā)熱電纜供暖，操作方便，可實(shí)現(xiàn)分室控制和分時控制，也可方便的實(shí)現(xiàn)定時加熱和關(guān)閉電源。

3.5 提高使用面積

由于采用地面敷設(shè)，室內(nèi)無管道、管溝、散熱器片等，節(jié)約了居室的使用面積，也使居室更加美觀。

3.6 安裝簡單

由于系統(tǒng)不需基礎(chǔ)設(shè)施，不需在樓板上預(yù)留洞，不需在墻壁上掛件，可以與裝修同時進(jìn)行，安裝施工簡便。

4 發(fā)熱電纜在其他方面的應(yīng)用

4.1 公共建筑

公共建筑的面積通常在城市中占到建筑面積的1/3，且不需要24小時供暖，在每天使用8小時的辦公室和平時利用率較低的公共建筑中，采用發(fā)熱電纜供暖，由于可間歇供暖，節(jié)能更為顯著。

4.2 屋檐屋面化雪融冰

北方地區(qū)融雪時屋檐經(jīng)常出現(xiàn)掛冰溜現(xiàn)象，為此，在屋面和屋檐鋪裝發(fā)熱電纜融雪化冰系統(tǒng)，便可有效防止冰雪帶來的危害。

4.3 道路融雪

在道路有較大坡道時，當(dāng)冬季下雪或結(jié)冰后，車輛上下坡將是困難而危險的，可在路面下埋設(shè)發(fā)熱電纜，用來融雪和化冰，以排除車輛的困難和危險。目前在機(jī)場跑道上采用發(fā)熱電纜融雪技術(shù)已經(jīng)比較廣泛和成熟。

4.4 管道保溫

在輸油、輸水管道上敷設(shè)發(fā)熱電纜可有效的保證管道的溫度，防止凍結(jié)。

4.5 土壤及大棚的保溫

發(fā)熱電纜可有效地為土壤及大棚進(jìn)行保溫，可有效提高地溫，促進(jìn)植物根系生長和發(fā)育。

4.6 衛(wèi)生間地面溫暖系統(tǒng)

由于發(fā)熱電纜具有良好的防水性能，可在衛(wèi)生間等潮濕的地域敷設(shè)，以改善潮濕、陰冷的環(huán)境。

4.7 車輛內(nèi)部的加熱

發(fā)熱電纜可用于交通工具（如火車、汽車特別是長途貨運(yùn)汽車）內(nèi)部的加熱或保溫。

4.8 其它需要加熱、保溫的地方

5 發(fā)熱電纜存在的問題

5.1 目前發(fā)熱電纜尚無相關(guān)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，所采用的標(biāo)準(zhǔn)均為國外的標(biāo)準(zhǔn)及國內(nèi)技術(shù)規(guī)范，亟需相關(guān)部門制定相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，以規(guī)范發(fā)熱電纜的生產(chǎn)。

5.2 目前市場上的發(fā)熱電纜，一部分為國外進(jìn)口，一部分為國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，有關(guān)部門應(yīng)對生產(chǎn)企業(yè)及市場進(jìn)行規(guī)范，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。

5.3 發(fā)熱電纜的接頭和所使用的材料還有進(jìn)一步改進(jìn)的空間。

綜上所述，發(fā)熱電纜作為電線電纜的一個較新產(chǎn)品，應(yīng)用范圍會隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高會越來越大，在大力提倡節(jié)能、環(huán)保和低碳經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)實(shí)工作中一定會發(fā)揮應(yīng)有的作用。