低溫地板輻射采暖設(shè)計常見問題探析

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1、低溫地板輻射采暖設(shè)計常見問題探析-暖通論文低溫地板輻射采暖設(shè)計常見問題探析-暖通論文低溫地板輻射采暖設(shè)計常見問題探析-暖通論文低溫地板輻射采暖設(shè)計常見問題探析-暖通論文低溫地板輻射采暖設(shè)計常見問題探析摘要：作者通過調(diào)研，了解到低溫地板輻射采暖系統(tǒng)中存在室內(nèi)實感溫度偏高，地板表面溫度也偏高和地表溫度分布不均勻等問題，于是分別從供回水溫度，室溫選取和地面散熱量等方面分析了原因，建議設(shè)計時應(yīng)注意的問題和應(yīng)遵循的步驟關(guān)鍵詞：低溫地板輻射散熱量熱負荷計算0引言低溫地板輻射采暖系統(tǒng)，以其室內(nèi)溫度均勻性好，舒適性好，溫度梯度小，符合人體生理要求及不影響室內(nèi)使用面積等優(yōu)點，受到人們普遍

2、歡迎，廣泛應(yīng)用于別墅、住宅、賓館大堂、游泳池館等場所，尤其別墅和住宅使用更為普遍。地板輻射采暖與傳統(tǒng)散熱器或空調(diào)送風采暖在傳熱原理上有所不同，前者輻射所占比例大，而后者則以對流方式為主，因此兩種方式房間得熱有所不同，系統(tǒng)設(shè)計也有諸多不同之處。筆者調(diào)研了一些低溫地板輻射采暖工程，發(fā)現(xiàn)存在許多問題，以下幾種情況比較普遍：（1）室內(nèi)偏熱；（2）地面溫度偏高；（3）地面溫度分布不均勻等。經(jīng)過了解發(fā)現(xiàn)設(shè)計中存在一些問題，下面對這些情況做一分析。1室內(nèi)溫感偏高出現(xiàn)這種情況主要由以下原因引起。一是負荷確定時未考慮輻射采暖與對流采暖的區(qū)別，直接將對流采暖負荷作為輻射采暖負荷進行計算。相

3、同條件下，輻射采暖時壁面溫度比對流采暖時高，減少了墻壁對人體的冷輻射，而人對室內(nèi)熱環(huán)境的感受常以實感溫度來衡量，實感溫度可比室內(nèi)環(huán)境溫度高2~3℃，因此在保持相同舒適感的情況下，輻射采暖室內(nèi)空氣溫度可比對流采暖時低2~3℃或在負荷計算時取對流采暖熱負荷的0.9~0.95（對于全面輻射供暖來說）。在計算采暖熱負荷時沒有考慮上層地板向下的傳熱量，也是造成室內(nèi)溫度升高室內(nèi)環(huán)境偏熱的原因。二是有的設(shè)計人員按參考資料提供的地板散熱量直接查取管間距，甚至根據(jù)經(jīng)驗確定管間距，而忽略了其適用條件。如文獻[1]中給出了加熱管為鋁塑復(fù)合管或塑料管，公稱外徑為20mm，填充層厚度為60mm，

4、供回水溫差為10℃時，不同加熱管間距和不同平均水溫時的地板散熱量。當填充層厚度改變時，如改為55mm，地面層熱阻減小，地板散熱量加大，從而使室內(nèi)溫度升高，室內(nèi)偏熱。同理，供回水溫差的改變，管間距的增減，管內(nèi)平均水溫的變化，也將影響地板散熱量的大小。如某工程設(shè)計時供回水溫度為50℃/40℃，室內(nèi)溫度為18℃，管間距為250mm，地面層為木地板，地板散熱量約89w/m2。由于某種原因供回水溫度改為55℃/45℃,供回水溫差沒有變，施工時未做變更，結(jié)果實際運行時，室內(nèi)溫度卻高達23~24℃，溫升約5~6℃，地表溫度也升高了5℃左右。因此設(shè)計時應(yīng)進行細致的計算，否則不僅偏離設(shè)計

5、要求，而且也將浪費能源。2地面溫度偏高地面溫度過高，長久之后人體也會感到不適，而且對地面覆蓋物也有一定影響，因此根據(jù)衛(wèi)生要求、人體熱舒適性條件和房間用途，對地面溫度做了一些規(guī)定。地板輻射采暖時地板表面平均溫度tb與加熱管的管徑d、管間距s、加熱管埋深h、地板導(dǎo)熱系數(shù)λ、供回水平均溫度ｔｐ和室內(nèi)溫度ｔｎ有關(guān)，即ｔｂ＝ｆｄ，ｓ，ｈ，λｔｐｔｎ由于地板單位面積散熱量ｑ與單位面積埋管的散熱量有關(guān)，即與ｄ、ｓ、ｈ、λ、ｔｐ有關(guān)，則有ｑ＝ｇｄｓｈλｔｐ因此得出近似公式ｔｂ＝ｔｎ＋９（ｑ/１００）０．９０９由上述公式可以知道影響地面溫度的因素。在工程中引起地面溫度偏高的直接原

6、因主要有以下幾個方面。ａ負荷偏大如１中所述，由于多種原因，造成設(shè)計熱負荷偏大。由于室內(nèi)熱負荷偏大，將使地板單位面積散熱量ｑ增加，根據(jù)式（３）可知，地板表面平均溫度ｔｂ也增大。ｂ供回水平均溫度偏大由１中的例子可知，當供回水平均溫度ｔｐ升高時，室內(nèi)溫度升高，地表溫度也升高。ｃ埋管深度不夠有些房地產(chǎn)開發(fā)商為了降低房屋造價，將層高減小，用戶為了保證室內(nèi)足夠的凈高，有的采用減小加熱管埋深的做法。由于埋深ｈ減小，使地板熱阻減小，而且單位面積地板散熱量ｑ增加了，從而使得地面溫度ｔｐ偏高。如圖1所示，圖中實線為等溫線，虛線為熱流線。由圖可知，埋深h越小，地面溫度tb越接近加熱管溫

7、度。3地面溫度分布不均勻地面溫度分布均勻程度主要受埋管深度h、管間距s大小、布管方式等影響。3.1埋管深度與管間距如圖1所示，沿熱流線方向填充層的熱阻是變化的，這樣使得輻射板表面是不等溫面，管頂所對應(yīng)的地面溫度tb最高，當相鄰兩加熱管中的熱水溫度相等（t1=t2）時，兩管中間處的地面溫度tS/2最低。埋深h越小，tb-tS/2越大，地面溫度分布越不均勻。因此埋深減小不僅導(dǎo)致地面溫度偏高，而且使地面溫度分布也不均勻。在圖1中，當管間距s增大時，兩管間疊加強度減小，tS/2減小，tb-tS/2將增大，地面溫度分布更加不均勻。為了保證地面溫度分