發熱電纜在采暖系統中的應用

北京機械工業電線電纜質量檢測中心 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基本上沒有供暖的要求，近年來隨著經濟的發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，南方由沒有供暖設施發展到安裝供暖設施，北方由集中供暖的方式向多樣化的供暖方式轉變，這就給供暖方式和新供暖設施提供了較大的發展空間。

目前在我國北方地區冬季采暖的主要方式為以集中供暖為主，地暖、空調、電暖器等供暖為輔的方式，在南方主要采用空調、電暖器和地暖的方式，地暖的方式是近些年新出現的供暖方式。地暖在國外許多國家，特別是歐美、韓國等國家已經廣泛流行，近幾年在我國隨著經濟的發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能環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展得較為迅速。

據有關專家介紹，目前地板采暖方式主要有低溫熱水地板采暖和發熱電纜低溫輻射供暖系統兩種。低溫熱水地板供暖是以溫度不高于60℃的熱水為熱媒，在加熱管內循環流動，加熱地板，通過地面以輻射和對流的傳熱方式向室內供熱的供暖方式。發熱電纜低溫輻射供暖系統是以電力為能源，發熱電纜為發熱體，將100%的電能轉換為熱能，并以建筑物內部地面作為散熱面，通過對流換熱加熱周圍空氣。

低溫熱水地板采暖在我國的許多地區已經采用，本文不再進行介紹。發熱電纜低溫輻射供暖系統是近些年從國外引進的技術，國內也有部分企業生產該產品，作為新的產品在這里作一個簡要的介紹。

1 發熱電纜的工作原理

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

2 發熱電纜的結構

2.1 發熱電纜的發熱體

發熱電纜的發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 發熱電纜的絕緣

絕緣材料一般采用耐高溫的交聯聚乙烯作為發熱電纜的絕緣材料。

2.3 電纜的屏蔽

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

2.4 電纜的護套

發熱電纜的護套一般采用聚氯乙烯材料。

3 發熱電纜采暖的優點

3.1 發熱電纜采暖是實現零排放、無污染的綠色環保型供暖方式。

采用燃煤鍋爐供暖是造成大氣污染的主要因素，采用分戶燃氣供暖的方式也是會產生污染，而采用發熱電纜采暖是零排放、無污染的最好方式，符合綠色、環保、低碳的要求。

3.2 供暖效果好采暖率高

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

3.3 壽命長，維修費用低

電纜的合金發熱元件材料壽命長達50年以上，電纜的結構和使用的材料以及安裝的方式決定了只要安裝符合規定要求、無人為損壞，系統壽命同建筑物，多年無須保養和維修。

3.4 可控性強，操作方便

用發熱電纜供暖，操作方便，可實現分室控制和分時控制，也可方便的實現定時加熱和關閉電源。

3.5 提高使用面積

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

3.6 安裝簡單

由于系統不需基礎設施，不需在樓板上預留洞，不需在墻壁上掛件，可以與裝修同時進行，安裝施工簡便。

4 發熱電纜在其他方面的應用

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，采用發熱電纜供暖，由于可間歇供暖，節能更為顯著。

4.2 屋檐屋面化雪融冰

北方地區融雪時屋檐經常出現掛冰溜現象，為此，在屋面和屋檐鋪裝發熱電纜融雪化冰系統，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，當冬季下雪或結冰后，車輛上下坡將是困難而危險的，可在路面下埋設發熱電纜，用來融雪和化冰，以排除車輛的困難和危險。目前在機場跑道上采用發熱電纜融雪技術已經比較廣泛和成熟。

4.4 管道保溫

在輸油、輸水管道上敷設發熱電纜可有效的保證管道的溫度，防止凍結。

4.5 土壤及大棚的保溫

發熱電纜可有效地為土壤及大棚進行保溫，可有效提高地溫，促進植物根系生長和發育。

4.6 衛生間地面溫暖系統

由于發熱電纜具有良好的防水性能，可在衛生間等潮濕的地域敷設，以改善潮濕、陰冷的環境。

4.7 車輛內部的加熱

發熱電纜可用于交通工具（如火車、汽車特別是長途貨運汽車）內部的加熱或保溫。

4.8 其它需要加熱、保溫的地方

5 發熱電纜存在的問題

5.1 目前發熱電纜尚無相關的產品標準，所采用的標準均為國外的標準及國內技術規范，亟需相關部門制定相關的標準，以規范發熱電纜的生產。

5.2 目前市場上的發熱電纜，一部分為國外進口，一部分為國內企業生產，產品質量參差不齊，有關部門應對生產企業及市場進行規范，以保證產品的質量。

5.3 發熱電纜的接頭和所使用的材料還有進一步改進的空間。

綜上所述，發熱電纜作為電線電纜的一個較新產品，應用范圍會隨著經濟的發展和人民生活水平的提高會越來越大，在大力提倡節能、環保和低碳經濟的現實工作中一定會發揮應有的作用。