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摘要:随着社会经济发展,人们的生活水平不断提高,对暖气供暖的需求也不断提高,为满足人们的使用需求,我国不断提高采暖技术,近十几年来,低温热水地板辐射采暖技术发展成熟,逐渐被广泛应用于宅区供暖。本文,笔者从设计、成本、施工和舒适度等方面,综合分析对比低温地板采暖与传统散热器采暖效果,希望通过文章能使广大读者对地板采暖技术有更深层的了解。
关键词:地板采暖; 节能; 温度分布; 对比
1、前言
早在20世纪初期,欧洲部分发达国家已经开始将地板辐射采暖技术应用于住宅供暖,直至20世纪50年代我国才引进了这项技术。但由于地板辐射采暖技术所需的钢管制造成本较高又极易锈蚀,因此无法普及于当时的社会。改革开放以来,社会经济不断发展推动了建筑材料制造技术的进步,我国制造出了耐高温、易弯曲且不易腐蚀的聚乙烯塑料管道,加上人们的节能环保意识不断增强,对生活品质的要求不断提高,地板辐射采暖技术逐渐被广泛应用于城市楼房供暖。
与传统采暖技术相比,地板辐射采暖的优点是十分显著的,这些优点主要包括:采暖热源更广、更节省金属材料和能源、更卫生、暖气分布更为均匀和热指标更低等。下面,笔者通过对比低温地板采暖与散热器采暖效果,重点分析低温地板辐射采暖技术的优越性。
2、低温地板采暖系统与散热器采暖系统的对比
2.1从对空间的影响层面进行对比
地板辐射采暖系统使用的是PPR、PEX、PERT管道,将管道穿过分集水器安设在地下,这种安装方式对室内空间的占用率较小,并且不会对室内装修和家具摆设造成影响。但由于地板辐射采暖系统的管道下面必须加设隔热层,会使地板平均增厚8cm。而散热器采暖系统需要将散热器安装在外部,散热器的制造材料为钢板合金等,管道多为铜管或PEX管,这样的安装方式对室内空间的占用率较大,会影响室内装修和家具摆设。
2.2从资金投入度层面进行对比
下面,笔者结合例子从投资层面对比两种采暖系统的优劣。假如现有一处住宅区,区内共有三十栋住宅,住宅总面积达总36万平方米,建筑的楼层数在12到18层之间,该小区所使用的供暖系统为低温地板辐射系统。这个住宅区的换热站在东北角,供应暖气的热源是高温热水,温度在130-80℃之间。换热站使用的换热器为板式换热器,高温热水要经过换热器的转化,将温度降至60-50℃,才能满足地板采暖系统的需求。换热站和住宅区楼房之间的输热管道埋在地沟中,输热总管道的口径为DN450。地板辐射采暖系统与按户计算用量的散热器采暖系统相比,前者的采暖热流循环量更大,并且末端阻力更强,进而使换热站水泵的水流量、扬程和功率增大。
2.3从换热站设计层面进行对比
由于散热器供回水温度在85℃至60℃之间,而地板采暖供回水温在60℃至50℃之间,从温差来看,散热器供回水温差为25℃,而地板采暖供回水温差只有10℃,比散热器供回水温差要低了一倍以上。因此,必须更改换热站内部循环水泵的设计,提高水泵功率和介质的循环速率,只有这样才能达到相同的散热效果,进而保障采暖计划效果达到预期值。
从换热站外部设计来说,如果住宅区的范围较大,居住地点偏远的用户和换热站之间距离较远,使介质在供暖过程中热量流失情况严重,可以采用提高采暖水温并加设混水设备的方法,使之达到适宜温度,为地板辐射采暖提供所需的水温保障。
2.4从人体舒适度层面进行对比
热传递三个主要方式为传导、对流和辐射。传导方式和对流方式都需要通过低温和高温物体相互接触或经过其他介质接触才能实现热能传递,而辐射传热方式无需依靠介质接触,可以直接通过电磁波进行热能传递。地板辐射采暖的全称是“低温地板辐射采暖系统”,这种采暖系统是先通过辐射和对流相结合实现热能传播,再通过管道内的介质把温度传达到地板。由空气环境温度与地板之间存在温差,室内温度要比地板温度低一些,当空气接触地板时,空气就会被地板温度加热,由于被加热的空气密度小重量轻,因此热空气会不断上浮,然后房间内的空气进行对流,使空间热量不断聚集于人体的收益高度。这样的传热系统,使地板表面温度均衡不变,房间内温度在水平方向上自下而上逐渐降低,提高了人体的舒适度。相比地板辐射采暖而言,散热器采暖只通过单一的对流传热方式进行传热。散热器采暖是将接触到散热器的空气通对流方式进行加热,加剧房屋内的空气对流,以此来提高房间空气的温度。但对流传热的方式,会使房间内部出现垂直温差,因此给人体造成上热下凉的不适感觉。因此从舒适度层面来比较两种采热系统,由于地暖系统的温度是自下而上逐渐降低的,垂直温差不大,因此就比散热器采暖系统的舒适度要高。
2.5从节能环保层面进行对比
就水温能耗来说,地板采暖系统的供回水温度要比散热器采暖系统的供回水温度低得多,因此前者更节省能源。但从换热站水泵电能消耗来说,地采暖对水泵的要求更高,为提高介质传送循环速率,必须使用功率更大的水泵,大功率的水泵运作需要消耗更多的电能。从管道设计来说,地板采暖系统传送介质的管道都安设在地下,大大减少了室外管道的用量,由于管道无须暴露在外,因此在热能传递过程中降低了热量损失率。
2.6从系统施工层面进行对比
相比散热器采暖系统而言,地板辐射采暖系统的安装工序更复杂,对管道安装和地面施工的要求都比较高。同时,由于地板辐射采暖系统施工较慢,完工后地面上会出现裂痕,在整体竣工时,要对裂痕进行填补。从施工工艺要求来看,地板辐射采暖系统要求的工艺水平更高,在建设用料不变的情况下,如果建设工艺水平未能达到地板采暖系统的建设要求,系统的散热量会受到一定影响。而散热器采暖系统的施工工序更为简便,对施工工艺的要求较低,系统只有两条主要管道,施工速度比地板采暖系统要快得多。
3、结束语
综上分析,地板辐射采暖系统的使用舒适度更高,适合老年人和儿童使用,而散热器采暖可以即开即关,使用灵活,两种采暖系统各有优劣,总的来说地板采暖系统的优越性更为显著,具体采用哪种采暖系统要依据使用需求而定。随着文明社会的发展进步,建设采暖系统时,除了要考虑住户的需求还应考虑节能环保问题,无论采用哪种采暖系统都必须尽可能地降低能源消耗。
参考文献:
[1]吴凤海,周国春,周志勇.低温地板辐射采暖系统的特点及传热分析[J].科技资讯.2010,(13):47-49.
[2]郝峰.浅谈在沟槽开挖中高程测量的几种方法[J].科技促进发展(应用版).2011,(04):12-15.
关键词:地板采暖; 节能; 温度分布; 对比
1、前言
早在20世纪初期,欧洲部分发达国家已经开始将地板辐射采暖技术应用于住宅供暖,直至20世纪50年代我国才引进了这项技术。但由于地板辐射采暖技术所需的钢管制造成本较高又极易锈蚀,因此无法普及于当时的社会。改革开放以来,社会经济不断发展推动了建筑材料制造技术的进步,我国制造出了耐高温、易弯曲且不易腐蚀的聚乙烯塑料管道,加上人们的节能环保意识不断增强,对生活品质的要求不断提高,地板辐射采暖技术逐渐被广泛应用于城市楼房供暖。
与传统采暖技术相比,地板辐射采暖的优点是十分显著的,这些优点主要包括:采暖热源更广、更节省金属材料和能源、更卫生、暖气分布更为均匀和热指标更低等。下面,笔者通过对比低温地板采暖与散热器采暖效果,重点分析低温地板辐射采暖技术的优越性。
2、低温地板采暖系统与散热器采暖系统的对比
2.1从对空间的影响层面进行对比
地板辐射采暖系统使用的是PPR、PEX、PERT管道,将管道穿过分集水器安设在地下,这种安装方式对室内空间的占用率较小,并且不会对室内装修和家具摆设造成影响。但由于地板辐射采暖系统的管道下面必须加设隔热层,会使地板平均增厚8cm。而散热器采暖系统需要将散热器安装在外部,散热器的制造材料为钢板合金等,管道多为铜管或PEX管,这样的安装方式对室内空间的占用率较大,会影响室内装修和家具摆设。
2.2从资金投入度层面进行对比
下面,笔者结合例子从投资层面对比两种采暖系统的优劣。假如现有一处住宅区,区内共有三十栋住宅,住宅总面积达总36万平方米,建筑的楼层数在12到18层之间,该小区所使用的供暖系统为低温地板辐射系统。这个住宅区的换热站在东北角,供应暖气的热源是高温热水,温度在130-80℃之间。换热站使用的换热器为板式换热器,高温热水要经过换热器的转化,将温度降至60-50℃,才能满足地板采暖系统的需求。换热站和住宅区楼房之间的输热管道埋在地沟中,输热总管道的口径为DN450。地板辐射采暖系统与按户计算用量的散热器采暖系统相比,前者的采暖热流循环量更大,并且末端阻力更强,进而使换热站水泵的水流量、扬程和功率增大。
2.3从换热站设计层面进行对比
由于散热器供回水温度在85℃至60℃之间,而地板采暖供回水温在60℃至50℃之间,从温差来看,散热器供回水温差为25℃,而地板采暖供回水温差只有10℃,比散热器供回水温差要低了一倍以上。因此,必须更改换热站内部循环水泵的设计,提高水泵功率和介质的循环速率,只有这样才能达到相同的散热效果,进而保障采暖计划效果达到预期值。
从换热站外部设计来说,如果住宅区的范围较大,居住地点偏远的用户和换热站之间距离较远,使介质在供暖过程中热量流失情况严重,可以采用提高采暖水温并加设混水设备的方法,使之达到适宜温度,为地板辐射采暖提供所需的水温保障。
2.4从人体舒适度层面进行对比
热传递三个主要方式为传导、对流和辐射。传导方式和对流方式都需要通过低温和高温物体相互接触或经过其他介质接触才能实现热能传递,而辐射传热方式无需依靠介质接触,可以直接通过电磁波进行热能传递。地板辐射采暖的全称是“低温地板辐射采暖系统”,这种采暖系统是先通过辐射和对流相结合实现热能传播,再通过管道内的介质把温度传达到地板。由空气环境温度与地板之间存在温差,室内温度要比地板温度低一些,当空气接触地板时,空气就会被地板温度加热,由于被加热的空气密度小重量轻,因此热空气会不断上浮,然后房间内的空气进行对流,使空间热量不断聚集于人体的收益高度。这样的传热系统,使地板表面温度均衡不变,房间内温度在水平方向上自下而上逐渐降低,提高了人体的舒适度。相比地板辐射采暖而言,散热器采暖只通过单一的对流传热方式进行传热。散热器采暖是将接触到散热器的空气通对流方式进行加热,加剧房屋内的空气对流,以此来提高房间空气的温度。但对流传热的方式,会使房间内部出现垂直温差,因此给人体造成上热下凉的不适感觉。因此从舒适度层面来比较两种采热系统,由于地暖系统的温度是自下而上逐渐降低的,垂直温差不大,因此就比散热器采暖系统的舒适度要高。
2.5从节能环保层面进行对比
就水温能耗来说,地板采暖系统的供回水温度要比散热器采暖系统的供回水温度低得多,因此前者更节省能源。但从换热站水泵电能消耗来说,地采暖对水泵的要求更高,为提高介质传送循环速率,必须使用功率更大的水泵,大功率的水泵运作需要消耗更多的电能。从管道设计来说,地板采暖系统传送介质的管道都安设在地下,大大减少了室外管道的用量,由于管道无须暴露在外,因此在热能传递过程中降低了热量损失率。
2.6从系统施工层面进行对比
相比散热器采暖系统而言,地板辐射采暖系统的安装工序更复杂,对管道安装和地面施工的要求都比较高。同时,由于地板辐射采暖系统施工较慢,完工后地面上会出现裂痕,在整体竣工时,要对裂痕进行填补。从施工工艺要求来看,地板辐射采暖系统要求的工艺水平更高,在建设用料不变的情况下,如果建设工艺水平未能达到地板采暖系统的建设要求,系统的散热量会受到一定影响。而散热器采暖系统的施工工序更为简便,对施工工艺的要求较低,系统只有两条主要管道,施工速度比地板采暖系统要快得多。
3、结束语
综上分析,地板辐射采暖系统的使用舒适度更高,适合老年人和儿童使用,而散热器采暖可以即开即关,使用灵活,两种采暖系统各有优劣,总的来说地板采暖系统的优越性更为显著,具体采用哪种采暖系统要依据使用需求而定。随着文明社会的发展进步,建设采暖系统时,除了要考虑住户的需求还应考虑节能环保问题,无论采用哪种采暖系统都必须尽可能地降低能源消耗。
参考文献:
[1]吴凤海,周国春,周志勇.低温地板辐射采暖系统的特点及传热分析[J].科技资讯.2010,(13):47-49.
[2]郝峰.浅谈在沟槽开挖中高程测量的几种方法[J].科技促进发展(应用版).2011,(04):12-15.