电能代替及蓄热装置在供暖改造中的应用研究

常用溶液中，比热容最大，热膨胀系数最小，粘滞性小的液体，适合于自然循环和强制循环的供热系统。而且水的来源丰富，价格低廉。但是水作为一种电解腐蚀性物质，所产生的氧气易于锈蚀金属，且对大部分气体来说都是溶剂，因而对容器和管道容易产生腐蚀。水凝固时体积膨胀大10%左右，易对容器和管道造成破坏。

2.2 蓄热砖电锅炉

电锅炉通过对蓄热砖进行加热，将热量储存在蓄能砖中。采暖时，蓄能砖放热，以空气为介质，用空气的热量对流将供暖系统中的水进行加热。主要的储能材料为二氧化硅、三氧化二铁等。蓄热砖属于无机蓄热材料，无毒无污染，储热效率高，占地面积小。但是由于蓄热砖在蓄热过程中通过热空气传导，传热效率低、动力消耗大、噪音大、热损失较大，更适用于工业高温供暖。

2.3 相变蓄热电锅炉

电锅炉通过对相变材料进行加热，将热量存储在相变材料中。采暖时相变材料放热，将热量通过换热器将热量传送到室内散热器。不同种类的相变材料能够适应于不同的应用环境中。市场上常见的无机相变材料属于不可燃环保材质。蓄热能力是正常水蓄热的5倍以上。相同蓄热容量条件下，相变蓄热设备比水蓄热要小很多。

主要参数对比见表1。

3  结语

综上所述，在解决能源和环境两大难题方面：

（1）电能相比其他能源方式具有零排放、零污染、纯电热管加热优势，不受气候影响。

（2）蓄热装置能够充分利用峰谷电价优势，有比较好的运行成本优势。

（3）相变蓄热模块与传统水蓄热比较，占地面积小，布置方便。

蓄热电锅炉结合物联网技术能夠实现供暖系统高度自动化，理论上实现无人化操作。随着材料科学的进一步发展，更加优质的相变蓄热材料将会进一步促进蓄热装置的推广和普及。

参考文献

[1] 相虎昌，张百浩.相变蓄热材料在供热系统中设计应用案例分析[J].节能，2019，38（2）：71-72.

[2] 李香玲.新型相变蓄热装置蓄放热特性的实验与计算模拟分析[D].北京工业大学，2005.

[3] 刘长杰.物联网蓄能电锅炉技术及应用研究[D].吉林大学，2011.

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