电热膜在水利工程中的应用

樊小爱

（山西省水利水电勘测设计研究院，山西 太原 030024）

电热膜是一种以电力为能源，通过红外线辐射进行传热的新型供暖方式，是当今被应用广泛的供暖方式之一。于20世纪90年代首次进入中国，但是在美国、韩国等国家已有20多年的应用历史，应用领域十分广泛。电热膜将电能转换成热能，是一种通电后能发热的半透明聚酯膜，它具有运行安全、便于储运等优良性能，耐潮湿、耐高压，承受温度范围广、低收缩率、高韧度。

1 工程概况

本项目为山西省水文水资源勘测局标准站房，建设用地位于省内多个地方，建筑层数为地上二层，建筑面积339.56 m2，建筑高度8.45 m。

2 采暖形式的比较及确定

2.1 选用散热器及水暖地暖系统（方案一）

首先解决热源问题，需要自建锅炉房，锅炉整体寿命为10～15年、锅炉主要部件5年更换一次。地热盘管安装难度高，涉及到分集水器、锅炉等部分，维护系数大，假若安装地暖，相当于降低了层高，因为保温层2 cm+盘管2 cm+混凝土层5 cm，共9 cm。而且地表温度预热时间长，至少4h以上，冷热温差10℃。如果使用自备锅炉作为热源，锅炉本身的热损耗大，锅炉整体寿命10～15年、锅炉主要部件5年更换，因此水暖的实际使用能耗很高。地下盘管使用年限50年、散热器15年、铜质分集水器8年，存在系统渗漏维护等问题。

2.2 电热膜地暖系统 （方案二）

电热膜安装快捷方便，材质轻且柔，20 min即能明显感到散热，达到地面平均温度大约1 h左右。电热膜有厚度小的优势，仅有0.37 mm，不占空间。接近100%电热转换率，基本无中间能量耗损。电热膜抗老化，工作温度40℃左右，低于它的老化温度，因此电热膜的使用寿命与建筑是一致的。

结合本工程采暖面积小，且位置处于偏远地区，没有市政管网的集中热源可以利用，如果自建锅炉房，初次投资费用大、运行管理复杂，所以选用电热膜作为采暖方式。

3 电热膜在设计中应该注意的问题

节能环保的电热膜地暖受到大众的肯定和认可，应用也越来越广泛，但是要发挥好电热膜的节能环保特点就必须在进行电热膜地暖设计时就考虑周全。

第一，电热膜地暖设计应首先依据建筑物围护结构的传热系数及室内外计算参数做出每个房间的热负荷计算，并结合规范规定敷设体表面平均温度，然后确定电热膜的敷设数量。详见表1。

表1 敷射体表面平均温度 单位：℃

第二，电热膜地暖的设计过程应该计算有效散热量，计算过程中应该考虑家具、遮挡物覆盖地面影响散热量，所以应该在原来的热负荷基础上面适当扩大系数，以确保所敷设电热膜能够达到房间所需要的温度。第三，电热膜地暖设计过程应该考虑地面装饰材料不同而影响散热效果，例如木地板和瓷砖，地面敷设不同的材料，其散热量也不同，应适当加大热负荷。

综上所述，设计人员要合理设计电地暖系统，综合考虑房间的实际装修情况，保证设计的电热膜地暖系统最为科学。

4 电热膜在运行中的安全性

电热膜的绝缘性和阻燃性经有关部门检测都达到了国家相应的标准，是非常成熟的产品。电热膜因为具有阻燃性，不会导致自燃，非常安全。因为电热膜地暖一般是在220 V电压下运行，电热膜不会有击穿的危险，达不到1 200 V的击穿电压。电热膜地暖表面温度只有24℃～26℃，属于低温辐射供暖系统，不会出现烫伤。电热膜供暖系统在每个房间均设一个温控装置，温控器将自动控制整个系统，室内温度达到设定要求温度时，整个电热膜供暖系统停止运行，当室内温度低于设定温度要求时，供暖系统将自动开始运行。

5 电热膜在施工时的注意事项

第一，施工所用电热膜应符合国家相关标准的规定，所有产品的电气机械性能和安全性能必须经国家电线电缆质检部门检验合格。

第二，根据电热膜布置图要求，沿电热膜剪切线裁剪出所需数量电热膜组，每组最多数量一般不超过35片（20 W/片）。将裁剪好的电热膜居中定位并固定至轻钢龙骨上。电热膜两侧的载流条应与龙骨内边等距，且应保持距离大于10 mm，电热膜与轻钢龙骨的固定，宜采用自攻螺钉或拉铆钉，铆钉距应保持小于1 000 mm；接线一端应留出60 mm，以便压接连接端子。固定电热膜时，应注意将电热膜拉平整，并使其上部紧贴绝热层。

第三，电热膜运输当中应该尽量避免撞击和磨损，在铺设的时候检查电热膜的破损情况，并尽可能做破损检查实验，以免在安装以后留下后患。

第四，在铺电热膜时禁止击打、刺破电热膜，铺设前要打扫地面，保证地面不能有砂石、沙粒，施工人员严禁穿鞋在施工现场踩踏。

第五，接线时的施工人员要找经过专业培训的电工，将接头部位都接牢固并且固定住，以免跳闸、漏电。

第六，卫生间内一般不建议安装电热膜，以保证安全。如果一定要安装的话，需要防止漏电，卫生间的地面防水必须做到位，因为在后期使用中水浸泡的时间会较多，以免泡水漏电。

6 结语

国家现在推广多样化采暖方式，电热膜符合国家推“低碳环保”和“节能减排”政策的趋势，电热膜在设计当中按照规范设计，在施工当中一定要照图施工，规范操作，打造完美工程，让电热膜给人类的居住环境带来健康和舒适。