1、概述:
發(fā)熱電纜英文名:Heating cable(s),發(fā)熱電纜地面輻射供暖(Heating cable radiant floor heating)系統(tǒng)是通過埋設在地面下的發(fā)熱電纜通電發(fā)熱后來工作的采暖系統(tǒng),整個系統(tǒng)末端由發(fā)熱電纜、溫控器等電器設備構成。 在民用建筑上該系統(tǒng)一般以每個屋子作為單獨的控制單元,通過設置在每個房間的溫控器自動智能控制該區(qū)域的側變。發(fā)熱電纜的工作形式為斷續(xù)運行。
發(fā)熱電纜的功率一般在3.5kW以內,溫控器的額定功率一般也在3.5kW,是和發(fā)熱電纜相匹配的。民用建筑的每個房間都需要一套甚至多套系統(tǒng)來進行加熱,對于單戶、一個單元或者整棟樓來說,由于本身需要多套系統(tǒng),而每套系統(tǒng)的工作是由溫控器自動控制的,也就產生了同時使用的問題,這就需要設計同時使用系數(shù)。
設計功率和安裝功率的關系影響著發(fā)熱電纜地面輻射供暖系統(tǒng)的采暖效果和初投資;用電負荷和變壓器額定功率的選擇就要考慮到同時使用系數(shù)。因此在不同的情況下合理選擇系統(tǒng)功率參數(shù)是需要注意的問題。
2、設計功率和安裝功率
2.1 設計功率Ws
設計功率是暖通工程師考慮到建筑的實際情況后,根據(jù)暖通熱負荷計算方法,按照每個房間分別進行熱負荷計算,并考慮到各種不利條件(風力、高度、地面材料等)的影響后,計算出來的采暖熱負荷:
Ws=k×ε×F×(tn-tw)x×a
式中k一傳熱系數(shù),W/(m2?℃);ε一傳熱系數(shù)的修正系數(shù);F一該面圍護物的散熱面積,m2;tn一室內空氣計算溫度,℃;tw一室外供暖計算溫度,℃;a一其他修正系數(shù)。
在進行計算時,其他修正系數(shù)須根據(jù)朝向、風力、是否與外界直接接觸等因素進行相應的調整。
2.2 安裝功率Wa
安裝功率是以設計功率為依據(jù),根據(jù)選擇的發(fā)熱電纜品牌、型號的不同,按照每個房間的設計功率選擇發(fā)熱電纜后的發(fā)熱電纜的平均安裝功率。
發(fā)熱電纜為成型采暖設備,不能進行裁剪。發(fā)熱電纜的功率為多種,一般選擇時根據(jù)設計功率選擇相近的型號即可。
按照經(jīng)驗方法一般設備的選擇都是功率大于或者等于設計功率的,所以安裝功率和設計功率的關系為:Wa≥Ws。
3、用電負荷和變壓器額定功率
3.1 用電負荷We
用電負荷是為整個采暖區(qū)域的照明、空調、采暖、電器等用電設備正常工作綜合匹配的,而發(fā)熱電纜地面輻射供暖系統(tǒng)只是其中的一個負荷,對于單戶來講:We>W(wǎng)a;對于多戶或者整個小區(qū)需要按照相關電氣規(guī)范計算后確定。
在發(fā)熱電纜地面輻射供暖工程中,電氣負荷在原用電負荷基礎上,增加采暖用電負荷,并按供暖建筑面積及戶數(shù)選取需用系數(shù),計算公式如下:
We=(Wy+Wa)Kx
We≥Wh
式中Wy一原設計用電負荷性活用電負荷),W/m2;
Wa一電采暖用電負荷密度(單位面積安裝功率),W/m2;
Kx一需要系數(shù)
Wh一采暖設計安裝總功率,kW;
We一計入采暖負荷后,電氣計算總功率,kW
3.2 變壓器額定功率Wb
為了滿足整個小區(qū)的電氣使用功能選擇的變壓器的銘牌功率。該參數(shù)的選擇依據(jù)是用電負荷,一般情況下:Wb>we。
4、各種功率關系及處理方法
4.1 整棟樓內個別住戶及小型別墅采用時
這種情況一般是建筑已經(jīng)竣工,用電負荷已經(jīng)確定,由業(yè)主進行后期的裝修時選用的系統(tǒng),在此情況下配電步驟分為:
(1) 按照分戶計量要求計算各個房間的熱負荷;
(2) 按照電纜品牌皮參數(shù)表選擇發(fā)熱電纜后計算出安裝功率;
(3) 如果用電負荷減去生活負荷后大于安裝功率,則可以直接按照電氣標準配置后進行安裝使用
(4) 如果用電負荷減去生活負荷后小于安裝功率但是大于80%的安裝功率,即可以直接按照電氣標準配置后進行安裝使用,也可以增加用電負荷后使用。但是直接安裝后在使用的時候,初次同時開啟的電纜功率不能大于80%的安裝功率;也可以在系統(tǒng)中增加功率匹配器,使同時使用的功率值不會超出給定的值,避免出現(xiàn)危險;
(5) 如果用電負荷減去生活負荷后小于80%的安裝功率,就必須增加用電負荷后使用;
(6) 對于此類情況用戶一般不需要考慮變壓器額定功率。
4.2 新建住宅樓等大型建筑整體或者大部分采用時
(1) 按照分戶計量要求計算各個房間的熱負荷;
(2) 按照電纜品牌及參數(shù)表選擇發(fā)熱電纜后計算出每戶的電采暖安裝功率;
(3) 每戶按照累加的方式計算出戶用電負荷,即生活用電功率加上該戶的電采暖安裝功率;
(4) 根據(jù)該建筑的戶數(shù)或者面積數(shù)量,結合使用功能,選擇同時使用系數(shù);
(5) 根據(jù)公式We=(Wy+Wa)×Kx計算出用電負荷;
(6) 根據(jù)計算出的用電負荷,確定該建筑的變壓器規(guī)格即額定功率,選擇原則為:Wb≥We×80%×S(S為建筑物面積);
(7) 變壓器的選擇一般可考慮選擇多臺,以增加配電系統(tǒng)的安全系數(shù)。