儲存加熱器
編輯蓄熱式加熱器或熱庫(澳大利亞)是一種電加熱器,可在晚上或晚上以較低成本獲得電力時儲存熱能,并根據需要在白天釋放熱量。或者,太陽能儲存加熱器旨在將太陽能儲存為熱能,在夜間或其他需要的時段釋放,這通常比將剩余電力賣給電網并在晚上買回來更具成本效益。
存儲加熱器工作原理
編輯儲存加熱器通常由粘土磚或其他陶瓷材料(熟料)、混凝土墻或水容器組成。還有一些特殊的材料,例如feolit。這種材料用作儲熱介質。材料中嵌入了電加熱元件,可以打開這些電加熱元件來加熱存儲介質,從而存儲能量。儲存的熱量連續釋放(通過熱輻射和對流)。為了加快熱傳遞,儲熱器可能配備機械風扇,可以使空氣通過加熱器;請參閱有關風扇輔助存儲加熱器的部分。
蓄熱器的種類
編輯高保溫蓄熱式加熱器
高保溫蓄熱式加熱器(HHRSH)是市場上最新、最先進的蓄熱式加熱器。Dimplex憑借Quantum率先推出了這項技術,從而在SAP中創建了一個新類別。英國政府批準了計算可用于新建筑或翻新的供暖系統的軟件。高保溫儲熱式取暖器比傳統儲熱式取暖器能夠保留更多熱量,充滿電后24小時至少保持45%的熱量。這顯著減少了白天浪費的熱量,并通過改進絕緣來實現。高保溫儲熱式取暖器還包括智能控制和監測氣候條件,以估計未來的熱量需求,使其比傳統儲熱式取暖器對環境變化的反應更加靈敏。
存儲加熱器的應用
編輯儲熱式取暖器通常與兩費電表結合使用,該電表分別記錄非高峰期的用電量,以便以較低的費率計費。為了享受較低的價格,房子必須有特殊的電費。在大多數國家,儲熱式取暖器只有在使用這種特殊關稅時才經濟(與其他形式的取暖相比)。在英國,經濟7關稅是合適的。蓄熱式加熱器通常有兩個控制:控制儲存熱量的充電控制(通常稱為輸入)和控制熱量釋放速率的通風控制(通常稱為輸出)。這些控件可以由用戶控制,也可以在用戶在恒溫器上選擇目標室溫后自動運行。存儲加熱器還可以包含電加熱器(使用電阻加熱器或熱泵),可用于增加熱量輸出。這種額外的加熱,如果是電阻加熱,是昂貴的,因為它發生在一天中的高關稅時間。
與其他加熱系統的比較
編輯優點
- 存儲加熱器雖然通常仍然比同等的燃氣或燃油加熱系統更昂貴,但比以常規日間費率使用電力運行相同數量的電加熱便宜。
- 燃氣集中供暖等一些系統的用戶經常在夜間關閉供暖作為一種經濟措施,結果導致房子在夜間和清晨很冷;但是因為夜間儲暖器是在晚上開著的,所以那個時候房子還是很暖和的。
- 使用儲熱器可以將房屋選址在沒有天然氣分配系統的地區,而無需房主支付更高的日間電加熱費用。
- 夜間蓄熱供暖的資金成本相對較低,而且安裝遠比最初安裝燃氣鍋爐、管道和散熱器或電熱泵要容易得多。在翻新沒有現有中央供暖系統的舊建筑時,這是一個重要的優勢。
- 與燃氣中央供暖系統相比,夜間儲熱水器幾乎沒有維護成本。
缺點
- 通宵充電時,加熱器的熱量會流失。早上房間很暖和,但這是因為它被浪費了整晚的暖氣。
- 夜間儲存的熱量將在第二天釋放到生活區,無論是否需要(由于不可避免的熱量通過儲存加熱器的隔熱層傳遞)。因此,如果房主那天出乎意料地不在(因此不需要給房子取暖)或者只在家中的一小部分時間,那么熱量已經被購買并且已經在那里并且最終出來了。
- 儲熱式加熱器只能利用前一天晚上儲存的能量加熱。因此,如果系統關閉或充電控制設置過低,則可能沒有足夠的能量來加熱房間,這只能在第二天進行糾正。例如,當天氣意外變冷時,或者在深夜度假回來時,或者用戶只是因為他們處于舒適的溫度而不想更改設置時,這是一個問題。一些加熱器通過在白天也允許加熱來緩解這個問題,但這通常很昂貴(因為電是全速充電的)。即使在xxx的情況下,也很難準確判斷如何設置恒溫器,因為一夜之間將它們設置得太低會導致加熱器沒有感知效果,而將它們設置為xxx會增加運行它們的成本。同樣,在必須單獨設置每個加熱器的系統中,錯誤地設置一個房間的加熱器會使整個房子感覺太冷。
- 許多用戶可能不完全理解這些控件。一個常見的錯誤是在晚上打開輸出(或升壓)控制,以便加熱器在應該存儲熱量時散熱,從而增加電力消耗和成本。或者,他們可以在晚上將輸入控制設置為最小而不是輸出,這可能意味著第二天根本沒有熱量。
- 存儲加熱器的尺寸是xxx預期冷期強度和持續時間以及加熱器的成本和空間要求之間的折衷。如果加熱器太大,其成本將過高,并且會影響建筑物的可用面積;如果太小,補充(白天)電加熱的成本會過高。
- 由于用于存儲熱量的材料,存儲加熱器非常重且有些笨重。它們通常比大多數其他供暖系統中使用的散熱器占用更多的地面空間。
- 在大多數國家,每單位熱量(焦耳或千瓦時)的電力成本是天然氣或石油的2-3倍,而降低的非高峰電價和更高的交付效率并不能完全克服這一差異。
- 當風扇(如果包括)用于加速傳熱時,空氣循環會增加加熱室內空氣中的灰塵量。這對過敏的人來說可能是個問題。因此,對于過敏患者來說,集中供暖是一種更好的熱源。這可以通過不使用風扇來避免,但是更難以調節熱傳遞,這與普通的中央供暖散熱器一樣通過輻射和自然對流發生。
使用存儲加熱器
編輯如果使用得當,存儲加熱器可能具有成本效益,但控制可能比燃料系統更棘手。
電源開關
蓄熱式取暖器一般需要兩個電源電路,一個用于高峰用電,一個用于非高峰用電,以及兩個電源開關,它們在夏季不需要加熱時關閉。在其他月份,非高峰開關可以一直打開,當非高峰時間存儲的能量不足時,使用高峰開關。可以使用存儲加熱器單元上的控件來更改存儲的熱量。通常,峰值將有一個保險絲,因為它是另一個電路的一部分。非高峰將只是一個開關,因為它有一個專用電路。一些裝置僅使用非高峰電力工作,白天無法開啟。
基本控制
基本存儲加熱器有一個輸入開關和一個輸出開關,在某些型號上稱為熱升壓。輸入開關的位置可以改變以反映預計第二天有多冷。輸入開關通常是恒溫的,當房間一夜之間達到一定溫度時會切斷充電。所需的確切設置將取決于儲熱器的大小、白天所需的室溫、需要保持的小時數以及在給定環境下房間的熱損失率。可能需要進行一些試驗來找出預測的室外溫度與特定房間的最佳輸入設置之間的關系。大多數儲熱器用戶遵循更簡單的準則;例如,在隆冬時節,通常將輸入開關調到xxx設置是合適的。如果同一天氣連續數周出現,則無需每天觸摸輸入開關。白天不需要觸摸輸入開關,因為儲熱式取暖器只在晚上用電。輸出開關可能需要全天關注。睡覺前,操作員應將輸出切換到最低設置。這樣可以盡可能多地保持磚塊中的熱量。足夠的東西會泄漏到房間里,讓它在早上變得溫暖。只有在異常寒冷的情況下,操作員才需要通宵輸出。操作者不妨在白天慢慢增加輸出開關,以盡量保持屋內溫度。增加輸出將使熱量從加熱器中對流出來。如果白天屋子是空的,則應將輸出保持在最低限度,然后在返回屋子時將其打開,以使更多熱量散逸。許多存儲加熱器還具有機械控制的自動輸出開關。在這種情況下,如果手動輸出開關在夜間沒有調到最小,風門會自動關閉(就像輸出開關已經調到最小一樣),然后風門會在延時后重新打開;這個時間延遲是通過加熱器核心溫度的逐漸下降來衡量的,因此如果核心溫度由于更多的充電而開始更高,則時間延遲會更長。延遲也可以通過輸出開關的設置來偏置。以這種方式設置的一些輸出開關被標記為早晚以及關閉和打開;最小關閉設置對應于早,xxx打開設置對應于晚。這些輸出開關可以通過確保它們在夜間關閉并在需要時打開來手動控制,
恒溫控制
恒溫存儲加熱器將全天自動調節房間的溫度。但是,操作員可能希望在夜間將恒溫開關切換到最低設置以降低室溫。如果白天房間是空的,xxx將恒溫器保持在最低設置,然后在晚上房間有人時增加設置。當沒有足夠的儲存熱量來維持要求的溫度時,一些恒溫加熱器也會使用高峰電力。用戶可能希望意識到這一點并降低設置。
風扇輔助存儲加熱器
風扇輔助存儲加熱器采用電風扇驅動空氣通過加熱器,而不是依靠對流。風扇通常由恒溫器控制,允許用戶設置所需的室溫。使用風扇意味著這些加熱器可以比其他型號更隔熱,因此在不需要熱量的時候(例如房間無人時或晚上),由于熱傳遞而損失的熱量更少。
環境方面
編輯與其他形式的直接電加熱一樣,儲熱式取暖器不一定對環境友好,因為電力來源可能使用化石燃料產生,多達三分之二的能量在發電站的燃料損失和傳輸損失中損失。出于這個原因,自1980年代以來,瑞典一直限制直接電加熱的使用,并計劃完全淘汰它——參見瑞典的石油逐步淘汰——而丹麥和德國已禁止在新建筑中安裝電采暖出于類似原因的建筑物(盡管在德國,禁令于2013年解除)。在英國,儲熱式加熱器在能源性能證書上的環境性能評級為差。然而,許多進步國家正在開發其發電系統,主要是為了納入更環保、更可持續和可再生的能源;因此,儲熱式供暖系統的環保程度原則上取決于所用電力的產生方式。當然,這一論點適用于所有形式的電加熱,但蓄熱式供暖系統在有時不能使用風力發電時使用電力的能力,可能與智能電網結合使用,使蓄熱式供暖成為可能。未來的新角色。在一些國家,發電系統的當前設計可能會導致在非高峰期來自基本負荷發電站的電力過剩,然后蓄熱式加熱器可以利用這種盈余來提高電網的凈效率。系統作為一個整體。然而,未來供需的變化——例如由于節能措施或更靈敏的發電系統——可能會扭轉這種情況,儲熱器會阻止國家基本負荷的減少。其他技術可能會結合需求響應電子設備來感知供需何時發生變化。因此,他們確保這些負載僅使用非高峰電力。供應技術的進一步進步可以提供更加定制的“供需”與其他形式的電加熱相比,儲熱式取暖器運行成本更低,峰值負荷更低。最高峰值負載來自瞬時電加熱,例如浸入式熱水器,它會在短時間內產生重負載,盡管瞬時熱水器總體上可能使用較少的電力。高效地源熱泵通過從地里回收熱量,在供暖中比儲熱式供暖器的用電量最多可減少66%,即使它們全天使用電力,也被認為是可取的。空氣源熱泵提供了類似的效率提升,并且通常更容易安裝且成本更低以供家庭使用。在存在電力替代品的情況下,熱水中央供暖系統可以使用高效冷凝鍋爐、生物燃料、熱泵或區域供暖在建筑物內或建筑物附近加熱水。理想情況下,應使用熱水加熱。將來可以將其轉換為使用其他技術,例如太陽能電池板,因此也可以適應未來。對于新建筑,按照被動房標準建造的低能耗建筑幾乎可以消除對傳統空間供暖系統的所有需求。
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