散热器与低温热水地板辐射供暖系统的比较

刘 鹏

散热器与低温热水地板辐射供暖系统的比较

刘 鹏

通过对散热器采暖系统和地板采暖系统的特点进行比较,分析得出散热器系统虽然传统,但是不会被地板采暖系统所替代,两种系统各有优劣,在进行设计时,需要根据建筑功能和城市气候特点进行采暖系统的合理选择。

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0 引言

一直以来,我国都采用散热器采暖系统,进入 21世纪后,采暖产品层出不穷,采暖市场发生了巨大的变化,其中以散热器采暖系统和低温热水地板辐射供暖系统(以下简称地板采暖系统)为主。地板采暖系统并不神秘,在公元前 1300年,土耳其宫殿中就有了地板辐射采暖的雏形,古罗马浴室中的地板辐射采暖系统以“火地”的形式出现,我国北方农村地区沿用至今的火炕也是应用了地板辐射采暖的原理。地板采暖系统相比散热器采暖系统具有很多的优势,以其环保、舒适、节能等优点而得到快速、广泛的应用,大有取代散热器采暖系统的趋势。其实散热器系统具有很多优势是地板采暖系统所无法替代的。在设计采暖系统时应根据实际情况进行采暖系统的合理选取。

1 两种系统的比较

1.1 系统形式的比较

散热器系统是将散热器安装在室内靠近外墙或外窗位置来向室内对流散热的热水供热系统。低温热水地板采暖系统是以温度不高于 60℃的热水为热媒,在加热管内循环流动,加热地板,通过地面以辐射和对流的传热方式向室内供热的供暖方式[1]。由于系统安装方式的不同,所以决定了不同的散热方式,散热器主要是采用对流方式加热室内空气,而地板采暖系统则是辐射和对流共同作用来向室内供热的。而且当埋在地板下面的盘管内通热水后,必然是先加热盘管和地板,当地面温度高于室内空气温度和墙体内表面温度时才会向室内散热。

1.2 安装位置的影响

过去房间采暖一直采用铸铁散热器,因为铸铁散热器确实不美观,所以很多人将散热器安装在窗台下方或者将散热器用罩子罩起来,很大程度上影响了散热器的散热效果。随着装饰性散热器的产生,散热器不仅不会影响房间总体布局的美观,而且还可以和室内装修很好的配合,也不会影响散热器散热效果。

地板采暖系统安装在地面内,如图 1所示,虽然没有明管,也不占用面积,但是由于其本身结构特点,地面相当于增加 80mm～100mm的垫层,不仅减小了房间的净空高度,而且增大地面荷载约 120 kg/m2。地面放置家具之后,将大大减小地板采暖的散热量。文献[2]指出,地面覆盖家具后,辐射地面的散热量减小到未覆盖家具地面散热量的0.60～0.85[2]。

1.3 热惰性的比较

地板采暖系统的特性之一就是预热时间长,因此由开始运行到达到设计温度所需要的时间是评价其性能的一个重要参数。如图 1所示,地板采暖系统的热水管埋在地板内,上面有厚厚的填充层和地面层,使地板的热惰性很大,其预热时间会很长,少则几个小时,多则几十个小时以上。因此地板采暖系统的响应速度很慢,达到室温稳定需要很长时间。如果地面采用木地板,或者覆盖了地毯,则响应速度会更慢。这样,要想在较短时间内就达到舒适的室内温度就必须增加辅助热源,不仅增加了投资也降低了设备的运行效率。传统的散热器热惰性小,而且是通过对流方式直接加热房间空气,能在较短的时间内使室温达到设计值,满足舒适性要求。所以地板采暖系统不适用于间歇运行的别墅或展览馆等建筑,地板辐射供暖若按间歇供暖设计时,须考虑间歇供暖附加量。而且当由于热负荷减小而使室温过热时,不能很快降温而满足用户舒适性要求,必须开窗,则必然导致能源的浪费。

1.4 水温的限制

地板采暖系统是以低温热水为热媒,要求供水温度不超过60℃,供回水温差不大于 10℃,必须设置独立的低温热水热源,虽然可以利用余热水、太阳能、地热等各种低温热源,但是不能直接使用一般热网中的高温水。如果热源为城市集中供热,在自己建筑内设换热站,以现在按面积供热收费,住户必须分摊末端水泵耗电费用,也有部分开发商为节省初投资,直接连接集中供热,这样供水温度大于 60℃,不仅会加速盘管的老化,缩短其使用寿命,而且会导致地面由于热胀冷缩而开裂,破坏地面。散热器不受此影响,高温水和低温水都可以使用。

1.5 维修的难易程度

地板采暖系统完全埋在室内地面以下,如果管路出现堵塞或泄漏等事故时,维修很麻烦,要破坏已经装修好的地面,造成的损失比较大。散热器系统则维修方便,维修费用也低。

2 结语

1)由于家具对地板采暖系统地面散热量的影响,所以房间面积小的建筑不适于采用地板采暖系统,因为地面覆盖率高而导致散热量严重减少,满足不了室内舒适性要求。2)现在商品房出售大多都是毛墙毛地,设计时对于将来装修地面材料和房间内家具选择都不确定,给负荷计算和铺管间距也带来影响,会给使用带来或热或冷等不舒适问题。3)由于地板采暖系统的热惰性大,响应时间长,所以该系统不适于别墅、高级公寓或展览馆等间歇运行的建筑。但是对于住宅则很适合,大的热惰性可以保证系统间歇运行时房间的舒适性,并且节能。

通过以上比较表明,散热器系统虽然传统,但仍然有许多优于地板采暖系统的地方。所以在进行设计时,要根据建筑功能和热媒条件合理选择采暖系统,保证提供给用户节能、舒适、方便的系统,满足用户的使用要求。

[1] JGJ 142-2004,地面辐射供暖技术规程[S].

[2] 刘艳峰,申 健.住宅地面辐射供暖系统中因地板覆盖产生的散热量安全系数[J].暖通空调,2007,37(11)：104-106.

[3] 张改娥,张桂娥.低温热水地板辐射采暖系统在工程中的应用[J].山西建筑,2009,35(3)：199-200.

On comparison between heater and low-tem perature warm water floor radiation heating system

LIU Peng

The paper compares the features of the heater system and the floor heating system,analyzes that the heatersystem,though it is traditional,can not be taken p lace by the floor heating system,and the two systems have their own advantages and disadvantages,so the reasonab le selection for the heating system can be done according to the architectural functions and the urban climate features in the design p rocess.

heater,low-temperature warm water floor radiation heating system,heatdispersion volume

TU832

A

1009-6825(2011)09-0126-02

2010-11-23

刘 鹏(1976-),男,工程师,山西省建筑设计研究院,山西太原 030013