低温地板辐射采暖与散热器采暖的比较
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低温地板采暖与散热器采暖效果的对比分析摘要:通过地板、墙面和人体之间的辐射换热计算,分析了地板采暖比暖气片采暖节能的原因,对比了两种采暖方式温度场水平分布和垂直分布的差异,空间气流分布的差异以及两种采暖方式热源热储量的差别。
通过实测数据的对比表明地板采暖在多方面优于暖气片采暖方式。
关键词:地板采暖;节能;温度分布0 引言地板辐射采暖技术从二十世纪初,欧洲一些发达国家就已经开始应用,我国是在五十年代末在人民大会堂开始应用该项技术。
但是,由于最初使用的钢管成本高,易泄露,易腐蚀,限制了它的大规模推广应用。
随着材料工业的进步,出现了抗老化,抗腐蚀,耐高温,易弯曲的塑料管材,如交联聚乙烯管和聚丁烯管,加之人民生活水平提高,节能意识加强,近年来这种采暖方式逐渐开始推广起来。
地板辐射采暖较传统的暖气片采暖具有可利用的热源形式,节约金属,在相同建筑结构条件下,室内温度分布均匀、卫生,不占用有效室内空间等优点,其中最突出的两点就是节能和舒适。
传统的供暖方式的供暖设计热指标一般为50 -80W /m2(根据不同类型的建筑物),而地板辐射采暖的设计热指标要比前者低,在北京地区对采用这种供暖方式测试中发现其设计热指标仅为45W/m2或者更低。
现在人们普遍认为这种供暖方式的设计室温可以比传统的供暖方式低2—5℃,但是并没有深入探究其原因。
本文从人体辐射得热和热源布置位置两方面进行了研究。
为了研究它的舒适性,本文对分别采用这两种采暖方式的房间进行了实测,用以对比分析其室内温度分布,气流分布的差异及供暖效果。
1 实验系统介绍本文选取北京某小区一间暖气片采暖的房间和另一小区一间地板辐射采暖的房间为测试对象,其尺寸均为4.5×3×3m,朝向均为坐南朝北,都是中间层,只有一面外墙。
图1中A房间采用双回形埋管方式,总管长为70m,进口水温47℃,出口水温37℃。
图1中B房间采用四柱813型暖气片14片。
测试在某年12月进行,当时室外温度为2℃。
散热器供暖与低温地板辐射供暖分析对比摘要:以天津地区的某一办公建筑为例建立物理模型,根据房间的热负荷并通过CFD软件对其进行数值模拟分析,对比在室内安装散热器与低温地板辐射两种供暖方式下的差异性。
结果表明:低温地板辐射供暖与散热器供暖相比,在热舒适性、降低能耗、热稳定性及其他方面均更胜一筹。
关键词:散热器供暖低温地板辐射供暖数值模拟前言散热器供暖与低温地板辐射供暖已经成为了我国冬季采暖必不可少的两种方式。
随着生活水平的提高,人们对生活的要求已然不只是单纯的解决温饱问题,而是对更高水平质量的追求,为此在CFD模拟分析以及前辈们的研究上对比两种采暖方式的特征性能,以便为居民提供更优质的选择。
1、建立模型1.1物理模型以天津市某单层办公建筑的同一房间为例,房间位于一层中间位置(如图1),高3.6m,开间、进深分别为4m与9.8m。
外墙为保温外墙,结构为20mm水泥砂浆、240mm砖墙、120mm加气混凝土、20mm水泥砂浆,传热系数K为1.08W/(m2·K),热惰性指标D 为5.56(如图2)[1];外窗为单框中空塑钢窗,空气层厚度为12mm,玻璃厚度为6mm,传热系数K为3.0W/(m2·K)[1];屋顶结构为30mm混凝土压顶板、30mmEPS挤塑板、防水层、20mm水泥砂浆找平、100mm水泥炉渣找坡(平均厚度)、120mm钢筋混凝土、25mm水泥砂浆,传热系数K为0.72W/m2·K,热惰性指标D为3.29(如图3)[1];地面为不保温地面。
图1设计房间平面示意图图2外墙结构图图3屋顶结构图1.2计算模型=-7.5℃,空气密度ρ=1.33kg/m3,比热天津市供暖室外计算温度tw=1.0kJ/kg·K,冬季室外平均风速v=2.1m/s[1]。
pj围护结构基本耗热量式中,K—围护结构的传热系数,W/(m2·K);F—围护结构的面积,m2;—冬季室内计算温度,℃;—供暖室外计算温度,℃;α—围护结构的温差修正系数。
散热器采暖与低温地板辐射采暖比较摘要:建筑科技日新月异,人们对建筑舒适性要求越来越高,低温热水地板辐射与散热器在家庭采暖领域都有着广泛的市场,这两种采暖方式也逐渐成为家庭独立供暖系统的代表。
其实两种采暖方式各有优缺点,在选择时要根据建筑的结构形式和个人的居住需求等方面的条件来选择。
本文首先分析了散热器采暖与低温地板辐射采暖的散热机理,然后重点从热源要求、能耗对比、导热方式、系统终端的布置、水温、使用寿命几方面详细探讨了散热器采暖与低温地板辐射采暖两种采暖方式的异同。
关键词:散热器;低温地板辐射;热源;导热方式abstract: the construction technology is developing rapidly, and the people to the building comfort requirements more and more high, low temperature hot water floor radiant and radiator heating area in the family has a wide market, these two kinds of heating means also has become a representative of the family independent heating system. in fact two heating mode has its advantages and disadvantages, when the choice according to the structure of the building form and personal living demand of conditions to choose. this paper first analyzes the radiator heating and low temperature radiant floor heating of the heat dissipation mechanism, and then focus from heat source requirements, energy consumptioncontrast, heat conduction mode, system terminal layout, water temperature, service life several aspects discusses in detail the radiator heating and low temperature radiant floor heating two heating means the similarities and differences. keywords: radiator; low temperature radiant floor; heat source; heat conduction mode.中图分类号:tu832文献标识码:a 文章编号:2095-2104(2013)一、散热器采暖与低温地板辐射采暖的散热机理分析(一)散热器采暖的散热机理房间的热舒适性不仅与进入室内的热量有关,还与散热器的形式、安装位置及散放热量中对流和辐射成分所占比例有关。
地板辐射采暖与散热器采暖分析比较散热器热水采暖是传统的采暖方式,在我国的家用采暖中占据主导地位。
地板辐射采暖虽然出现比较早,由于受外墙保温差和管材的选择的制约,在其早期发展一直比较缓慢,后来,随着PEX管、铝塑管、特别是PE-RT管等耐温耐压化学管材的出现,低温地板辐射采暖才发展迅速起来。
下面,从水暖专业的角度,分几个方面对两种方式的采暖作一分析和比较。
一、采暖效果1、地暖的散热方式是以辐射采暖为主,温度由地板开始自下而上,房间同一层面的温度均匀,温差小,使人的感觉是足热头凉,舒适感好。
2、散热器采暖是以对流为主的采暖方式。
散热器先加热其周围空气,使空气在房间内形成对流从而达到采暖目的。
这种采暖方式是散热器周围的温度高,随着与散热器距离的加大,温度递减,同一层面的温度温差较大,这一现象在大空间房间内尤其明显。
由于这种采暖是对流方式,热空气自上而下对流,房间温度是上热下凉,给人的感觉是头热脚凉,舒适感相对差些,但相对于空调强制对流方式采暖的舒适度和效果又更胜一筹了.二、安装方式及对空间的影响1、地暖是将管道自分集水器后暗敷设在地面下,管道一般采用PEX、铝塑管和PE-RT管。
这种方式的安装是不占水平空间,不影响墙体装修和家具的摆放,不受墙体是否能固定支架的制约,这一优势在四周均为落地玻璃之类的空间内尤其明显。
地暖由于管道下须设隔热层,地板相对较厚,对垂直空间的影响约为8CM。
2、散热器采暖是将散热器安装在外窗户下(如受限制则安装在内墙上),一般采用明装,管道暗敷设在地面下。
目前散热器一般采用钢板、铝合金及铜铝复合散热器,管道采用铜管和PEX管等。
这种方式的安装占用房间的水平空间,影响家具的摆放,散热器的安装受墙体是否能固定支架的制约。
三、使用及维修1、地暖室内部分由于由分集水器和PEX管道组成,其中管道暗设在地面下,分集水器设置在较隐蔽的地方且或安装或有罩盖住,其在使用中基本不需要清理和维修。
地暖由于各个回路长度无法作到完全一致,相对不易调试。
文献综述建筑环境与设备工程地板辐射采暖技术的应用前言所谓地板辐射采暖,就是在房间的地板内埋设供热管道,让40-60℃的低温热水在管内循环流动,使管道内热水将热量传递给地面,再由地面通过辐射方式传递给房间的一种供暖方式[1]。
本文主要浅谈地板辐射采暖技术的应用与发展状况,以及其舒适性与节能等众多特点的分析和构造及原理的讲述,通过和散热器采暖的对比,突出地板辐射采暖的特点和优势。
正文一、地板辐射采暖的应用及发展状况低温地板辐射采暖技术早在本世纪三十年代就在发达国家开始应用,而这项技术是1994年前后引进我国的[2]。
开始主要用于游泳馆、体育馆、医院、展览馆、宾馆大厅和一些大跨度、矮窗式的建筑中,近几年开始用于住宅建设中。
据资料介绍,20多年来,在北美、北欧以及韩国等地,低温热水壁板辐射采暖技术已得到广泛的应用[3]。
为此,加拿大等国家针对低温地板辐射采暖技术制定了许多标准。
我国的一些研究这项技术的专家和设计人员也在加紧编制有关的设计、施工、验收等规范和标准,以使得这项技术在我国的应用更规范。
随着人民生活水平的不断提高,大居室、落地窗已逐步进入家庭[2]。
在我国,地板辐射采暖技术的应用虽然不久,但由于比传统的地热方式——对流散热器采暖具有先进性、安全性、节约能源等特点,因为低温热水地板辐射采暖被认为是一种最舒适的采暖方式,在国内正得到大力的推广和应用[4]。
而且我相信在未来,地板辐射采暖将会有一个广阔的市场。
二、地板辐射采暖的特点1、舒适:由于采用辐射采暖,因为形成了真正符合人体散热要求的热环境。
它提供的热量在人的脚部较强,头部温和,正好符合人体足部血液循环差头部温度较高的特点,给人以“脚暖头凉”的舒适感[5]。
2、不占面积:不受建筑形式限制,既不占建筑面积又可使房间分隔及家具摆设随意灵活。
尤其适用于大跨度或大玻璃墙装饰的建筑及展厅的采暖需要[6]。
3、节能高效:地板辐射采暖温度分布均匀,无效热损失少,比一般对流采暖设计温度低2-3℃且能获得同样的舒适环境[7]。
散热器与低温热水地板辐射采暖对比1、低温热水地板辐射采暖低温热水地板辐射采暖以低温热水作为热源、以地板为发热体、以辐射传热为主,对流换热为辅,是一种对房间热微气候进行调节的节能采暖系统。
优点:散热均匀使,而且具有管理方便、不占用使用面积、卫生条件好、无噪声、节能、免维护,与散热器相比造价低40%左右。
缺点:是要占用50-70mm的建筑物高度,造成楼板或地面每平方米要至少增加20Kg的静荷载,由于盘管是埋在结构层里,所以系统维修很难。
2、散热器采暖优点:是在热用户入口处安装锁闭阀和热计量表,可以实现分户控制和分户计量;在热用户内安装集水器并加阀门来控制不同房间的温度,实现分室控温;管路简单,施工无立管穿越楼板,本层敷设水平支管时。
缺点:占用户内的使用面积,维修量大费用高,散热不均匀,易腐蚀漏水。
二者都是采用聚苯乙烯为基本原料进行加工制作的,但由于加工制作工艺的不同,形成两种不同的保温材料。
XPS挤塑聚苯板:是以聚苯乙烯为原料加上其它原料及防火剂,通过加热混合同时注入催化剂,然后挤压成型的硬质发泡塑板。
EPS膨胀聚苯板:是含有挥发性液体发泡剂的可发性聚苯乙烯(eps)珠粒,经加热预发泡后在模具中加热成型,具有微细闭孔的结构特点。
二者的区别在于:一、挤塑板比聚苯板的导热系数低。
在选用厚度上比聚苯板有极大优势。
二、挤塑板比聚苯板的抗压强度或压缩强度高,所以,挤塑板常用与上人屋面保温和地下室及地坪保温。
三、挤塑板比聚苯板的不足之处是:密度大,结构密实,显脆性,不透气,并且表面光滑,不经界面处理,粘结性较差。
实践证明20mm厚的XPS挤塑保温板,其保温效果相当于50mm厚发泡聚苯乙烯,120mm厚水泥珍珠岩。
散热器采暖与低温辐射采暖的优缺点【摘要】采暖工程是建筑工程重要的组成部分,在建筑施工的过程中,施工单位需要结合施工场地的实际情况,选择适合的采暖施工技术,要认识到南北地区气候以及水文地质的差异性。
采暖工程的施工质量影响着室内房屋的居住质量,只有合理应用采暖方式,才能营造出健康、舒适的居住环境。
本文对建筑施工单位常用的散热器采暖以及低温辐射采暖方式的优缺点进行了介绍,施工单位一定要结合实际情况选择最佳的施工技术。
【关键词】散热器;采暖;低温辐射;优点;缺点我国南北地区气候条件差异比较大,北方地区冬季气候在-10℃左右,而南方地区气温比较高,冬季室外温度在0℃左右。
由于北方地区冬季比较长,所以,施工单位需要保证采暖工程的质量,如果采用传统的供暖设备,能耗比较大,成本也比较高,这不利于实现建筑行业的可持续发展。
有的建筑中,采用的是老式的金属暖气片,其供热效果比较差,随着建筑行业的不断发展,采暖工程中,施工单位逐渐开始应用低温采暖方式,其可以保证供热的效果,还可以降低施工的成本。
1、散热器采暖的优缺点1.1双立管水平串联式系统在双立管水平串联系统中,热水是从总供水立管以及各层水平支管中流过的,在该系统中设置了较多的散热器,形成了一种新型的供暖系统。
采用双立管水平串联式系统,需要采用一户一表的制度,这有利于合理利用散热器,为了更好的控制热水管,还设置了阀门,这可以对室内不同房间的温度进行控制,具有节能环保的效果。
该系统最大的优点是管路敷设比较简单、美观性强,采用了新型的管道材料,延长了管道使用的寿命,也节约了钢材,有利于降低施工的成本。
双立管水平串联式系统也有一定缺点,由于系统中采用的散热器比较多,在系统运行的过程中,容易出现水平失调的现象,在管道前端以及末端位置容易出现过热、过冷现象,这不利于系统功能的正常发挥。
在施工的过程中,施工人员还要做好加垫层处理工作,垫层增加了30mm,这容易增加楼板的荷载量,不利于控制工程造价。
低温地板辐射采暖与散热器采暖的比较
低温地板辐射采暖与散热器采暖的比较
低温地板辐射采暖与散热器采暖的比较
一、散热.方式不同:
1. 地暖盘管把地面加热后,热量通过地面垂直向上辐射及少量散射辐射形式散热;
2. 散热器采暖是:大部分被加热的空气从散热器顶部上升至屋顶,再沿对侧墙面下降至地面,从地面回流到散热器下部,再被加热,形成下一个循环。
由于底部回流气流的影响,在严寒地区会使人感到脚下略有冷感。
大连不属于严寒地区,这种影响并不大。
二、地暖与装修材料之间的相互影响:对地面覆面装饰材料要求较挑剔。
1. 地面装饰面层宜采用热阻小于0.05m2 *K/W的材料。
地面装饰面层宜采用热阻小于0.05m2 xK/W的材料。
2. 面层热阻的大小,直接影响到地面的散热量。
实测证明,在相同的供热条件和地板构造的情况下,在同一个房间,以热阻为
0.02m2*K/Warso的花岗岩、大理石、陶瓷砖等作面层的地面散热量,比0.10m2*K/Warso的木地板时要高出30%~60%,比0.15m2*K/Warso的地毯时要高出60%_--90%.
三、地暖与个人的生活习惯:
1. 生活在地暖房间的人应讲究卫生,尤其有汗脚的人,极易造成房间异味;
2. 随着热气流的上升,使房间内空气中的水分减少,生活在房间的人会感到过于干燥;
3. 随着热气流的上升,使房间内空气中的尘埃上扬,同时由于房间过
于干燥,抵抗力低的人容易患鼻炎;
4. 木制家具的摆放也会妨碍地暖辐射散热;木材的热阻较大,为
0.10m2*K/W左右,是石材的5倍;
四、地暖与节能:据国家行业标准《地面辐射供暖规程》中的两点介绍:
1. 地面辐射供暖热负荷计算可降低2℃,或可按总热负荷的90%~95%
作为总热负荷;
2. 存在向下的热损失(见下表)PE--X
注:计算条件:加热管外经20�L、填充层厚度50�L,聚苯乙烯泡沫
塑料绝热层厚度20�L,供回水温差10℃。
五、地暖与散热器各自占用的空间比较:
1. 散热器占用侧墙空间;
2.地暖占用高度空间;
六、地暖系统的启动要求:
据国家行业标准《地面辐射供暖规程》要求:初始加热时,热水升温应平缓,供水温度应控制在比当时环境温度高10℃左右,且
不应高于32℃;并应连续运行48h;以后每隔24 h水温升高3℃,直
至达到设计供水温度。
在此温度下应对分水器、集水器连接的加热管
逐路进行调节,直至达到设计要求。
如果不按该要求启动系统,装饰
地面的石材类材料就容易在加热管不均匀膨胀时被拉坏。
七、高层建筑对地暖管材的要求:
无论采用何种热源,低温热水地面辐射供暖热媒的温度、流量和资用
压差等参数,都应同热源匹配;低温热水地面辐射供暖系统的工作压
力不应大于0.8MPa;当建筑物高度超过50m时,宜竖向分区设置。
鉴
于本项要求,楼层越高,加热管承受的压力越大,使用的加热管的壁厚越厚,施工成本越高。
八、苯板(聚苯乙烯)作绝热层的影响:
一般把苯板用于地暖绝热材料,该材料加热到一定程度后,挥发出一种叫苯乙烯的物质,对人体有害,是一种环境不友好材料。
即使非做地暖不可,也不宜用苯板(聚苯乙烯)作绝热材料。
九、施工环境温度受限:
地暖冬季施工,环境温度不能低于5℃;在低于0℃环境下施工时,现场应
采取升温措施。
十、增加设备投资:在一个建筑群小区内既有散热器采暖系统,同时又有地暖系
统时,因两个系统的供回水温度的不同,需设立两个不同的换热系统的设
备而增加设备投资;
十一、施工过程中容易与埋地的给水管发生交叉矛盾,且交叉点不止一、两处,
处理起来比较麻烦。
十二、在浇筑混凝土填充层时,每个加热盘管系统需带压力表在承载试验压力的状况下浇筑填充层。
因为压力表准备不足,一般施工单位做不到每个加热盘管系统需带压力表承压浇筑填充层混凝土;后道工序完成后个别系统极易发生二次试压试不住的现象。