隨著峰谷電價(jià)政策的完善，以及風(fēng)電、光電等新能源的普及應(yīng)用，可以充分利用谷電、風(fēng)光電的谷電儲(chǔ)熱采暖系統(tǒng)逐漸成為被市場(chǎng)熟知的清潔能源供暖方式。本文我們將對(duì)該系統(tǒng)做詳細(xì)闡述。

概念解析

所謂谷電儲(chǔ)熱采暖系統(tǒng)，是指在電價(jià)便宜的低谷電時(shí)段將電能轉(zhuǎn)化為熱能儲(chǔ)存起來，在需要用熱的時(shí)段再把這些儲(chǔ)存的熱量釋放出來，以此實(shí)現(xiàn)錯(cuò)峰用電、降低用電成本。因此，該采暖系統(tǒng)擁有運(yùn)行成本低的顯著優(yōu)勢(shì)。

應(yīng)用對(duì)象

目前市場(chǎng)上的谷電儲(chǔ)熱采暖系統(tǒng)，根據(jù)應(yīng)用對(duì)象，可以大概分為家用和非家用2大類。家用機(jī)組，功率多在50KW以下，主要可用于民房、別墅等家庭自用取暖。非家用機(jī)組，功率范圍較廣，50kw-幾十MW均有，可用于大幾百平米至幾十萬平米供暖，多用于小區(qū)、學(xué)校、商業(yè)區(qū)、廠房、辦公樓、服務(wù)區(qū)、收費(fèi)站、車站等場(chǎng)所供暖。目前行業(yè)內(nèi)大部分廠家業(yè)務(wù)集中在非家用機(jī)組。

主流產(chǎn)品

根據(jù)儲(chǔ)熱形式的不同，谷電儲(chǔ)熱采暖系統(tǒng)目前有3大類主流產(chǎn)品：

1.電鍋爐+蓄熱水箱的集成化水蓄熱供暖系統(tǒng)

這種供暖形式業(yè)內(nèi)通常稱為“水蓄熱”，鍋爐體多采用電阻式加熱技術(shù)，電阻式加熱技術(shù)又分為電阻式電鍋爐和電極式電鍋爐。

電阻式電鍋爐。電阻式電鍋爐是采用高阻抗電熱元件，接通電源后，電熱元件產(chǎn)生高熱使水成為熱水或蒸汽。技術(shù)成熟，投資低，運(yùn)行成本低，但是鍋爐容量受到電熱元件結(jié)構(gòu)布置的限制，容壓范圍小，單體鍋爐功率小。因此多用于幾千平米以下的供暖項(xiàng)目。

電極式電鍋爐。電極式電鍋爐的工作原理是把電極插入水中，利用水的高熱阻特性，直接將電能轉(zhuǎn)換為熱能。該鍋爐啟動(dòng)迅速，短時(shí)間內(nèi)能提供符合要求的蒸汽或熱水 ；穩(wěn)定可靠運(yùn)行，且負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍寬，大功率時(shí)，優(yōu)勢(shì)明顯。但其需要在水中加入一定電解質(zhì)提高水的導(dǎo)電率，以保證加熱 ( 此鍋爐內(nèi)必須加入一定的電解質(zhì)，使?fàn)t水具有一定的電阻，才能使其導(dǎo)電，但爐水的導(dǎo)電率不是越高越好，否則容易造成擊穿等事故 ), 同時(shí)鍋爐內(nèi)水需要與供暖用水分離，利用二次換熱供暖 ；另外該鍋爐可直接在10KV等高壓等級(jí)下工作，是可以實(shí)現(xiàn)大功率電供熱的技術(shù)之一（另一個(gè)技術(shù)是固體蓄熱），但因投資、操作、運(yùn)行及維護(hù)成本均較高，因此多用于超大面積供暖項(xiàng)目。

水蓄熱供暖系統(tǒng)，由于采用水為儲(chǔ)熱介質(zhì)，因此蓄熱溫度一般不超過95℃，而一般供暖項(xiàng)目的供回水溫度要求都在四五十度，因此，水蓄熱系統(tǒng)的可利用溫差較小，當(dāng)水箱的溫度降低到 53℃后經(jīng)過換熱的出水溫度就很難超過 45℃了，為此需要配套大水箱，例如 10 萬平米蓄熱水箱至少需要2300 立方。由于系統(tǒng)出水溫度較低，因此更不適合長(zhǎng)輸管道采暖。

2.固體蓄熱供暖機(jī)組

固體蓄熱供暖機(jī)組，是采用固體材料為蓄熱介質(zhì)的電蓄熱供暖系統(tǒng)，金喆新能源的固體蓄熱介質(zhì)是自有的納米微晶熱強(qiáng)化材料。

固體蓄熱額定蓄熱溫度一般在550-750℃，因此，用于供回水溫度只有幾十度的各類供暖項(xiàng)目均游刃有余，可利用溫差是目前3大主流蓄熱采暖系統(tǒng)中最大的。

與電鍋爐+蓄熱水箱的供暖系統(tǒng)不同，固體蓄熱供暖機(jī)組是高度集成化的一體化單機(jī)設(shè)備，蓄熱材料在鍋爐體內(nèi)部，電熱轉(zhuǎn)化效率高，自動(dòng)化程度高，操作、維護(hù)、管理簡(jiǎn)單，占地面積小，安全性高，因此多用于對(duì)供暖效果要求高、對(duì)自動(dòng)化程度要求高、對(duì)安全性能要求高、需要實(shí)現(xiàn)無人值守的項(xiàng)目中。又因?yàn)?span style="text-wrap: wrap;">可以在10KV等高壓等級(jí)下工作，因此也多用于大面積供暖、超大面積供暖。

集如此多的優(yōu)點(diǎn)于一身，其缺點(diǎn)也是很明顯的——固體蓄熱材料價(jià)格較貴，初始投資大；蓄熱材料密度高，設(shè)備很重，對(duì)安裝空間承重要求高。

3.熔鹽蓄熱供暖系統(tǒng)

熔鹽是硝酸鉀和硝酸鈉按不同比例混合而成的粉末狀固體顆粒，在加熱過程中熔鹽會(huì)逐漸融化并存儲(chǔ)熱量，釋放熱量后熔鹽恢復(fù)固態(tài)，因此熔鹽蓄熱供暖系統(tǒng)需要2個(gè)溶鹽罐，熔鹽在兩個(gè)罐體之間來回流動(dòng)實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)熱、放熱。又因?yàn)樵搩?chǔ)、放熱過程中，儲(chǔ)熱介質(zhì)的形態(tài)在固態(tài)和液態(tài)之間轉(zhuǎn)變，因此又稱為相變儲(chǔ)熱。熔鹽額定蓄熱溫度為450℃，可利用溫差介于水蓄熱系統(tǒng)和固體蓄熱機(jī)組之間，因此占地面積也介于水蓄熱系統(tǒng)和固體蓄熱之間。

熔鹽蓄熱，之所以和水蓄熱系統(tǒng)一樣是一套系統(tǒng)，而不像固體蓄熱一樣是一臺(tái)機(jī)組，是因?yàn)樗彩且粋€(gè)系統(tǒng)集成，并且是比水蓄熱更復(fù)雜的系統(tǒng)集成。熔鹽蓄熱技術(shù)本身是一個(gè)比較成熟的技術(shù)，很早就在專業(yè)的電站和大型化工企業(yè)應(yīng)用，但主要用于冷卻、降溫工序而不是用于蓄熱，且熔鹽蓄熱罐屬于高溫高壓容器，需要企業(yè)具有很強(qiáng)的管理能力才能確保運(yùn)行安全，所以只有管理規(guī)范嚴(yán)格的大型項(xiàng)目才可確保設(shè)備安全穩(wěn)定的運(yùn)行，就這樣還經(jīng)常有事故發(fā)生，因此在中小型項(xiàng)目中熔鹽系統(tǒng)應(yīng)用較少。