控制电采暖发展（共3篇）
控制电采暖发展 篇1
在电荒、油荒、煤荒面前,从高层领导到普通老百姓都开始认识到节约资源、节约能源的重要性,我国从2002年提出“建立节约型社会、建立节约型企业”的口号,这对提高人们的节能意识和责任意识、宣传推广节能措施具有重要的价值。随着工农业生产的发展和百姓生活水平的提高,社会对电能的需求量正在逐年增加,而近年来又恰逢我国大部分地区雨水偏少而且分布不均,使得多数地区水库的蓄水量明显不足,水力发电已处于超负荷运行状态,加之煤又是不可再生的有限资源等因素,致使各地电力供需矛盾日显突出,许多城市经历了电荒,拉闸限电时有发生,制约了地区经济和社会的可持续发展。为了扭转这一形势,各级政府已经采取行动,提出了许多有关节能节电的新举措。在油价、煤价不断上涨的情况下,电价也随之上涨,并相应取消各种优惠电价。
电热采暖、电开水器、电淋浴器是众多用电方式中热效率最低的一种,象秦皇岛市使用的电力几乎百分之百是用燃煤发电的,由煤转变为电的能源效率为35%左右,再考虑线路损失和厂用电,到居民用户的能源效率为2 6%,所以一般不用电热采暖。
1 电采暖实际应用中存在费用偏高的问题
有人说电采暖(是指用电通过某些元器件发热供暖,不包括电气热泵)具有干净、方便、安全等优点。其实不是这样的,象北京市电采暖用的电基本上靠燃煤发电来供给,从全过程算,电采暖效率最低,对全球和地区污染来说是最严重的;其次为煤炉子供暖和燃煤的热电联供集中供热,比较干净的是以天然气燃料的小区锅炉房和家用天然气供暖;从对采暖住户室内环境影响来说,集中供暖、小区锅炉房供暖和电采暖都是干净的,家用天然气供暖也是较干净的,最不干净的是小煤炉子采暖。从方便来讲,集中供暖、小区锅炉采暖自己什么也不用管,最为省事;今后采取分户计量计费以后,应当和电采暖是相似的,不算太费事;最费事的煤炉子取暖。从安全来讲,集中供暖、小区锅炉供暖住户最安全,电采暖和家用天然气采暖有一定的安全问题,煤炉子取暖的安全问题最大。所以电采暖不算是最干净、最省事、最安全的。电采暖最大的问题是采暖费用高。据工人日报报道:“普通居民人家,冬季使用小煤炉采暖,一个采暖季的成本在700元左右,煤改电后在享受低谷电的优惠条件下,每户在1200元左右……采暖季节增加的5 0 0元成为居民的较大负担。”使用小区锅炉或集中供暖的费用为5.97元/m2/月,而电采暖的费用(按居民生活电价0.4 8元/度)为12.16元/m2/月,举一个简单的例子:一户居民居住面积70m2,如果用小区锅炉或集中供暖,则一个采暖期的费用为:5.9 7元/m2/月×70m2×5个月=2089·5元如果用电采暖,则一个采暖期的费用为:12.16元/m2/月×70m2×5个月=4256元从上面几个数字可以看到,一个采暖期内用电采暖的费用要比小区锅炉或集中供暖高4 2 5 6元-2089.5元=2166.5元,现在北京市为了保护环境,对电采暖电价实行优惠政策,这在油价、煤价不断上涨的情况下,对电价整顿、调整的一个特殊现象。即使采取优惠电价之后0.32元/度,电采暖费用为8.096元/元/m2/月,仍比小区锅炉或集中供暖费用高,所以电采暖的费用是所有采暖中耗费最大的。
2 电采暖设备制造商夸大电采暖的优点,压低电采暖的费用
现在对于我国北方的采暖有两种说法,一种是说分户计量,目前传统的集中供热越来越受到质疑,而从用户交费的合理性看,分户供暖可根据天气和上班情况自行调整供暖时间及温度,在天气温暖和周一到周五的上班时间内,温度可以调低一点,2006年前,要进行改造工程试点,2012年将基本实现分户计量收费,二是对一些大城市或环境保护区实行电采暖,例如北京市,电采暖的面积从2000年700m2增加到2005年底的1000m2,25片小区试点进行电采暖,并享受峰谷电价,电采暖的运行成本因优惠电价而大幅度下降。这种意见是把集中供热分户计量和电采暖作为并列的两大趋势,更有甚者把电采暖作为采暖的唯一发展方向。他们认为,从发展前景看,用电取暖是方向,我国电力越来越充足,价格越来越便宜……今后用电取暖必定是取暖用户的首选,相信不久的将来,我国也会象西方发达国家一样进入电气化生活时代,这些意见都不考虑我国目前和今后相当长的一段时间里,电力还主要靠燃煤(天然气)转化而来,发电的效率不可能有很大提高,电采暖的能源利用效率极低的状况不会有很大变化,因而电采暖是取暖用户的首选是缺乏依据的,是靠不住的。西方国家电力主要靠太阳、水利、风能等转化而来,燃煤(天然气)转化占的比例很小。
3 要对一些城市的采暖方式进行全面比较分析
我国自改革开放以来,采暖已经有了很大的发展,采暖方式由过去的仅有集中供热、燃煤锅炉和小煤炉供暖发展到集中供热、燃气供热加少量的电采暖,还有地热采暖等。拿北京市来说,它的节能和保护生态环境的任务很重,采暖消耗的能源数量很大,对节能和生态保护具有重要作用,煤改气、和煤改电试点已进行多年,应当抓紧总结经验。从集中供暖来讲要抓紧做好分户计量,使用户可以根据天气变化自行调节供暖时间和温度,以提高集中供暖的节能水平,节约采暖费用;天然气采暖宜考虑发展分散式能源系统,实行冷热电和热水联供,做到能源梯级利用,提高能源资源利用效率,降低夏季电力负荷高峰,提升夏季天然气负荷低谷,使电力和天然气都能在发展冷热电联产中获得好处;电采暖是能源利用效率最低的一种方式,电采暖还有可能引发电气火灾。在电力短缺的情况下,低谷电也是宝贵的能源资源,而且低谷电的数量是有限的(象浙江等地严重缺电时期根本没有低谷电,低谷负荷与高峰负荷一样高),所以电采暖使用低谷电只能在非用电采暖不可的场所使用,要严格限制电采暖的使用范围,控制电采暖的盲目发展。控制电采暖的最有效办法是控制低谷电优惠电价的使用范围,现在全国各地把北京优惠电价到处套用和推广是不适宜的,应予制止。对于房地产开发商在非采暖实验区建设的电采暖写字楼、居民住宅,应当明确不给予低谷电优惠电价,使用电采暖要按居民生活用电电价付费,用户按自己的承受能力决定是否购买电采暖房,避免电采暖楼盘的盲目泛滥,造成不必要的损失。总之要控制电采暖的盲目发展。
摘要：文中对电热采暖存在热效率低和实际应用费用高的问题进行了认真的比较和分析,认为靠降低电价和政府补贴来解决费用偏高的问题是不合理的,是脱离实际的。建议对一些地区的采暖方式进行全面的比较分析;严格限制电采暖的使用范围,控制电采暖的盲目发展。
关键词：供热,电采暖,电费,低谷电,节能
一种新型电采暖炉控制器的研制 篇2
传统的家用采暖炉主要是水暖燃煤炉, 它存在一些缺点和安全隐患, 即燃煤产生多种有害气体, 既污染环境又伤害人体健康, 易造成一氧化碳中毒[1]。同时, 水暖燃煤炉的自动化程度较低, 温度不易调节, 封火时间短, 特别是长时间无人看守时容易熄灭, 且能量损失大、利用率低。HT46R47是盛群公司专为需要A/D转换的产品而设计的8位高性能精简指令集单片机, 它具有9位4通道A/D转换器。由于其功耗低, I/O口使用灵活, 具有暂停和唤醒功能等, 在A/D转换、工业控制、消费类产品等系统中得到了广泛的应用[2,3,4,5,6]。它有63条强大的指令, 还有位操作指令, 简单易学。
本研究基于HT46R47提出一种新型电采暖炉控制器方法。
1系统硬件设计及原理
本设计以A/D型MCU为微控制器, 控制热水的温度和循环, 以达到快速、均匀取暖的目的。时间、温度和档位等信息实时显示, 可通过键盘和遥控器进行灵活设置, 同时实时监控漏电和干烧等故障, 并作出相应的安全保护和报警提示。
系统框图如图1所示。
1.1键盘输入以及遥控部分
键盘输入和遥控输入部分各占用了单片机的一个端口。本研究利用HT46R47的A/D转换 (AN1口) 通过采集模拟量以得到键盘值。实现如下:不同的按键, 构成不同的回路;采集点的压降不同, 即不同的按键对应不同大小的模拟量;在此值的上下取一个值域, 以准确判断此按键是否按下。
键盘输入电路如图2所示。
在本研究中, 遥控部分采用专用的红外CMS5104发射芯片和SM3386J一体化接收头。CMS5104采用特殊的编码技术 (属脉宽编码) , 具有较强的抑制噪声的能力, 按键起振、低功耗, 38 kHz载波发射输出, 最多可有8个输入通道, 在小型家电遥控控制上应用较广。SM3386J具有体积小、灵敏度高、低功耗, 无需外围器件等特点, 并且输出信号可以直接由微控制器解码。
1.2温度检测部分
NTC热敏电阻是一种对温度反应敏感, 电阻值会随温度升高而变小的非线性电阻器。该部分同样是利用HT46R47的A/D转换功能, 其电路连接如图3所示。
温度的变化引起热敏电阻变化, AN0采集到的电压值随之发生变化。根据热敏电阻 (深圳正海电子有限公司生产的NTC热敏电阻) 的阻温特性, 可以得到电压值和温度值的对应关系曲线 (如图4所示) 。
本研究把该曲线分为14段, 每一段近似一条直线, 把采集到的模拟量转换成数字量表示的温度值 (同时检测温度传感器是否有短路或断路故障) :
式中 cx—所要显示温度;c1, c2—某一段的两个端点;tmp1, tmp2—某一段两端点的电压值;tmpx—某一段上的任意点的电压值。
1.3液晶显示部分
本研究以CMS1621作为驱动芯片, 采用段码液晶面板, 并设计了简洁、美观的画面。CMS1621为28脚SOP封装, 它是一种点阵式存储映射多功能LCD驱动芯片, 具有S/W结构特点。它的静态存储器 (RAM) 结构为18×4位, 贮存所显示的数据, RAM的内容按照一一对应的原则驱动LCD。
其与单片机的接口电路如图5所示, PA6和PA7分别作为CMS1621的串行接口的写时钟信号和串行数据输入信号。此处程序采用非连续写模式, 由于串行时钟 (WR_PIN) 在5 V时最小工作频率为150 kHz, 最小周期为3.3 μs, 所以为确保数据能够正确读入, 在两个写命令中间延时3.5 μs。
1.4漏电检测部分
该部分采用M54123L芯片来进行漏电检测具有温度范围宽、温度特征参数好、输入灵敏度高、所需外围器件少、抗浪涌和抗干扰能力强和低功耗等特点, 其输出信号可以直接由微控制器处理。
连接电路如图6所示, 只需要将漏电检测环套在需检测的线路上, 检测到漏电时, M54123L的内部电位发生变化, M54123L的第7脚变为“1”, 从而使单片机PB3拉低, 检测到漏电信号。
1.5其他电路部分
本系统的蜂鸣器有两个作用:发生故障时的长时间鸣叫起报警作用;按键设置时短时间鸣叫起提示作用。蜂鸣器由单片机的PD0口通过三极管驱动, 当由程序控制的PD0口输出高电平时, 蜂鸣器接通鸣叫。
液晶面板的两个蓝背光灯由单片机的PA4口通过三极管驱动, 当由程序控制的PA4口输出高电平时, 蓝背光灯点亮, 照亮面板。
本系统共设有3个可调档位, 通过3个继电器的通/断分别控制3根电热管。控制加热和静音水泵的继电器通/断分别由单片机的PA0～PA3口控制。
2系统软件设计
在本研究中, 应用程序由主程序和定时中断服务程序组成。主程序的重点工作是进行各种信号的判断、操作和相应的液晶显示, 定时刷新液晶显示的信息。利用看门狗定时器的清除指令来保证程序的正常运行。另外, 若在3 s内检测到温度上升超过5 ℃, 则判断为干烧状态, 进行相应处理。键盘输入判断准确的关键是如何消除抖动。键盘扫描是由定时中断程序完成的, 每隔8 ms发生一次定时中断, 如果检测到有键盘输入, 隔8个中断以后再检测一次, 若键盘输入仍在, 则判定输入有效, 得出键值。同时, 定时中断服务程序完成温度采集量的A/D转换, 以及电子时钟的计时等功能。
主程序如图7所示。
定时中断程序流程图如图8所示。
3结束语
应用该控制器的采暖炉安全可靠、智能比程度高、采暖效果好, 且已推向市场。经实践证明, 这款以HT46R47为核心的新型电采暖炉运行可靠、功能完善, 能够有效和现有暖气管道设备匹配, 是适应社会需求的一种智能化电器。
摘要：针对传统的家用采暖炉存在的缺点和安全隐患, 以HT46R47单片机为控制核心, 研制了一种新型电采暖炉控制器。该控制器采用液晶面板显示有关信息;键盘或遥控器设置参数, 通过电热管和静音水泵实现水温控制和热水循环;并设有双重漏电保护和防干烧保护。试验结果表明, 采用该控制器的采暖炉安全可靠、智能化程度高、采暖效果好, 且具有较高的性价比和一定的推广价值。
关键词：HT46R47,电采暖炉,单片机,液晶面板
参考文献
[1]谢平勇, 谢小惠.燃煤的污染不容忽视[J].环境, 2006 (z2) :198-199.
[2]杨斌.HT46xxA/D型MCU在厨房小家电中的应用[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2008.
[3]周惠潮.常用电子元件及典型应用[M].北京:电子工业出版社, 2005.
[4]盛群半导体股份有限公司.HT-IDE3000使用手册[M].盛群半导体股份有限公司, 2003.
[5]RUAN Xin-bo, CHENG Lu-lu, ZHANG Tao.Control strate-gy for input-series output-paralleled connerter[C]//In Proc.IEEE PESC, 2006:1-8.
浅议电采暖 篇3
1 电采暖多元化
进入21世纪, 环保理念早已深入人心, 传统的燃煤锅炉因污染环境已逐步被新的采暖方式所取代.单一以燃煤为热源的格局已经改变.各种新型采暖方式层出不穷。
热转换介质用水, 则会存在着系统的跑、冒、滴、漏以及对采暖用水进行软化处理和锅炉、管道的除垢问题, 离不开大量的维修护理工作。特别是水暖地板采暖技术属于隐蔽工程, 对系统的安装质量和用材要求很高.很容易产生严重的后果和经济损失。
2 电采暖的发展
我国电网建设在不断的发展。大部分地区的电力供需矛盾已相对缓和.于是电采暖逐渐被人们所选用和认可。电能可以完全转化为热能, 而且没有任何的传输损失, 其能量效率接近100%。实现电采暖简容易, 所用设备不多, 同时能实现单个房间的温度控制。总体来看, 电采暖大致可分为以下几个方式:电锅炉、电暖气、电热膜、加热电缆, 电锅炉以水作为介质, 通过加热电热管来实现水温升高从而使得整个系统不断循环, 通过散热器向房间释放热量。电暖气、电热膜及加热电缆相对来说系统比较简单, 不存在其他附属管路和额外散热器。只要电源加上散热装置便可实现供暖要求。目前在供暖领域中电采暖在热网达不到的范围和地区, 或是有特殊要求的区域已经占有相当的比例。
3 电采暖的应用意义
我国城市目前在能源的使用上仍然以燃煤, 燃油为主, 这不仅仅造成了能源的消耗, 还造成了严中的环境污染, 空气污染, 空气中悬浮物颗粒、二氧化硫, 一氧化碳, 二氧化碳等含量严重超标, 给人身体健康和植物生长造成了极大的危害。为此, 各大中城市相继出台解决燃煤污染问题的政策, 逐步禁止使用燃烘锅炉和民用煤炉。相比之下, 电能作为清洁能源, 具有很强的优势。
利用电能对建筑物进行集体供暖的方法, 最早是在电能比较充裕的工业化国家发展起来的。我国过去由于电力资源不足很难采用并推行电能取暖。近年来, 随着我国经济的不断发展, 电力生产得到极大的提高, 电力供应也逐步变成了供大于求。随着人们生活水平的不断提高, 对电力的需求也在逐步增多, 尤其是电力曲线呈现明显的冬低夏高的状况, 所以电力部门相继出台了鼓励冬季用电的政策。在国家加大了对环境污染治理力度的同时, 电力这一清洁能源的优越性也随之被认同并加以广泛利用。
4 电采暖的优势
4.1 环保
电采暖采用电能, 而电能是清洁型能源, 这不仅表现在终端用户上, 还表现在发电形式上。水电, 风电, 核电等都是清洁型能源。
4.2 舒适, 更为人性化
电采暖升温快, 有直接制热也有通过介质制热的。尤其是水加热的, 人们不仅感觉温暖, 还感觉非常舒适, 对人体健康非常有利。当前世界上先进的电采暖为低温辐射电热膜供暖系统, 它具有耐潮湿, 耐高压, 高韧度, 承受温度范围广, 运行安全、低收缩率, 便于储运等优良性能。在美国、加拿大、挪威等发达国家已有20多年的应用历史, 应用十分广泛, 于20世纪90年代首次进入我国。它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。
4.3 按需供热
现行供热体制采暖计费方式多数是按建筑面积收费, 供热末端不具备有效准确的热量调控、计量手段, 忽视了人们的主观需要, 缺少考虑供暖效率。供暖成本因素与能源危机意识, 采暖用户没有节能积极性, 从而造成了能源的极大浪费。按需供热可以理解为按人的即时需要供热。它与分户供暖相比更为节能。
温度可调、方便, 可满足不同用户需求。用户可以根据室内的温度状况, 随时进行增加或缩短通电时间的操作, 用户还可以根据具体的采暖需要。通过手动调节或电子自动控制, 来调整释放热量的大小, 达到用户的不同要求。例如:上班族可以按上班和在家的时问控制不同时段的供暖温度;办公写字楼可按办公作息规律设定不同时段的供暖温度;大面积的住宅多个居室可按人为需要考虑供暖与否。一套房屋如果暂不人住, 可以考虑关闭热源或维持最低温度;按需供暖时通过人的行为能力操纵掌握, 可称之为行为节能, 行为节能不仅可以节约家庭的开支, 还可以节约社会与国家的能源资源。按需供暖的同时, 用计量收费, 遏制供暖的浪费弊端, 从而达到良性循环。
4.4 节约
利用电能产生热量进行采暖的方式, 土地利用率高, 省去了锅炉房各建筑物、构筑物和场地的布置以及和其他建筑物、构筑物之间的距离, 也不必担心排水是否良好, 水是否会流入地下室和管沟;投入资成本低.不必投资锅炉房及管线的建设费用及其一系列繁琐的手续和费用 (安装、检修、年检等) 。不仅仅提高了土地利用率、投资成本、还省去了收取采暖费的麻烦, 有利于城乡房屋开发和物业管理;对于以燃煤方式取暖用户而言, 省去蓄煤、夹煤、封火、倒灰等琐事, 还清洁了工作和生活环境。
5 结语
随着社会的持续发展, 人们的生活水平不断提高, 对生活质量的要求也随之提升。人们对供暖的要求变得分外突出, 供暖已成为关系环保国策, 改革发展和社会安定的大事。对供暖的舒适性, 节能性以及安全性都有了新的要求。合理使用电采暖。已经成为今后供暖发展的一个重要方向。人们拥有一种新型节能、环保的电暖产品, 将带来更多的经济效益和社会效益。
摘要：电采暖是将清洁的电能转换为热能的一种优质舒适环保的, 采暖方式。经过长期的实际应用, 被证实其拥有很多其他采暖方式不可比拟的优越性。本文通过结合我国当前供暖体制的现状, 阐述了电采暖的应用意义, 以及对电采暖技术的优势进行了分析与介绍。