低温地板辐射采暖设计常见问题探析.doc

低温地板辐射采暖设计常见问题探析
简介: 作者通过调研,了解到低温地板辐射采暖系统中存在室内实感温度偏高,地板表面温度也偏高和地表温度分布不均匀等问题,于是分别从供回水温度,室温选取和地面散热量等方面分析了原因,建议设计时应注意的问题和应遵循的步骤。
关键字:低温地板辐射散热量热负荷计算 0 引言低温地板辐射采暖系统,以其室内温度均匀性好,舒适性好,温度梯度小,符合人体生理要求及不影响室内使用面积等优点,受到人们普遍欢迎,广泛应用于别墅、住宅、宾馆大堂、游泳池馆等场所,尤其别墅和住宅使用更为普遍。地板辐射采暖与传统散热器或空调送风采暖在传热原理上有所不同,前者辐射所占比例大,而后者则以对流方式为主,因此两种方式房间得热有所不同,系统设计也有诸多不同之处。笔者调研了一些低温地板辐射采暖工程,发现存在许多问题,以下几种情况比较普遍:(1)室内偏热;(2)地面温度偏高;(3)地面温度分布不均匀等。经过了解发现设计中存在一些问题,下面对这些情况做一分析。 1 室内温感偏高出现这种情况主要由以下原因引起。一是负荷确定时未考虑辐射采暖与对流采暖的区别,直接将对流采暖负荷作为辐射采暖负荷进行计算。相同条件下,辐射采暖时壁面温度比对流采暖时高,减少了墙壁对人体的冷辐射,而人对室内热环境的感受常以实感温度来衡量,实感温度可比室内环境温度高2~3℃,因此在保持相同舒适感的情况下,辐射采暖室内空气温度可比对流采暖时低2~3℃~(对于全面辐射供暖来说)。在计算采暖热负荷时没有考虑上层地板向下的传热量,也是造成室内温度升高室内环境偏热的原因。二是有的设计人员按参考资料提供的地板散热量直接查取管间距,甚至根据经验确定管间距,而忽略了其适用条件。如文献[1]中给出了加热管为铝塑复合管或塑料管,公称外径为20mm,填充层厚度为60mm,供回水温差为10℃时,不同加热管间距和不同平均水温时的地板散热量。当填充层厚度改变时,如改为55mm,地面层热阻减小,地板散热量加大,从而使室内温度升高,室内偏热。同理,供回水温差的改变,管间距的增减,管内平均水温的变化,也将影响地板散热量的大小。如某工程设计时供回水温度为50℃/40℃,室内温度为18℃,管间距为250mm,地面层为木地板,地板散热量约89w/m2。由于某种原因供回水温度改为55℃/45℃,供回水温差没有变,施工时未做变更,结果实际运行时,室内温度却高达23~24℃,温升约5~6℃,地表温度也升高了5℃左右。因此设计时应进行细致的计算,否则不仅偏离设计要求,而且也将浪费能源。 2 地面温度偏高地面温度过高,长久之后人体也会感到不适,而且对地面覆盖物也有一定影响,因此根据卫生要求、人体热舒适性条件和房间用途,对地面温度做了一些规定。地板辐射采暖时地板表面平均温度tb与加热管的管径d、管间距s、加热管埋深h、地板导热系数λ、供回水平均温度tp和室内温度tn有关,即 tb=fd,s,h,λtptn 由于地板单位面积散热量q与单位面积埋管的散热量有关,即与d、s、h、λ、tp有关,则有 q=g d s h λtp因此得出近似公式 tb=tn+9(q/100) 由上述公式可以知道影响地面温度的因素。在工程中引起地面温度偏高的直接原因主要有以下几个方面。 a负荷偏大如1中所述