谈低温地板辐射采暖

郝振红

摘要:本文首先从采暖发展的历史谈起,然后对低温地板辐射采暖与其它传统的采暖方式进行了对比,从传热原理上低温地板辐射采暖是以辐射传热为主,而散热器采暖是以对流为主,进一步说明了低温地板辐射采暖的许多优点,以及低温地板辐射采暖的施工方法,最后对现在建筑中多用低温地板辐射采暖进行了进行了总结。

关键词:低温地板辐射采暖散热器对流换热辐射换热地盘管集中供热聚笨板分集水器导热系数

在人类很长的历史时期中,人们以火的形式利用能源,后来人们利用原始的炉灶获得热能来供暖炊事和照明,这局部的取暖装置,如火炉、火墙和火坑等。蒸气机发明以后,促进了锅炉制造业的发展随后产生了以热水作为热煤的集中式供暖系统。

随着我国机械工业的发展,目前我国已有各种燃煤用的工业锅炉和热水锅炉系列产品,促进了集中供热的发展。从70年代开始,多种供暖系统型式的应用和新型散热设备的研制工作,有了较大的发展,如工业企业中高温水供暖系统,钢制辐射供暖的应用、新型钢串片、钢板模压等散热器的研制和应用,太阳能和地热能用于供暖建筑也取得了可喜的成绩,下面以低温地板辐射采暖为例说明辐射采暖在现代建筑中的应用。

在辐射采暖这个大家庭中,低温地板辐射采暖只是其中的一种,像电热膜采暖,顶板辐射板采暖,墙裙辐射板采暖等等,人们在享受低温地板辐射采暖营造的室内舒适环境的同时是否会想到它和其它的采暖方式的不同之处呢?

我们都知道在采暖中除了辐射采暖外还有散热器采暖、暖风机采暖,这些采暖方式和低温地板辐射采暖相比:

其一、低温地板辐射采暖具有辐射强度和温度的双重作用符合人体散热要求的热状态,室内围护结构的温度较高,减少了冷表面对人体的冷辐射,使人感到较舒适。

其二、室内不需要布置散热器,不占有有效的面积,不影响室内美观。

其三、在同样感觉舒适的情况下,室内设计温度可降低2℃-3℃,可以降低室内的设计热负荷,从面可以节约能量。

其四、由于低温地板辐射采暖,增加了地板的厚度,从而增加了初投资。

低温热水地板辐射采暖是一种比较先进的采暖技术,它的工作原理是以不高于60℃的低温水作为热媒,是以整个地面为散热器,通过地暖网辐射层中的热媒,均匀加热整个地面,利用地面自身的蓄热和热量向上辐射的规律由下至上进行传导,来达到取暖的目的。这样室内热量分布均匀,热力由下往上进行热辐射,在室内形成从脚底至头部逐渐递减的温度梯度,符合人体足部血液循环较慢,头部血液循环较快的生理特点和我国传统医学“温足凉顶”的健身理论。因此低温地板辐射采暖可有效地提高采暖的舒适度和改善生活质量,改变了传统的采暖方式上热下凉使人有口干舌燥的弊端,低温地板辐射采暖给人以脚暖头凉的舒适感,俗话说寒从足起,低温地板采暖符合人体的生理学调节特点,有效地节约能源。

低温地板辐采暖有利于实行分户热计量,按消耗热量进行收费,使能量的利用效率提高,避免了无谓的浪费,与传统的采暖方式相比低温地板辐射采暖要节约能源20-30%,具有可观的节能效益,低温地板辐射采暖可实行分户分室控制,用户根据室内的温度自行地进行控制,对节约能源有不可估计的好处。

低温地板辐射采暖加热盘管有三种常用的布置方式,平行排管,蛇形排管式,回字形盘管式,三种布管方式对地面温度分布与波动情况是不一样的,房间内具体采用何种方式应根据房间用途,房间热工热性,遵循温度均匀分布原则而定。常用的加热盘管有交联聚乙烯(PE-X)管,交联铝塑复合(XPAP)管,聚丁烯(PB)管,无规聚丙烯(PP-R)管。

从秦皇岛近几年的采暖建筑来看,特别是住宅建筑多采用低温地板辐射采暖,大家都知道采暖空调未端装置,即室内的散热装置在对流换热系统中,室内人体的热感觉主要取决于室内的温度,而辐射采暖不能单纯以辐射强度或室内空气温度而以等感温度(黑球温度)作为辐射传热的标准,反映出辐射采暖环境中辐射热和对流热对人体综合作用的实际结果。

低温地板辐射采暖的施工的顺序,首先要清理基层,然后绝热材料聚笨板的铺设,防潮层反射层铝泊纸的铺设,分集水器安装、加热盘管PE-RT管的敷设,水压试验,最后是填充层细石混凝土的施工。

在施工过程中一般控制是加热盘管的间距、材质和弯曲半径是否满足施工规范和设计要求,所隐蔽的盘管是否有接头。一般加热盘管弯曲部分不得出现硬折弯现象,曲率半径若加热盘管是塑料管,不应小于管道外径的8倍,若是复合管则不应小于管道外径的5倍,加热盘管也不允许有接口。

加热盘管在隐蔽前应做水压试验,试验压力为工作压力的1.5倍,但不少于0.6MPA。在试验压力下稳压1小时,压力降不大于0.05MPA为合格,为了保证系统能够正常运行,防潮层、防水层、隔热层及伸缩缝均应符合设计要求。

在低温热水地板辐射采暖中,供水温度不应超过60℃,供水温差易小于等于10℃为易。在施工中辐射采暖地面面积超过30m2或长 边超过6m时填充层易设置宽度≥8mm的伸缩缝,伸缩缝易采用高发泡聚乙烯泡沫塑料填充,并宜在墙过设置边界保温带,应使被分隔的房间的面积接近,且长边与短边之比≤2。

任合一个采暖系统都会有热源、输送热煤的管路、调节热煤的管路配件,未端的散热装置。低温地板辐射采暖系统也是一样,它热源可以是城市集中供热热网的回水,或地热能,区域锅炉房、空调热泵机组制备低温热水,输送热煤的管路,一般可采用焊接钢管、镀锌钢管、或PP-R管,调节管路的配件如分集水器,调节阀门等,未端散热装置就是上边所说的加热盘管。

低温地板辐射采暖是随着采暖空调的发展和人们对室内的舒适度的要求进一步提高而产生的,它的产生可以说使现在的暖通空调产生了一次新的革命,涌现出了一批又一批的低温地板辐射采暖工程,总之低温地板辐射采暖即有优点又有缺点,一个建筑是否采用辐射采暖,采用什么样的采暖方式,都要根据建筑的用途,当地的能源结构确定,不能生搬硬套,一个目的就是要尽量消耗越少高品位的能源,来产生更多的能量,为人们营造一个健康、舒适、安全的室内生活环境,提高人们的工作效率。◆

参考文献:

1、《暖通空调 》中国建筑工业出版社

2、《供热工程》 中国建筑工业出版社