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地面辐射供暖的节能舒适性
浏览量:915次 发布日期:2016-1-22 11:25:17

    对于地面辐射供暖这种供暖方式,一些人在认为它环保、舒适、节省空间、寿命长、少维修等特点的同时,却认为它不节能。这些人认为在这种供暖系统中,管路热能的损失与对流采暖一样,且流速比对流供暖快,因此虽然这种供暖方式所需热水的水温较低,但热损失也很大。对此,笔者认为上述观点有失偏颇,地面辐射供暖的以下特点决定了它不仅是一种环保舒适的供暖方式,而且是一种节能的供暖方式:?
  地面低温辐射供暖的原理?
  低温热水地面辐射供暖是指以低温热水为热媒,通过被埋设在地板内的加热管或加热通道加热地面,以被加热的地表面作为散热面的一种供暖方式,在这种供暖方式中,一般地表面的温度为30℃左右。辐射供暖之所以最舒服是因为它8.97μm的波长是远红外线当中最易被人吸收的波长,使人体皮肤2mm深处的“热点”传感器产生刺激,因而人体感到温暖。而人体对热的感受和人们所处周围环境及人体的散热方式有关。?
  人体和周围环境介质的热交换在平衡状态下,通过皮肤以辐射形式散热量约为47%,以对流形式的散热量约18%,而以蒸发和肺部呼吸的散热量约为35%%。当人体的散热量和其产热量达到平衡时,一般人体体温可维持在37℃左右。?
  由于人体换热量中约有50%%是以辐射方式进行的,因此围护结构(墙、窗、地面等)内表面温度的高低,直接影响到人体的散热效果和人们的舒适感。(具体分析略)?

 


  地面辐射供暖的节能舒适性?
  根据上述的理论分析可知,低温地面辐射供暖的室内设计温度较常规的以对流为主的散热器供暖可以降低1℃~3℃,即便这样,仍然会得到同样的舒适效果。有关资料指出,室内设计温度每降低1℃可节约燃料10%,如按天津第二期节能目标,每个采暖期平均煤耗11.8kg/㎡(冬季采暖期室外平均气温为-1.2℃,室内平均温度为16℃)计算,当室温降低1℃~3℃时,节约的燃料可达7%~10%。由此可知,地面辐射供暖不仅给人们以舒适的环境,同时其节能效果也十分可观,具体分析如下:?
  一、卫生、舒适、室内温度分布均匀。?
  根据卫生要求,人长期停留在房间地表面温度不高于28℃,室内垂直方向距地面不同高度的温度分布不同,这恰是采用地面辐射供暖时室温在室内垂直方向的变化规律。地表面温度接近30℃,垂直温度开始降低,在人的呼吸地带达到室内设计温度。距地面30cm垂直方向的温度变化不大。?
  采用常规的以对流散热为主的散热器采暖时,要想满足人们呼吸地带达到室内设计温度,则室内上部空气的温度必然远远高于下面。而采用地面辐射供暖时,辐射供暖地面的温度高于空间温度,使人有“足热头寒”的舒适感。并且由于上部空间温度低,因而大大地减少了上部空间向外的无益热损失。?
  另外由于辐射供暖主要是以辐射散热为主,室内空气流动较小,避免了灰尘的飞扬,有利于室内环境清洁。?
  二、节能。?
  对流供暖要求暖气片在室内供水温度70℃~90℃,地暖要求地面供温在25℃~32℃,就是埋在地面下加热管的温度也不能超出60℃。在同样集中供暖的管路系统中热损失应该一样,而流速快,只不过让热水在管路中的损失更少。从热源的产生、热媒的传输到热的交换全在低温状态(40℃~60℃)进行,低温燃料消耗少,低温传输热损耗小,低温结垢少,热效率高,自然能节能。?
  三、地面辐射供暖中的辐射散热量占总散热量的50%~60%,热效率高。?
  利用低温热水地面辐射供暖向室内供暖时,热量主要以辐射方式传送,这种传送方式直接迅速,热量无需通过任何介质便可传给供暖对象,减少了中间环节,降低了传热成本,提高了热效率。因此地暖用较低的室内设计温度便得到与以较高室内设计温度的对流散热采暖相当的供暖效果。室内设计温度的降低,意味着室内供暖热负荷的降低,亦即节省了采暖能耗,节约了能源。地面供暖使室内温度提高到16℃~20℃,已能保证舒适可行。而使用传统的暖气系统达到同样效果,室内温度必须达到18℃~22℃,每升高1度,就会多耗费7%~10%的燃料。(待续)樊庆堂?
  四、地面辐射供暖单户自成系统,只需在分水器处加装热计量装置,即可实现分户热计量,适应了供热方式的变革,可按需供求,实现行为节能。?
  五、可节约高质量的能源。低温热水地板辐射供暖所需水温低,可利用地热、废气、废热、太阳能与水源(地源)热泵相结合的可再生能源和低品位能源,节约了高质量的能源。?
  六、发热电缆低温辐射供暖系统是以电力为能源,以发热电缆为发热体,将电能97%以上转换为热能,并以建筑物内部地面作为散热面,能将高质能尽最大可能的利用到地面供暖中,热效率高。能够利用温控器控制电源,控制室内温度,做到最大可能行为节能,充分利用高质能,节省每一度电,不至于像机关中央空调那样,有人没人都得开着空调,甚至因为一个人办公,也要全面开放,极大浪费高质能。?
  七、发热电缆系统节约能源,还在于智能化控制。与其他传统供暖方式相比,该系统的温度调节装置具有独特优势,当建筑物夜间或白天无人活动时,可适当降低温度或关闭某一房间的电源,以达到行为节能。?
  八、由于垂直温度分布的差别,有效区域内相同温度时,平均温度最低,地暖可减少人体辐射散热,与对流供暖方式相比,可取得2℃~4℃的等效舒适温度。?
  低温热水地面辐射供暖节能优势?
  一、这种供热方式从热源的产生、热媒的传递到热的交换全在低温状态下(40℃~60℃)进行,低温会使燃料消耗少、传输热损耗小、结垢少、热效率高,是自然节能。?
  二、热从地面开始,热量自下而上,符合热交换规律。同样的散热条件下,同样的居住活动空间,地暖的温度要比其他供暖方式高2℃~3℃。?
  三、辐射是不同于传导和对流的传热形式。辐射通过热效应产生的远红外线发射来完成热能的传递,也即热辐射,因此低温热水地面辐射供暖较之其他供暖方式可节能20%~30%。?
  四、地面辐射供暖的分室温度控制,要求环路设计,按房间单独布置,分集水器上每个支路设流量调节阀,使每个房间都能达到设计所需流量,从而避免了管长一致,导致流量一致,以及超出设计流量造成的过热浪费现象。采用自动分室温度控制以后,温控系统能自动关断环路,减少热量浪费,预计节能10%左右。
  五、实现分室温度控制,均由温控器自动完成。温度的设定和调节非常方便,可以避免采用暖气片集中供暖过程中不能自行调节的诸多问题:天冷了,该来暖气来不了;天暖和了,该停的暖气停不了。冬季室外温度偏高了,室内该调低温度调不了,室外温度低了,室内暖气温度也上不去。?
  六、水系统地面辐射供暖所需热源有多种选择,可以利用集中供热、小型锅炉、电厂余热及天然气、燃气、电及水源热泵、土壤热泵、太阳能和地热温泉水等。除了集中供热以外,所需管路不长,管路热损失小,节能效果明显。?
  七、热源如果采用集中供热或小锅炉,起始供水温度只要70℃左右即可。较暖气片对流采暖起始所需的100℃左右的温度低了20℃~30℃,耗煤量自然会少,节省能源。?
  八、地暖具有30mm~50mm厚的填充层,大都用C15以上的豆石混凝土,热容量大、热稳定性好,尤其是间歇供暖情况下室温变化缓慢,即使关掉热水阀门或降低供水温度,填充层蓄热也能使室温保持6小时左右。白天出去,下午回来,室内仍有余温。相比之下,对流暖气片供暖就不可能,一旦关闭暖气阀门或停气1~2小时后,室温会很快降下来。实践证明还是地暖保温、节能。?
  九、地暖热舒适性好、不干燥、不起尘、不污染室内环境。市场上误认为地暖不节能的原因分析?
  地暖实践中有人反映地暖不节能,多为一客观原因而导致的误会:?
  一、锅炉热效率低。二、主管路保温效果差。三、围护结构保温不好。四、流量调解不好。五、新建住宅潮气所致。六、填充层维护小于21天。七、运行过程调试不好。八、与对流采暖共用一个供水系统。九、管间距过小。十、峰谷电政策不落实,电价居高不下,电采暖难以推广。十一、售后服务跟不上。十二、其他原因。



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