張華

【摘 要】論文介紹了魯新礦井職工活動(dòng)中心采暖系統(tǒng)通過(guò)設(shè)計(jì)優(yōu)化，巧妙地將地暖和暖氣片采暖結(jié)合使用，從而解決了高大空間采暖效果不好的難題。

【Abstract】This paper introduces the heating system of the activity center of workers in Luxin Mine， which combines the floor heating and radiator heating skillfully through the design optimization， so as to solve the problem of the bad heating effect in the high space.

【關(guān)鍵詞】地暖;暖氣片;高大空間

【Keywords】 floor heating; radiator; high space

【中圖分類(lèi)號(hào)】TU832? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號(hào)】1673-1069（2019）08-0176-02

1 工程概況

職工活動(dòng)中心面積2292m2，其中長(zhǎng)度為67.225m，寬度36.825m，高度達(dá)15m，原采暖設(shè)計(jì)中只安裝暖氣片采暖，由于魯新礦井地處高寒地區(qū)，多年平均氣溫-0.9℃（1月平均最低-40.5℃），歷史最低氣溫-42.1℃（1987年1月9日），根據(jù)已建成投用的采區(qū)辦公樓工程使用情況看，僅僅靠暖氣片采暖無(wú)法滿(mǎn)足冬季采暖要求。

2 課題分析

為保證采暖效果，內(nèi)蒙當(dāng)?shù)氐牟膳胧┮话惆ǎ阂皇莾H用暖氣片供熱方式進(jìn)行采暖;二是采用地暖供熱的方式進(jìn)行取暖;三是在三個(gè)出入口安裝熱風(fēng)幕進(jìn)行取暖?，F(xiàn)就以上各種采暖效果進(jìn)行分析。

2.1 散熱器供暖

在特定熱媒下，空間高大建筑物采用傳統(tǒng)的散熱器供暖，比較大的優(yōu)點(diǎn)是造價(jià)相對(duì)較低，但是在內(nèi)蒙地區(qū)單獨(dú)使用暖氣片供暖，難以保證在長(zhǎng)達(dá)7個(gè)月的高寒環(huán)境下的取暖效果，而且冬季最低溫度可以達(dá)到零下46℃。散熱器供暖主要是靠自然對(duì)流放熱為主，這種供暖方式造成上下溫差大，特別是10m以上時(shí)，房頂下空氣溫度可以高達(dá)30℃，但是在高度為2m以下時(shí)氣溫分布不均勻，有的地方甚至只有5℃左右。

散熱器（暖氣片）供暖優(yōu)點(diǎn)：

暖氣片的采暖原理也是通過(guò)室內(nèi)空氣循環(huán)對(duì)流散熱的方式進(jìn)行制暖。其特點(diǎn)在于利用了室內(nèi)空氣的冷熱循環(huán)，實(shí)現(xiàn)了一種自然對(duì)流，相比較空調(diào)而言，并沒(méi)有強(qiáng)烈的吹風(fēng)感，因此也較為舒適，噪音也比空調(diào)小得多。

缺點(diǎn)主要在于采用的是熱空氣由下而上的對(duì)流方式，因此，不符合人體溫度舒適的需求，造成“頭腦熱熱的，腳下涼涼的”。此外，暖氣片會(huì)占用一定的室內(nèi)空間，影響室內(nèi)活動(dòng)及美觀性，散熱效果好。散熱器最大的特點(diǎn)就是散熱效果比傳統(tǒng)其他供暖要有更高的勞動(dòng)效率。

2.2 水管流動(dòng)式地暖供熱

地暖供熱也就是利用鍋爐房的供應(yīng)熱水，在地板以下將水管串聯(lián)，通過(guò)熱水流在管道內(nèi)不間斷流動(dòng)進(jìn)行集中供暖，以管道熱量帶動(dòng)地板的熱量，從而提高了整個(gè)活動(dòng)中心空間的溫度。

地暖的主要優(yōu)點(diǎn)：

①熱量穩(wěn)定、散熱均勻。由于底板以下熱水管道鋪設(shè)勻稱(chēng)，所以地板取暖溫度不會(huì)高低不一，也不會(huì)忽冷忽熱、忽高忽低，讓人感覺(jué)到溫度均衡適宜，而且降低了空間塵埃顆粒的傳播速度，確保室內(nèi)空間的干凈整潔衛(wèi)生。

②環(huán)保、衛(wèi)生。地板下水流供暖比較均勻，避免了如熱風(fēng)幕、電暖風(fēng)等取暖工具的強(qiáng)對(duì)流熱風(fēng)取暖，空氣流動(dòng)慢且穩(wěn)定，減少對(duì)呼吸系統(tǒng)和過(guò)敏性人群的病菌傳播，也降低了口干舌燥、人體水分缺失等不利因素，所以說(shuō)對(duì)人體是非常有益的。

③環(huán)保、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。由于地暖系統(tǒng)供熱均勻，所以就降低了溫度忽高忽低帶來(lái)的人為的調(diào)節(jié)，避免了水流忽大忽小而降低了水管內(nèi)的溫度，提高了鍋爐在燃煤供暖中的穩(wěn)定性，從源頭就降低了能源消耗，由于地暖的穩(wěn)定性，也減少了用戶(hù)額外費(fèi)用。所以既節(jié)約了能源又給用戶(hù)帶來(lái)了實(shí)惠。

④節(jié)省空間。由于地?zé)峁┡徽加玫孛婷娣e，從而節(jié)省了大量的空間。

⑤安全可靠。由于是在地板以下用水管供熱，避免了用人員燙傷、熱風(fēng)幕吹風(fēng)造成人為感冒等身體不適。由于鍋爐房對(duì)供熱水管和鍋爐出水進(jìn)行了特殊處理，避免了水管結(jié)垢、生銹、腐蝕等不利因素的產(chǎn)生。

⑥耐用性。由于地暖材料的特殊性，加之在地板以下不會(huì)磕磕碰碰，所以地暖的使用周期長(zhǎng)達(dá)60年以上甚至與該建筑物有著相同的使用年限，也降低了人工維修費(fèi)、保養(yǎng)費(fèi)用。

2.3 大功率熱風(fēng)幕采暖特點(diǎn)

熱風(fēng)幕是通過(guò)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)離心風(fēng)流產(chǎn)生大的氣流，形成一個(gè)無(wú)形的風(fēng)簾，從而把室內(nèi)外的冷熱空氣進(jìn)行隔離，保證了外部冷風(fēng)不能進(jìn)入室內(nèi)和室內(nèi)熱量不外流。由于熱風(fēng)幕是懸掛起來(lái)的取暖設(shè)備，也是通過(guò)大的電流來(lái)帶動(dòng)取暖，所以比較安全、可靠、環(huán)保。熱風(fēng)幕一般沒(méi)有任何空氣過(guò)濾裝置，所以不會(huì)增加空氣進(jìn)氣阻力，降低了加熱器的負(fù)荷。加熱器由若干個(gè)PTC陶瓷片組合，當(dāng)熱風(fēng)幕通電工作后也就是加熱器和風(fēng)機(jī)工作時(shí)，通電后PTC陶瓷片迅速升溫，此時(shí)風(fēng)機(jī)送出的風(fēng)將PTC陶瓷片表面的高溫?zé)崃繋ё?，降低了PTC陶瓷片表面的溫度。如果增加了空氣過(guò)濾網(wǎng)，使空氣流經(jīng)PTC陶瓷片表面的速度降低，從而提高了PTC陶瓷片的工作溫度，使其始終處于高溫工作狀態(tài)，當(dāng)溫度達(dá)到PTC陶瓷片的設(shè)計(jì)保護(hù)溫度，PTC陶瓷片內(nèi)部就會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)電源，此時(shí)雖然電壓加在PTC陶瓷片的兩端，PTC陶瓷片也不會(huì)工作，也不會(huì)產(chǎn)生熱量，但如果加熱器總是工作在此環(huán)境狀態(tài)下，PTC陶瓷片會(huì)頻繁通斷，衰減了PTC陶瓷片的性能，也會(huì)使PTC陶瓷片表面因過(guò)熱而加速其衰老，也就是說(shuō)消耗了電能，但沒(méi)有得到相同的熱量。長(zhǎng)此以往，會(huì)造成通電（消耗電能）不加熱的后果。

為了保證熱風(fēng)幕取暖機(jī)正常高效的使用，就要人工定期對(duì)熱風(fēng)幕周邊的灰塵顆粒進(jìn)行清理，從而提高PTC陶瓷片的散熱速度，降低熱風(fēng)幕本身的溫度，提高其穩(wěn)定性，延長(zhǎng)其使用壽命。

如果采用熱風(fēng)幕方式進(jìn)行取暖，冬季供暖時(shí)間長(zhǎng)達(dá)7個(gè)月，會(huì)浪費(fèi)大量電力能源，非常不經(jīng)濟(jì)，而且長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)造成活動(dòng)中心空氣干燥，熱風(fēng)幕上面會(huì)附著大量灰塵，造成環(huán)境污染。

綜上所述，由于暖氣片取暖范圍有限，熱量上升，單獨(dú)使用暖氣片對(duì)空間高大的建筑物供熱效果不理想;地暖由地板以下到地板以上溫度會(huì)因地板的隔斷而降低，雖然取暖舒適，但是由于熱量的損失，單獨(dú)用地暖對(duì)高大空間進(jìn)行供熱也不理想;熱風(fēng)幕只能在大空間場(chǎng)合對(duì)門(mén)口對(duì)流的冷熱空氣進(jìn)行阻隔，如果單獨(dú)使用熱風(fēng)幕進(jìn)行供暖，不僅會(huì)造成大量電量浪費(fèi)，還會(huì)造成室內(nèi)風(fēng)流過(guò)大，取暖效果不好。

怎樣能把這幾種供熱設(shè)備有機(jī)地組合起來(lái)，既達(dá)到取暖效果，又節(jié)能環(huán)保，切實(shí)解決高寒地區(qū)高大空間建筑物保暖成為一個(gè)新的課題。

3 優(yōu)化設(shè)計(jì)途徑

經(jīng)過(guò)各種數(shù)據(jù)分析和對(duì)比，對(duì)原來(lái)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行不斷優(yōu)化，采用地板下敷設(shè)地暖水流管，利用聯(lián)合建筑供暖管道的末端作為職工活動(dòng)中心水暖的開(kāi)端進(jìn)行連接，不需要再額外增加新的供熱管道就能滿(mǎn)足活動(dòng)中心地暖的各項(xiàng)需求。因此，職工活動(dòng)中心采用地暖和暖氣片相結(jié)合共同采暖保證了采暖效果。

4 實(shí)施效果

實(shí)行地暖加暖氣片組合采暖后，采暖效果大不一樣，既解決了地暖腳熱頭涼的問(wèn)題，也解決了供暖不均衡的現(xiàn)象。采用水地暖后不用考慮電熱風(fēng)幕輔助采暖，從而節(jié)省大量電費(fèi)，計(jì)算如下：28kW×24h×30天×6月×0.80元/kW·h×3臺(tái)=290304元。

職工活動(dòng)中心采用水地暖采暖，經(jīng)過(guò)估算每年可節(jié)省電費(fèi)9.6768萬(wàn)元，并有效解決了高大空間采用暖氣片供暖效果不好的難題，保證了大廳良好的采暖效果。因此，此種采暖方式具有很好的推廣利用價(jià)值。