建築物電加熱設施(eleetrie一heating installa- tions for room heating)即利用電能對建築物進 行加熱的工程設施。
基本介紹
- 中文名：建築物電加熱設施
- 外文名：eleetrie一heating installa- tions for room heating
原理,發展歷史,加熱對象,優點,
原理
建築物電加熱設施工作原理圖熱泵設施由熱泵、敷設在建築物中的管道以及閥門和控制器件等組成。熱泵工作時，由於冷凝器的供熱和燕發器的製冷同時進行，因此，通過管道的適當布工和對閥門開啟位置及開啟度的調控等，熱泵設施可用於建築物的室內空調、熱水供應、冷藏庫製冷、內部熱能調配以及屋頂或路面的融雪等多種用途，並且有可能利用水槽把電力系統晚間低負荷期間的電能積蓄起來，以利於電力系統調峰和降低運行費用。
發展歷史
熱泵雖在19世紀就已出現，但到20世紀60年代才在美國得到推廣套用。由於熱泵的巨大節能潛力，20世紀80年代以來其發展日趨引人注目。90年代末在工業已開發國家，熱泵不但套用於建築物加熱，而且在工農業生產中也得到相當廣泛的套用，如向魚類、肉類等加工廠提供溫水，為冷庫製冷，向蔬菜栽培溫室供熱，回收工業廢熱等。在中國，熱泵設施也已開始得到套用，其中利用熱泵的空調等設施在一些大中城市中已得到廣泛套用。感應發熱管設施感應發熱管(見圖2)由強磁性鋼管和耐熱絕緣電線構成。耐熱絕緣電線穿過鋼管中間，與鋼管申聯後接到工頻交流電源上[圖2(a)]或電翻、(電流維中於栩份的內農口)圖2感應發熱管原理圖(a)與鋼管串聯接入電源;(b)從鑰管穿出後接入電源、建築物電加熱設施(eleetrie一heatinginstalla-tionsforroomheating)利用電能對建築物進行加熱的工程設施。
加熱對象
建築物電加熱設施的加熱對象主要包括住宅、賓館、體育場館、道路、停車場、機場跑道、鐵路軌道、輸油管線等各類建築物。加熱目的主要是室內供暖(或空調)、供應熱水、屋頂或路面融雪以及為翰油管線加熱保溫等。加熱的特點是加熱對象的容積大、面積廣或距離長，但加熱溫度低，一般為。~5℃，最高不超過200℃。
建築物電加熱設施按所採用的設備、器件和加熱方法分，主要有熱泵設施、感應發熱管設施和軟電熱體設施三種。熱泵設施熱泵是把熱能從溫度較低的物體轉移到溫度較高的物體的一類設備，有蒸氣壓縮式、空氣壓縮式、熱電式、燕氣噴射式、吸收式等幾種型式。其中燕氣壓縮式熱泵以其結構緊湊、供熱量大、效率高、使用安全、價格低等優點，套用最廣。燕氣壓縮式熱泵通常由用電動機驅動的壓縮機、冷凝器、燕發器、控制器和必要的配件組成。其工作原理與燕氣壓縮式制冷機一樣，即工作介質的蒸氣在受到壓縮並冷凝時釋放熱能，而其液體在蒸發和膨脹時吸收熱能。
工作介質主要是氛化烴類化合物(氟利昂)或氮，工作過程見圖1，工作介質在壓縮機的壓縮下在冷凝器中冷凝並釋放出熱能。此熱能由流經冷凝器的載熱介質(水，也可以是空氣或其他流體)吸收，通過管道送到建築物中。從冷凝器出來的工作介質在蒸發器中燕發並吸收來自供熱介質(環境空氣、地表水或從土城、地熱、太陽能、工業廢水廢氣廢油等吸取了熱能的水或鹽水等)的熱能重新變成蒸氣進人壓縮機。這樣從鋼管中穿出後接到電源上[圖2(b)]。電源接通後，由於趨膚效應，電流將集中在鋼管內表面上。
所用鋼管是碳鋼鋼管，內徑為10~50mm，壁厚約3mm，通常每米鋼管加。.3~0.7V電壓，鋼管中的電流為50~25oA，每米鋼管的發熱量為15~150W，電路的功率因數約為0.9。發熱管的工作溫度取決於絕緣電線的耐熱性能。當用聚四氟乙烯絕緣時，最高可到220℃。感應發熱管設施由電源變壓器、感應發熱管、絕緣保護層、接線盒、控制箱等組成。這類設施主要用於常溫時會凝固或貓度大而加熱後貓度變小的流體(如原油、重油、熔融硫磺等)的遠距離輸送管道的加熱和保溫，也用於路面(如發電廠、變電所的巡視路面)融雪、鐵路道叉防凍等。用於管道加熱時，發熱管焊接在管道外側，外面再加絕熱層和保護層;用於路面加熱時，發熱管道常澆築在路面混凝土中。
優點
採用感應發熱管設施加熱的優點是:
①加熱均勻;
②當用耐熱高壓絕緣電纜時，輸送管道即使長到20km，也不需要在中途設饋電點;
③絕緣電線由鋼管保護不易受機械損傷;
④絕緣電線因絕緣老化等原因而損壞時，可在不破壞發熱管和絕緣保護層的情況下更換;
⑤用於路面加熱時，路面的機械強度要比用其他加熱方法時高得多。感應發熱管是日本於20世紀60年代末首先開發的，其後中東產油國、聯邦德國等相繼採用，在石油工業，特別在海上石油開採中起重要作用。軟電熱件設施由軟電熱件—電熱電纜、電熱帶、電熱毯等(見加熱元件)和絕緣保護層，以及必要的電源變壓器、接線盒、控制器等組成的電加熱設施，主要用於化工廠管道、閥門、反應罐等的加熱保溫，自來水管道、閥道等的防凍，室內地板加熱等。軟電熱件繞在或襯在被加熱物體表面，外面再加絕熱保護層。這類設施的加熱範圍比前兩類的要小，施工也較方便。
