第七讲辐射采暖分析
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辐射采暖房间热负荷分析提要讨论了辐射采暖与散热器或热风采暖方式在外围护结构内表面温度方面的差异,指出辐射采暖房间在某些条件下,由于大批量指标较大而削弱了辐射采暖的节能性,通过对辐射采暖方式节能率的分析,提出外围护结构内表面辐射吸收系数ρq是影响节能效果的关键因素,并给出同时保证建筑节能和人体健康要求的ρq取值范围。
关键词辐射采暖内表面温度耗热量指标节能率辐射吸收系数一、引言为解决散热器采暖存舒适性差、系统能耗大和难以计量等问题,低温辐射采暖正逐渐被采用。
散热器采暖与辐射采暖房间热状况的最大区别在于外围护结构内表面温度有较大差别,若外墙保温性能相同,则前者仅受控于室内外空气温度,而后者还受到辐射采暖板的热辐射作用。
辐射板采暖时,若室内采暖温度与散热器采暖时取同一值,则外围护结构内表面温度将偏高,在相同的围护结构保温性能和室外气象条件上,房间热损失会有所增加,不利于整个采暖系统性能性提高。
本文将利用人体舒适理论对该问题进行讨论和分析,并给出提高辐射采暖房间节能性的途径和建议。
二、散热器采暖与顶棚辐射采暖房间外墙内表面温度比较计算1.辐射采暖/房间外围护结构内表面热平衡辐射采暖房间外围护结构内表面的热平衡方程为(1)式中θ为南墙内表面温度,℃;ai为南墙内表面热转移系数,ai=ar+ac,K·m2/W;ar为辐射传热系数,这里忽略辐射采暖板的作用,取3.3K·m2/W,ac对流传热系数,与内表面温度和气温的差值Δt有关,可表示为;ti和te分别为室内外空气温度,℃;南墙的导热热阻Rλ与外表面热转移系数ae的函数;ρq为外围护结构内表面对低温辐射热的吸收系数,Fq为外墙面积,m2;Qq为辐射板以直接辐射和间接辐射方式传递给外围护结构内表面的热量;可表示为:(2)其中C、b分别为"辐射板--外围护结构"系统的导出辐射系数和导出温度系数;θf和F分别为辐射采暖板的表面温度和面积;Φ为由辐射板到南墙的全辐射角系数,等于直接辐射角系数与间接辐射角系数φ之和,根据文献2],可由下式求出(3)将式(2)代入式(1),可以得到(4)文献3]曾指出,采用辐射板采暖时,内围护结构表面温度会稍高于空气温度,但在考虑房间内人体的热舒适性时,可设内围护结构表面温度等于室内气温。
什么是辐射采暖辐射采暖的分类
红外线辐射采暖类似于太阳辐射,红外线是整个电磁波段中的一部分,不同波长的电磁波,接触到物体后,将产生不同的效应。
波长等于0.76——1000um之间的电磁波,尤其是波长在0.76——40um 范围内,具有非色散性,因而能量集中,热效应显著,即红外线。
太阳加热地球表面与暖气片加热不同,它不需要加热大气,而是靠太阳光直接将热量辐射到地球表面上。
通过红外线辐射,对辐射到的区域进行直接加热,辐射热量能被混凝土地板、人和各种物体所吸收,并通过这些物体进行二次辐射,从而加热四周的其它物体。
不仅如此,红外线还能够穿过物体或人体表面层一定的深度,从而从内部对物体或人体进行加热,这种系统也称为「人工太阳供暖系统」。
红外线辐射供暖的辐射强度高、效果好,在辐射供暖的环境中,围护结构、地面和环境中的设备表面有较高的温度,所以人体有较好的舒适感,此时人的实感温度高于周围环境的空气温度。
所以说体现了舒适。
红外线辐射采暖,房间底层温度高,工作环境温暖舒适,上层温度低,因此其热利用率更高。
辐射采暖分类
辐射采暖分为电热辐射采暖和燃气辐射采暖两类。
电热辐射采暖:以电为能源的辐射采暖系统
燃气辐射采暖:以燃气为能源的辐射采暖系统
辐射采暖一般应用在大的空间,如车间、厂房、商场等,辐射采暖相对于其他传统的采暖方式,能够节约能源30%-60%,很大程度上降低了运行成本,是一般节能环保的采暖方式。
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住宅地面辐射采暖技术一、地面辐射采暖的原理及优势: 1、地面辐射采暖的原理低温热水地板辐射采暖,是以温度不高于60℃的热水为媒介,通过入户的集、分水器及加热盘管把热水输送地面下加热盘管内循环流动,以加热地板(面),通过地面辐射和对流的传热方式向室内供热的供热方式。
它是以整个地面为散热器,通过地暖网辐射层中的热媒,均匀加热整个地面,来达到取暖的目的。
补2、地面辐射采暖方式的综合优势:1)舒适、卫生、保健地面辐射采暖相对于散热器采暖来讲,室内地表温度更加均匀,室温由下而上逐渐递减,给人以脚暖头凉的良好感觉,不易造成污浊空气对流,室内洁净,从而形成真正符合人体要求的采暖环境。
2 高效、节能由于地板辐射采暖所用热水为低温水(低于60ºC ),在热水传送过程中热损失小,比其他供热方式(散热器节能6-8%,地板辐射采暖比散热器对流供热方式热效率高,由于热能集中在人体需要的部位,使人体感觉到的温度比实际供热温度高2-3ºC.3 节约室内面积室内不用安装散热器及采暖管道,可增加1-3%,的室内使用面积,更加便于装修和家具的布置。
4 蓄热量大、热稳定性好由于地面层为混凝土面层,蓄热量大,热稳定性好,在间歇供热的条件下室内温度变化缓慢。
5 运行费用低与散热器采暖方式比较,在达到相同室温的情况下,其节能性决定地采暖可节省更多的运行费。
6 使用寿命长传统散热器目前大部分采用钢质散热器,使用寿命约为8-20年,而地采暖采年。
二、地板辐射采暖的设计1、 1 低温热水地面辐射供暖的供、回温度应由计算确定,60ºC ,民用建筑供水温度宜采用35-50ºC ,供回水温度差不宜大于10ºC. 2 地表面平均温度计算值应符合下表)3)低温热水地面辐射采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。
4 无论采用何种热源,低温热水地面辐射供暖热媒的温度、流量和压差等参数,都应同热源系统相匹配,热源系统应设置相应的控制装置。
辐射采暖及供冷
辐射采暖及供冷是一种利用建筑物内部表面进行采暖,除湿和制冷的系统,也是目前最舒适的室内空调末端系统。
他通过毛细管铺设或嵌入在墙体,吊顶以及地板内,仅占用10~15mm厚的室内空间,节约了空间。
辐射换热末端可使用与室内设置温度温差较小的冷热源,从而提高整个能源系统的工作效率,节约了能源。
同时,辐射末端无风机及外露水路系统,无吹风感,无噪音,无霉菌滋生危险营造出的室内环境安全舒适,尤其适合老人小孩使用。
将辐射末端与太阳能系统相结合。
在冬季,他可以利用被太阳能热水器加热的热水作为热媒,利用埋设在墙体,吊顶和地板内的毛细管均匀的向室内散热;在夏季,太阳能空调制取的冷水作为冷媒,一部分用来降低室内的温度,另一部分更冷的水用来除湿。
辐射采暖及供冷系统
除湿毛细管重力柜嵌入墙体的毛细管
辐射采暖及制冷末端主要优点有:采用小温差换热,冷热源形式多样;无风机,安静无噪声;易于建筑一体化,节约空间;安全免维修,毛细管材料科回收利用等。
辐射采暖市场前景分析1. 引言辐射采暖作为一种高效、环保的采暖方式,近年来在市场上受到越来越多的关注。
本文将以辐射采暖市场前景为主题,分析该市场的发展趋势和潜在机会,并探讨其在未来的应用前景。
2. 辐射采暖的优势辐射采暖相较于传统的暖气片和暖风机,具有以下几点优势:•高效节能:辐射采暖采用的热源是地热能或太阳能,利用高效的传导方式将热量传递给室内空间,节能效果显著。
•健康舒适:辐射采暖不产生气流和灰尘,避免空气中的热量流动引起的不适,提供舒适的室内环境。
•环保节碳:辐射采暖使用的热源是可再生能源,不产生二氧化碳等温室气体,符合低碳环保的发展趋势。
3. 辐射采暖市场现状目前,辐射采暖市场正处于初级阶段,但其已经在一些领域取得了一定的应用成果。
主要的市场包括住宅、商业建筑和工业厂房等。
•住宅市场:随着人们对舒适室内环境的需求增加,家庭越来越多地采用辐射采暖来替代传统的取暖方式,住宅市场具有巨大的潜力。
•商业建筑市场:辐射采暖在商业建筑领域的应用逐渐增加,尤其是高档酒店、写字楼和商场等场所。
辐射采暖技术的高效节能和健康舒适特点符合商业建筑对室内环境品质的要求。
•工业厂房市场:工业厂房通常需要大量的热量供应,传统的暖气片和暖风机效果较差。
辐射采暖可以提供稳定、高效的热量,减少能源消耗和环境污染。
4. 辐射采暖市场前景分析辐射采暖市场在未来有着广阔的发展前景,以下几个因素支持这一观点:•政策支持:国家和地方政府对节能减排的重视将加大对辐射采暖等清洁能源的支持力度,为市场发展提供有利条件。
•技术进步:辐射采暖技术的不断创新和提升将进一步增强其竞争力,提高产品的性能和质量,满足市场需求。
•环保意识:当今社会环保意识的提高将推动人们更加关注绿色、健康的生活方式,辐射采暖作为一种环保节能的采暖方式将得到更多的认可和应用。
•市场需求:随着人们生活水平的提高,对室内环境的舒适性和品质要求也越来越高,辐射采暖正是满足这一需求的有效解决方案。