地板采暖技術分析

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1、地板采暖技術分析地板采暖是一種在地板層內埋設加熱盤管的采暖方式，其一般以低溫水(≤60℃)為加熱熱媒．熱盤管(采用塑料管)預埋在地面混凝土墊層內，室內地表溫度可達到25℃以上。地板式采暖克服了傳統(tǒng)的散熱器采暖系統(tǒng)耗能大、舒適性差、難于分戶計量等缺點，逐漸成為未來建筑采暖的發(fā)展方向。與一般的暖氣片采暖方式或送風采暖方式相比，具有熱媒溫度低，人體舒適性好的優(yōu)點。同時，由于散熱由底向上，在相同的熱媒溫度下，熱舒適性明顯好于常規(guī)采暖技術，熱量有效性大為提高。歐美國家采用地板采暖，已有幾十年的歷史。近幾年來，在節(jié)能呼聲的需求下，國內也有采用地板輻射采暖的安裝報道和較多的傳熱研究分析報道，但較為詳細的傳熱

2、研究報道較少。由于地板采暖加熱管置于地板中，不可避免地會出現熱量向上下兩個方向傳遞的熱量分配問題。本文對地板采暖系統(tǒng)的優(yōu)點及施工中的重點問題進行了分析和討論，希望在工程施工和運行管理等方面能夠更加完善，促進地板采暖系統(tǒng)的發(fā)展、成熟。一．地板采暖優(yōu)勢分析1.舒適，節(jié)省空間。采用低溫地板輻射采暖系統(tǒng)形式供暖，室內溫度可達20一24℃，采暖效果優(yōu)于傳統(tǒng)采暖方式。地板采暖采用室溫由下而上逐步下降的方式，室內地表溫度均勻，空氣質量好。避免了暖氣片占用空間的缺點，室內空間得到更加充分的利用，使得地板采暖是內衛(wèi)生條件好。2.熱源可選性廣，24符合人體的生理需求，優(yōu)于傳統(tǒng)散熱器取暖的效果(如圖l所示)。地板采

3、暖所需的溫度較低，不但可以利用傳統(tǒng)的煤、電等能源，還可以使用地熱能、太陽能生物質能等可再生能源，還可以使用工業(yè)系統(tǒng)的余熱和廢氣等。另外，地板采暖設計水溫低，可以利用電廠的余熱水，減少了煤炭的使用。1.消音效果好。采用地板采暖鋪設了保溫層，減少層間傳熱的同時具有非常好的隔音效果，采暖過程寂靜無聲。2.使用壽命長。地板采暖一般使用的PE-X管使用費壽命大都在50年左右，遠遠高于普通焊接鋼管，采用PE管還可以消除管道腐蝕、結垢等弊病，供熱期間只需要定期檢查過濾器，維護費用相對很低。3.清潔、衛(wèi)生。地板輻射采暖的主要供暖原理為輻射導熱，與空調、暖氣等通過強制對流循環(huán)熱風供暖相比，空氣中灰塵流動要小得多

4、，水分散失也較少。室內環(huán)境衛(wèi)生清潔，清新自然。4.安全可靠，熱源設置在室外，沒有火災隱患；普通的地板采暖表面的溫度多低手30℃，不會被散熱器燙傷、磕傷和碰傷的問題。更不會出現地板結霜的情況。5.費用低廉，①地板采暖為分戶計量，戶均節(jié)能幅度可達30％左右，整個供暖系統(tǒng)則可以節(jié)約費用加％。大大減輕了用戶的經濟負擔。②便于住戶二次裝修。地板采暖無暖氣片和外露管道，既增加了使用面積。又節(jié)省了做暖氣罩、隱蔽管道的費用；便于在室內設置落地窗或矮窗；可以不受傳統(tǒng)掛墻散熱器的限制，靈活設置輕質隔墻，改變室內布局。③維護費用低。使用時間長。地板采暖盤管全部暗埋在樓板中，正常使用情況下維修的可能性小，使用壽命可達

5、50年以上。不腐蝕、結垢，系統(tǒng)運行期間只需定期檢查過濾器，維護費用低。④室內溫度可隨意控制。地板采暖系統(tǒng)的每個運行環(huán)路都帶有控制閥，每個房間可根據需要隨意溫度，適應不同人群的需要，同時也能夠最大限度地減少能源支出。二、地板采暖與散熱器采暖效果的對比分析1.本段以實驗的方法，從人體輻射得熱和熱源布置位置兩方面進行了研究，對分別采用地板采暖和散熱器采暖的房間進行了實測，用以對比分析其室內溫度分布，氣流分布的差異及供暖效果。本文選取某地熱中心一間暖氣片采暖的房間和某小區(qū)的一間地板輻射采暖的房間為測試對象，其尺寸均為4．5×3×3m，朝向均為坐南朝北，都是中間層，只有一面外墻。如圖所示。圖1中A采用雙

6、回形埋管方式，總管長為70m，進口水溫47℃，出口水溫37℃。圖1中B房間采用四柱813型暖氣片14片。測試在2002年12進行，當時室外溫度為224℃。1.試結果與分析2.1人體輻射得熱量的測量和計算為了計算人體、地板和墻壁之間的角系數，特建立了以下幾何模型，其中將人體近似看作是寬0．4，高1．7的矩形，而且位于房間的正中央。將地板表面，墻面和人體表面均視為灰體。由于空氣中只含有很少量的二氧化碳和水蒸氣，在室溫下，可認為空氣是熱輻射的透明體，即空氣不吸收熱輻射。人體表面只穿一件薄毛衣。采用地板采暖的室溫為17℃，采用暖氣片采暖的室溫為20℃。其物性參數見下表人體對地面的輻射角系數(1)人體對

7、墻壁和天花板的輻射角系數：(2)輻射換熱量可用下式計算：（3）24(4)式中：——物體表面積；——角系數；——系統(tǒng)黑度；E—黑體輻射力，W/m2；——輻射換熱量，w；,——物體黑度。在地板采暖中，人體比采用暖氣片供暖方式可多得由地板輻射熱量為：在地板采暖中，人體比采用暖氣片供暖方式多向墻壁和天花板輻射熱量為：人體和室內空氣之間的自然對流換熱可用下式計算：在地板采暖中，由于室溫比暖氣片采暖方式的室溫