低溫?zé)崴匕遢椛涔┡?/h1>
2010-12-31 00:00:00龍鳳來
中國科技財富 2010年14期
前 言
近年來，低溫?zé)崴匕遢椛涔┡墓?jié)能舒適性已得到人們的普遍認(rèn)可.因此，地板輻射供暖在國內(nèi)得到廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。地板供暖在我國起步較晚，與發(fā)達國家相比，發(fā)展速度緩慢。我國的供暖系統(tǒng)基本沿用前蘇聯(lián)技術(shù)，大部分為熱水散熱器供暖方式。低溫?zé)崴匕遢椛涔┡绞?，雖然也有個別工程采用，但由于受到當(dāng)時的技術(shù)條件和材料工業(yè)的限制。只能選用鋼管，銅管作為地板輻射供暖的通水管，由于鋼管(或銅管)成本高，接口多，易滲漏，特別是無法避免電化學(xué)腐蝕，再加之徑向和軸向膨脹系數(shù)大，易引起地面龜裂等問題，特別是我國供暖系統(tǒng)水質(zhì)控制不嚴(yán)，大都缺乏必要的除氧和軟化水處理設(shè)備，有的即使有也棄置不用，直接用自來水作為供暖系統(tǒng)的補給水，如此就使管道結(jié)垢堵塞，甚至腐蝕漏水，由于無法檢修和更換，只得停用，因此使低溫地板供暖在我國的應(yīng)用受到了很大的限制。地板輻射供熱供冷系統(tǒng)降低了冬季設(shè)計供暖溫度，提高了夏季設(shè)計供冷溫度，同樣可以達到和傳統(tǒng)的供熱供冷一樣的舒適度。這樣，地板供暖就比傳統(tǒng)的供熱供冷節(jié)能，正如有些理論和實驗所證明，地板供暖可節(jié)能30%。
1、研究狀況
西安交通大學(xué)能源與動力工程學(xué)院的馬良棟等對低溫地板輻射供暖房間進行了數(shù)值模擬，并分析了室內(nèi)溫度分布特征及流動特性，得出了室內(nèi)空氣溫度分布隨室內(nèi)高度的變化關(guān)系，圍護結(jié)構(gòu)表面溫度及熱流的分布特性，數(shù)值結(jié)果表明了在室內(nèi)主流區(qū)域空氣溫度分布均勻，其溫差在1℃左右，從而說明了低溫地板輻射供暖舒適性的原因。與此同時，淄博市環(huán)保供熱有限公司，通過實例分析了低溫水地板輻射供暖方式與傳統(tǒng)對流供暖方式在人體熱舒適方面的差異，指出低溫水地板輻射供暖是一種舒適節(jié)能的供暖方式。實踐證明，室內(nèi)熱舒適性不僅與地板表面溫度的大小有關(guān)，而且在很大程度上還取決于地板表面溫度的分布情況。西安交通大學(xué)能源與動力工程學(xué)院在建立了地板輻射供暖的數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，利用SIMPLER計算程序?qū)ζ溥M行了數(shù)值模擬，得出了地板輻射加熱面不同位置處地板表面的溫度分布規(guī)律。
2、低溫?zé)崴匕遢椛涔┡?/p>
低溫?zé)崴匕遢椛涔┡且环N利用建筑物地面進行供暖的系統(tǒng)。它以低溫?zé)崴疄闊崦?，供水溫度不?yīng)高于60℃，供回水溫度不宜大干10℃，通過埋設(shè)在地板內(nèi)的加熱管(常用PEx管和即R管)把地板加熱，以整個地面作為散熱面，均勻的向室內(nèi)輻射熱量，是一種對房間微氣候進行調(diào)節(jié)的節(jié)能供暖系統(tǒng)。
2.1 低溫?zé)崴匕遢椛涔┡夹g(shù)的特點
使室內(nèi)環(huán)境更舒適宜人。地板供暖給人以腳暖頭涼的良好感覺，從而形成真正符合人體散熱要求的熱環(huán)境。如果是合理的設(shè)計施工，是能夠達到這樣的溫度分布，是完全可以滿足人對溫度的舒適性的要求的。然而，目前在國內(nèi)，在地板輻射供暖設(shè)計施工中存在諸多問題，使得地板供暖的舒適性大打折扣，反而不如散熱器供暖。地板供暖結(jié)構(gòu)層包括保溫層、埋管層、填充層和面層，這樣結(jié)構(gòu)層比起普通供暖地面，就要多占用了一定的建筑凈高，增加了初投資。有些設(shè)計人員為了克服地暖這些缺點，減少地暖結(jié)構(gòu)層的厚度來減少初投資，提出減少保溫層的厚度或不設(shè)保溫層，這是不可取的。保溫層的作用之一就是使熱量盡可能多地向上放出，減少向下傳熱。如果不設(shè)保溫層，就會有很大一部分熱量是從頂棚放出，這樣使得房聞上部溫度高于下部。低溫?zé)崴匕?輻射供暖的供暖任務(wù)由遠紅外線輻射承擔(dān)，輻射面表面溫度低于常規(guī)散熱器，水分教失較少，紅外線輻射穿過透明的空氣，克服了傳統(tǒng)散熱器供熱方式造成的室內(nèi)燥熱，有異味，皮膚失水，口干舌燥等不適。
有衛(wèi)生，保健，環(huán)保功能。根據(jù)人體的供暖要求，理想的室內(nèi)溫度應(yīng)當(dāng)是中醫(yī)所提倡的“溫足而涼頂”。輻射散熱是最好的供暖方式之一，室內(nèi)的表面溫度均勻，室溫由下而上逐漸遞減，給人以腳暖頭涼的感覺，不造成污濁空氣的對流，室內(nèi)十分潔凈。與傳統(tǒng)的供暖方法相比，地板供暖系統(tǒng)供水溫度低，加熱水消耗的能量少，熱水傳遞過程中散熱損失較少。地板供暖主要依靠輻射傳熱，室內(nèi)設(shè)計溫度比采用散熱器時要低1-2℃，便于使用太陽能等低品位熱能。
由于地面層及混凝土層熱穩(wěn)定性好。因此室內(nèi)溫度變化緩慢。室內(nèi)取消了散熱器及其支管，增加了使用面積，便于裝修和家具布置。節(jié)省燃料，電力消耗低，是最經(jīng)濟的供暖系統(tǒng)之一。低溫地板供暖，塑料管埋入地面的混凝土墊層內(nèi)，如無人為破壞，使用壽命在50年以上，不腐蝕，不結(jié)垢，大大減少了暖氣片跑、冒、滴、漏水和維修給住戶帶來的煩惱，可節(jié)約維修費用。
2.2 低溫?zé)崴匕遢椛涔┡牧系囊话阋?guī)定
1.地板供暖的塑料管應(yīng)根據(jù)耐用年限要求、使用條件等級、熱媒溫度和工作壓力、系統(tǒng)水質(zhì)要求。材料供應(yīng)條件和投資費用等因素，進行選擇。一般推薦選用下列管材:交聯(lián)聚乙烯(PE-X)管、聚丁烯cPB)管、交聯(lián)鋁塑復(fù)合(XPAP)管，無規(guī)共聚聚丙烯(即-R)管。
2.絕熱材料應(yīng)盡量選用密度小、質(zhì)輕，有一定承載力，熱阻高。吸濕率低，阻燃性好的材料。
3.管材，管件和絕熱材料，應(yīng)有明顯的標(biāo)志，標(biāo)明生產(chǎn)廠的名稱，規(guī)格和主要技術(shù)特性。
4.管材的質(zhì)量要求
管材應(yīng)符合有關(guān)國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或國家標(biāo)準(zhǔn);省級或省級以上的產(chǎn)品鑒定證書。國家有戔質(zhì)檢部門的檢測報告。
2.3 低溫?zé)崴匕遢椛涔┡訜峁艿牟贾迷瓌t
住宅每戶至少應(yīng)設(shè)置一套分(集)水器。每一個支環(huán)路的長度不宣超過120m，且宜盡量相等。在靠近外墻處應(yīng)適當(dāng)加密。住宅的各主要房間和區(qū)域，宜分別設(shè)置分支環(huán)路。布管方式。加熱管的間距不宜大于300mm。加熱管的布置應(yīng)根據(jù)房間的熱工特性和保證溫度均勻的原則，宜采用旋轉(zhuǎn)型，直列型或往復(fù)型等布管方式。
3、低溫?zé)崴匕遢椛涔┡熬胺治?/p>
低溫?zé)崴匕遢椛涔┡到y(tǒng)，因多種原因產(chǎn)生不規(guī)則裂縫，可以通過對裂縫的觀察和對部分裂縫進行局部破損檢查，提出在地暖地面施工中防治裂縫的各種措施。同時可以分析了低溫?zé)崴匕遢椛涔┡到y(tǒng)常見故障，并指出低溫?zé)崴匕遢椛涔┡到y(tǒng)常見故障有:加熱管漏水、地面龜裂、管道堵塞不暢、一層供暖效果不理想和局部用戶不熱等。剖析了產(chǎn)生故障的原因，給出應(yīng)對措施。無論是從材料、配件的供應(yīng)，還是施工技術(shù)方面，地板輻射供暖技術(shù)的應(yīng)用均已成熟。因此，在大力提倡節(jié)能的今天，該技術(shù)可在一定范圍內(nèi)推廣使用。地板輻射供暖初投資要比散熱器供暖高。在對地板輻射供暖方式調(diào)查分析，試驗研究、模擬計算和工程實踐的基礎(chǔ)上，提出一系列降低地板輻射供暖初投資的措施。充分利用各種低溫?zé)嵩醋鳛榈匕遢椛涔┡到y(tǒng)的熱源將成為今后本領(lǐng)域內(nèi)的新課題。
結(jié)束語
低溫地板輻射供暖系統(tǒng)與常規(guī)散熱器供暖方式相比，具有高效節(jié)能、舒適、便于熱量計量和收費等優(yōu)點，其應(yīng)用日益廣泛。隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展和城鎮(zhèn)人民生活水平的不斷提高.人們對室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量有了更高的要求，即空氣的清新衛(wèi)生，溫度舒適宜人等，加之新型材料的引進、能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，建筑節(jié)能以及按戶計量供暖收費制度的實施，特別是隨著“以新型供暖方式塑代鋼”技術(shù)的發(fā)展，使得低溫?zé)崴匕遢椛涔┡夹g(shù)日益完善，成為一種具有發(fā)展前途的。
前 言
近年來，低溫?zé)崴匕遢椛涔┡墓?jié)能舒適性已得到人們的普遍認(rèn)可.因此，地板輻射供暖在國內(nèi)得到廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。地板供暖在我國起步較晚，與發(fā)達國家相比，發(fā)展速度緩慢。我國的供暖系統(tǒng)基本沿用前蘇聯(lián)技術(shù)，大部分為熱水散熱器供暖方式。低溫?zé)崴匕遢椛涔┡绞?，雖然也有個別工程采用，但由于受到當(dāng)時的技術(shù)條件和材料工業(yè)的限制。只能選用鋼管，銅管作為地板輻射供暖的通水管，由于鋼管(或銅管)成本高，接口多，易滲漏，特別是無法避免電化學(xué)腐蝕，再加之徑向和軸向膨脹系數(shù)大，易引起地面龜裂等問題，特別是我國供暖系統(tǒng)水質(zhì)控制不嚴(yán)，大都缺乏必要的除氧和軟化水處理設(shè)備，有的即使有也棄置不用，直接用自來水作為供暖系統(tǒng)的補給水，如此就使管道結(jié)垢堵塞，甚至腐蝕漏水，由于無法檢修和更換，只得停用，因此使低溫地板供暖在我國的應(yīng)用受到了很大的限制。地板輻射供熱供冷系統(tǒng)降低了冬季設(shè)計供暖溫度，提高了夏季設(shè)計供冷溫度，同樣可以達到和傳統(tǒng)的供熱供冷一樣的舒適度。這樣，地板供暖就比傳統(tǒng)的供熱供冷節(jié)能，正如有些理論和實驗所證明，地板供暖可節(jié)能30%。
1、研究狀況
西安交通大學(xué)能源與動力工程學(xué)院的馬良棟等對低溫地板輻射供暖房間進行了數(shù)值模擬，并分析了室內(nèi)溫度分布特征及流動特性，得出了室內(nèi)空氣溫度分布隨室內(nèi)高度的變化關(guān)系，圍護結(jié)構(gòu)表面溫度及熱流的分布特性，數(shù)值結(jié)果表明了在室內(nèi)主流區(qū)域空氣溫度分布均勻，其溫差在1℃左右，從而說明了低溫地板輻射供暖舒適性的原因。與此同時，淄博市環(huán)保供熱有限公司，通過實例分析了低溫水地板輻射供暖方式與傳統(tǒng)對流供暖方式在人體熱舒適方面的差異，指出低溫水地板輻射供暖是一種舒適節(jié)能的供暖方式。實踐證明，室內(nèi)熱舒適性不僅與地板表面溫度的大小有關(guān)，而且在很大程度上還取決于地板表面溫度的分布情況。西安交通大學(xué)能源與動力工程學(xué)院在建立了地板輻射供暖的數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，利用SIMPLER計算程序?qū)ζ溥M行了數(shù)值模擬，得出了地板輻射加熱面不同位置處地板表面的溫度分布規(guī)律。
2、低溫?zé)崴匕遢椛涔┡?/p>
低溫?zé)崴匕遢椛涔┡且环N利用建筑物地面進行供暖的系統(tǒng)。它以低溫?zé)崴疄闊崦?，供水溫度不?yīng)高于60℃，供回水溫度不宜大干10℃，通過埋設(shè)在地板內(nèi)的加熱管(常用PEx管和即R管)把地板加熱，以整個地面作為散熱面，均勻的向室內(nèi)輻射熱量，是一種對房間微氣候進行調(diào)節(jié)的節(jié)能供暖系統(tǒng)。
2.1 低溫?zé)崴匕遢椛涔┡夹g(shù)的特點
使室內(nèi)環(huán)境更舒適宜人。地板供暖給人以腳暖頭涼的良好感覺，從而形成真正符合人體散熱要求的熱環(huán)境。如果是合理的設(shè)計施工，是能夠達到這樣的溫度分布，是完全可以滿足人對溫度的舒適性的要求的。然而，目前在國內(nèi)，在地板輻射供暖設(shè)計施工中存在諸多問題，使得地板供暖的舒適性大打折扣，反而不如散熱器供暖。地板供暖結(jié)構(gòu)層包括保溫層、埋管層、填充層和面層，這樣結(jié)構(gòu)層比起普通供暖地面，就要多占用了一定的建筑凈高，增加了初投資。有些設(shè)計人員為了克服地暖這些缺點，減少地暖結(jié)構(gòu)層的厚度來減少初投資，提出減少保溫層的厚度或不設(shè)保溫層，這是不可取的。保溫層的作用之一就是使熱量盡可能多地向上放出，減少向下傳熱。如果不設(shè)保溫層，就會有很大一部分熱量是從頂棚放出，這樣使得房聞上部溫度高于下部。低溫?zé)崴匕?輻射供暖的供暖任務(wù)由遠紅外線輻射承擔(dān)，輻射面表面溫度低于常規(guī)散熱器，水分教失較少，紅外線輻射穿過透明的空氣，克服了傳統(tǒng)散熱器供熱方式造成的室內(nèi)燥熱，有異味，皮膚失水，口干舌燥等不適。
有衛(wèi)生，保健，環(huán)保功能。根據(jù)人體的供暖要求，理想的室內(nèi)溫度應(yīng)當(dāng)是中醫(yī)所提倡的“溫足而涼頂”。輻射散熱是最好的供暖方式之一，室內(nèi)的表面溫度均勻，室溫由下而上逐漸遞減，給人以腳暖頭涼的感覺，不造成污濁空氣的對流，室內(nèi)十分潔凈。與傳統(tǒng)的供暖方法相比，地板供暖系統(tǒng)供水溫度低，加熱水消耗的能量少，熱水傳遞過程中散熱損失較少。地板供暖主要依靠輻射傳熱，室內(nèi)設(shè)計溫度比采用散熱器時要低1-2℃，便于使用太陽能等低品位熱能。
由于地面層及混凝土層熱穩(wěn)定性好。因此室內(nèi)溫度變化緩慢。室內(nèi)取消了散熱器及其支管，增加了使用面積，便于裝修和家具布置。節(jié)省燃料，電力消耗低，是最經(jīng)濟的供暖系統(tǒng)之一。低溫地板供暖，塑料管埋入地面的混凝土墊層內(nèi)，如無人為破壞，使用壽命在50年以上，不腐蝕，不結(jié)垢，大大減少了暖氣片跑、冒、滴、漏水和維修給住戶帶來的煩惱，可節(jié)約維修費用。
2.2 低溫?zé)崴匕遢椛涔┡牧系囊话阋?guī)定
1.地板供暖的塑料管應(yīng)根據(jù)耐用年限要求、使用條件等級、熱媒溫度和工作壓力、系統(tǒng)水質(zhì)要求。材料供應(yīng)條件和投資費用等因素，進行選擇。一般推薦選用下列管材:交聯(lián)聚乙烯(PE-X)管、聚丁烯cPB)管、交聯(lián)鋁塑復(fù)合(XPAP)管，無規(guī)共聚聚丙烯(即-R)管。
2.絕熱材料應(yīng)盡量選用密度小、質(zhì)輕，有一定承載力，熱阻高。吸濕率低，阻燃性好的材料。
3.管材，管件和絕熱材料，應(yīng)有明顯的標(biāo)志，標(biāo)明生產(chǎn)廠的名稱，規(guī)格和主要技術(shù)特性。
4.管材的質(zhì)量要求
管材應(yīng)符合有關(guān)國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或國家標(biāo)準(zhǔn);省級或省級以上的產(chǎn)品鑒定證書。國家有戔質(zhì)檢部門的檢測報告。
2.3 低溫?zé)崴匕遢椛涔┡訜峁艿牟贾迷瓌t
住宅每戶至少應(yīng)設(shè)置一套分(集)水器。每一個支環(huán)路的長度不宣超過120m，且宜盡量相等。在靠近外墻處應(yīng)適當(dāng)加密。住宅的各主要房間和區(qū)域，宜分別設(shè)置分支環(huán)路。布管方式。加熱管的間距不宜大于300mm。加熱管的布置應(yīng)根據(jù)房間的熱工特性和保證溫度均勻的原則，宜采用旋轉(zhuǎn)型，直列型或往復(fù)型等布管方式。
3、低溫?zé)崴匕遢椛涔┡熬胺治?/p>
低溫?zé)崴匕遢椛涔┡到y(tǒng)，因多種原因產(chǎn)生不規(guī)則裂縫，可以通過對裂縫的觀察和對部分裂縫進行局部破損檢查，提出在地暖地面施工中防治裂縫的各種措施。同時可以分析了低溫?zé)崴匕遢椛涔┡到y(tǒng)常見故障，并指出低溫?zé)崴匕遢椛涔┡到y(tǒng)常見故障有:加熱管漏水、地面龜裂、管道堵塞不暢、一層供暖效果不理想和局部用戶不熱等。剖析了產(chǎn)生故障的原因，給出應(yīng)對措施。無論是從材料、配件的供應(yīng)，還是施工技術(shù)方面，地板輻射供暖技術(shù)的應(yīng)用均已成熟。因此，在大力提倡節(jié)能的今天，該技術(shù)可在一定范圍內(nèi)推廣使用。地板輻射供暖初投資要比散熱器供暖高。在對地板輻射供暖方式調(diào)查分析，試驗研究、模擬計算和工程實踐的基礎(chǔ)上，提出一系列降低地板輻射供暖初投資的措施。充分利用各種低溫?zé)嵩醋鳛榈匕遢椛涔┡到y(tǒng)的熱源將成為今后本領(lǐng)域內(nèi)的新課題。
結(jié)束語
低溫地板輻射供暖系統(tǒng)與常規(guī)散熱器供暖方式相比，具有高效節(jié)能、舒適、便于熱量計量和收費等優(yōu)點，其應(yīng)用日益廣泛。隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展和城鎮(zhèn)人民生活水平的不斷提高.人們對室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量有了更高的要求，即空氣的清新衛(wèi)生，溫度舒適宜人等，加之新型材料的引進、能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，建筑節(jié)能以及按戶計量供暖收費制度的實施，特別是隨著“以新型供暖方式塑代鋼”技術(shù)的發(fā)展，使得低溫?zé)崴匕遢椛涔┡夹g(shù)日益完善，成為一種具有發(fā)展前途的。
