辐射地板供冷量及表面温度分布的简化计算方法

在封闭的室内环境中，当空调工作并使室内温度湿度分布情况达到稳定时，地板上任一块立体空间的能量流动处于动态平衡状态，即单位时间内从该空间辐射出的能量等于该空间接收的辐射能量。

当人进入室内，并站在该空间的瞬间，人体感受到的温度就是该空间的温度，因此，根据地板温度以及墙体温度求解目标空间温度，对空调温度的调节具有重要的指导意义。

墙2，T 2，X 2墙3，T 3，X 3当（假设1）只考虑三面墙体和地板的辐射对目标空间的作用时，根据能量守恒可得式（1）123T floor E E E E E =+++（1）式中，E T 是该立体空间辐射出的能量，E 1、E 2、E 3、E floor 分别为墙1、墙2、墙3以及地板面对该处空间的辐射能量。

（假设2）将墙、地面看做有限尺寸的朗伯辐射体，当目标空间距离墙面或地面距离为L 时，墙面对空间的辐射照度为222X H AW X L=+（2）式中，辐射照度H 表示空间的单位面积在单位时间内接收到的能量，单位为W/cm 2；W 称为辐射功率密度，指单位面积的辐射源在单位时间内发出的能量，单位也是W/cm 2；X 代表墙的尺寸，其值等于墙半高和半宽的平均值；A 为修正因子，其值与目标空间相对于墙或地面辐射中心法线的偏离角度有关，A <=1。

（假设3）将式（2）代入式（1），得到单位时间内目标空间单位面积内的能量关系为2221231122334222222112233T floor X X X W AW A W AW A W X L X L X L =++++++ （3） 当忽略比辐射率的影响时，目标空间、地板、墙面的辐射可近似为黑体辐射（假设4），辐射功率密度与其温度满足如下关系4W T σ=（4）对其微分可得，在T 变化范围不大时30004dW W W T W T T dTσ⎛⎫=+∆=+∆⎪⎝⎭（5）由于黑体辐射的辐射功率密度只与物体的温度相关，在同一室内环境下，墙壁和地板的平均温度差相对较小（假设5），故各墙壁的辐射功率密度可表示为()()()311322333444floor floor floor floor floor floor floor floor floor W W T T T W W T T T W W T T T σσσ=+-=+-=+-（6）目标空间的辐射功率密度为()34T floor floor T floor W W T T T σ=+-（7）式中，T T 即是目标空间温度，即人体感受温度。

地板辐射供暖地面散热量简化计算方法随着人们对室内环境温度控制的需求增加，地板辐射供暖系统已经成为主流。

由于它可以实现较低的恒温度，并且具有较低的初始费用，以及便于维护，因此地板辐射供暖系统被广泛采用。

地板辐射供暖地面辐射散热量的计算是室内环境的重要组成部分，但它的计算过程也相当复杂。

本文介绍了一个简化的计算方法，它可以更准确地估计反射地面的辐射量。

地板辐射供暖系统的工作原理是，使用温度控制器控制地面温度，从而控制房间温度。

地面温度将受到两个因素的影响：一是太阳辐射，它会直接影响地板的表面温度；二是室内空气中流动的热量，它会影响地板表面温度。

前者可以通过除太阳能计算得出，而后者则需要更复杂的计算方法。

计算地板辐射供暖地面的散热量，可以建立一个复杂的递归方程，将地面的表面温度与太阳辐射、室内空气的温度及湿度等关联起来。

然而，直接求解这个复杂的递归方程，非常耗费时间。

因此，学者们提出了一种简化的计算方法，其基本思想是，将地面表面的温度分为两个部分：一个是固定的表面温度，另一个是地面表面受室内空气热量影响的温度变化。

而室内空气热量又由室内空气的温度和湿度决定，因此，可以用一个简单的公式来表达室内空气热量的影响，然后可以通过求解固定的表面温度和变化的表面温度，来得出地板辐射供暖地面的散热量。

由此可见，通过建立一个简单的公式来计算地板辐射供暖地面的散热量，可以节省大量的时间。

它不仅可以更准确地估计反射地面的辐射量，而且还可以减少计算量，节约空间，提高计算效率。

总之，介绍了一种简化的计算方法，可以提高计算效率并减少计算量，更准确地估计地板辐射供暖地面的辐射量。

这些方法可以为室内环境温度控制提供有用的参考，从而更好地为人们提供安全、舒适的生活环境。

作者：王子介夏学鹰简介：本文给出了低温地板辐射供冷/暖的简化动态模型，作为模型使用的实例，研究分析了地板供冷时管间距对各项温度的影响。

对于地板供冷系统来说，当供、回水温度一定时，各个温度参数随着时间的逐渐增大其数值解也呈现增大趋势。

在给定的被覆层厚度下，地板表面温度值比混凝土填层上表面温度值约高1C左右。

管表面温度值介于供、回水温度（13C〜15C ）之间，随着时间的变化，其波动值较小，曲线呈平缓升高的走向。

地板供冷系统的各温度参数与管间距的大小有密切关系。

增大管间距，各温度参数都趋于减小。

地板表面温度值和混凝土填层上表面温度值减小的幅度相差不大。

管间距的变化对室内空气温度值的影响非常明显。

由于地板供冷本身供冷能力较低，因此，减小盘管间距显得尤为重要。

低温地板辐射供暖已在我国，特别是北方地区获得了大面积应用，其舒适、节能、便于分户计量等优点日益被设计人员和用户所认识。

部分地区已制定地方法规，这对于指导工程设计、施工起到了良好作用。

辐射供冷的研究也不断取得进展。

但目前国内对于辐射供暖/ 冷的理论研究有所不足，以致现有资料给岀的数据不尽完整、准确。

我们在长期研究基础上提岀了以下动态模型，并且在自行搭建的实验台上进行了实捡验证。

用经验证后的模型进行了有关计算，获得了一些数据以供参考。

P E*几备混凝土填层保溟层（聚本乙烯）图1地板辐射供冷礦模拟网络图为恥）一 M■—与地面进行辐射换热的各表面温度的加权平均值 ，C ，- ■I R o 为室内外空气传热热阻；k o ，为吊顶与室内空气间传热系数，可近似认为k o ' =1a ；「I 为地面面层材料热阻；面层材料可以是混凝土，地板砖，木地板，塑料，地毯等;CoV ，式中，F 2至F 6分俎=扌飞为房间空气传热热阻；= -混凝土填层热阻； 应4 为保温层热阻; _丄念，人为管壁导热热阻。

切即方吆+2+2( 1)式中，「-为地板表面与其余各房间的辐射换热量式中，0为玻耳兹曼常数， 疔二 5.67xli 严讷沪尸；耳 和匂分别为地板表面热力学温度K和表面发射率； 兔 和$2分别为其余各表面热力学温度的加权平均值 K 和表面发射率； 牝 是地板对其他表面的整体角系数； 比瓷为地板表面与空气之间的对流换热系数,式中，丄1为地板表面与空气间的对流换热系数,-2为混凝土填层表面与地面层内的导热系数,或写作忽略房间内其余表面与空气之间的对流换热，由图 1中点1的热平衡关系可得:将(3).(4)式代入 ⑴，各项同除以二可得cflPA 石二-才血-G + 石(“ TJ(5)dt Qc i # =-臣+上傀 +& (S %)由点（3）（埋管处）的热平衡式可得:c5 ,-禺&一）+上4（如 Q 吐5©曲如）血（7）上4二拿爲禺式中，分别为保温层的的导热系数和厚度；込分别为塑料管（PEX ）壁的导热系数和壁厚；5 ~ ，分别为塑料管（PEX ）的比热、密度和厚度；3管径和埋管密度（管间距）的影响当需要研究管径和埋管密度（管间距）的影响时，热水（冷水）带给地板的总热量（冷量）可用下式算得:式中,i = J 】Q 】久时=旳忑=y由点（2）热平衡式可得:2：Q 掐子乂 © 7）+心心-耳）QT(6)或写作:(6'式中,c 2=C p2 p 52；分别为混凝土填层的导热系数和厚度（5，）Q 厂才F%（如7）勺（8）式中，Fgi 为每m 2地板面积时的管表面积，F gu =nd L, m 2丄为单位面积管长度，其值可以根据管间距 从表2中查得。

绿色建筑视野下辐射冷量计算方法张秋艳;李永安;刘学来【摘要】On the basis of stating the high comfort and energy saving of the the radiation cooling, this article analyses the influence of the air conditioning room temperature change, radiation plate temperature changes to the amount of radiation cooling, and it got the rule that the higher the time room temperature , radiation plate temperature is lower, the greater the amount of radiation cooling in cold area in summer. It has certain reference value to the radiation cooling air conditioning system design .%在阐述辐射供冷舒适度高、节能的基础上,分析了空调室温变化、辐射板温度变化对辐射供冷量的影响,得到了在寒冷地区夏季室温越高、辐射板温度越低,辐射供冷量越大的规律.这对辐射供冷空调系统的设计具有一定的参考价值.【期刊名称】《低温建筑技术》【年(卷),期】2012(034)009【总页数】2页(P122-123)【关键词】辐射供冷;辐射板温度;辐射供冷量【作者】张秋艳;李永安;刘学来【作者单位】山东建筑大学热能工程学院, 济南250101;山东建筑大学热能工程学院, 济南250101;山东建筑大学热能工程学院, 济南250101【正文语种】中文【中图分类】TU831.2绿色建筑对环境舒适性、建筑节能提出了更高的要求。

低温地板辐射采暖Ξ王荣光(天津大学建筑工程学院,天津300072)摘要　从辐射采暖的机理出发,针对其舒适特点和节能效果进行论述,同时提出采用这种采暖方式的有利条件及可能性。

关键词　室内采暖　辐射采暖　低温地板辐射采暖中图分类号　TU832.1+61　概 述低温地板辐射采暖是一种和常规散热器采暖不同的新型采暖方式,它和建筑物构造相结合,不占用室内和地面有效空间,可利用地热、太阳能或各种低温余热作为热源。

和常规的以对流散热为主的散热器采暖相比,具有室内温度分布均匀、舒适性好、节约能源、易实现单户热计量、维护管理方便等优点,特别是近两年来“以塑代钢”的推广,各种新型非金属加热管材的开发与引进,为实现低温地板辐射采暖创造了条件,同时也促进此项技术日益完善和迅速发展。

辐射采暖用于节能建筑的采暖,更显示出其优越性,是一种具有发展前途和推广价值的采暖方式。

2　低温地板辐射采暖机理及特点2.1　地板辐射采暖机理辐射采暖的热能是由太阳、火焰或其它热物体放散出的辐射能投射到物体上转化而来的。

地板辐射采暖是一种通过被埋设在地板内的加热管加热的地表面放射出来8～13μm的远红外线,投射到人体皮肤2mm深处的“热点”传感器上,并对它产生刺激,因而使人感到温暖的采暖型式。

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。

文献[1]给出人体和周围环境介质的热交换在平衡状态之间的关系,人体通过皮肤以辐射、对流、蒸发和肺部呼吸等方式向外散热,当散热量和人体产热量达到平衡时,一般人体体温维持在37℃左右。

人体换热量中大约有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舒适感和散热效果。

2.2　地板辐射采暖特点由辐射采暖的机理和换热特点所决定,低温地板辐射采暖具有其他采暖型式(包括以对流散热为主的常规散热器采暖)所没有的优点和节能效果:(1)降低室内设计温度文献[2、3]指出,人体的舒适度取决于室内平均辐射温度(MR T)。