供暖節(jié)能論文地板低溫?zé)崴椛涔┡?jié)能

1、供暖節(jié)能論文：地板低溫?zé)崴椛涔┡?jié)能【摘 要】 低溫地板輻射供暖方式受到用戶(hù)的歡迎,本文介紹低溫?zé)崴┡膬?yōu)勢(shì)及存在的重視問(wèn)題,認(rèn)真處理仍然是采暖最好的方法。 【關(guān)鍵詞】 低溫輻射供暖;節(jié)能效果;散熱器散熱供暖 【Abstract】 Low-temperature radiant floor heating in popularity, this article describes the advantages of low temperature hot water heating, and there's attention to the problem, seriously t

2、he best way is still heating.【Key words】 Ow temperature heating; Energy saving; Radiator cooling heating 低溫地板熱水輻射供暖方式的應(yīng)用已有10多年時(shí)間,由于這種供熱方式具有較多的優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)在的住宅工程大量采用發(fā)展極快。但是對(duì)于節(jié)能問(wèn)題目前認(rèn)識(shí)并不相同,對(duì)該供暖方式的節(jié)能并沒(méi)有從嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)方法給出節(jié)能的實(shí)際效果,而大多數(shù)只提其有利節(jié)能的一面而不利節(jié)能的問(wèn)題而不涉及到。對(duì)于節(jié)能不利的問(wèn)題專(zhuān)業(yè)人員也存在一些不同看法,現(xiàn)從節(jié)能的有利和不利兩個(gè)方面,把低溫地板熱水輻射供暖方式與散熱器散熱供暖方式進(jìn)行分

3、析比較,客觀公正分析探索該方式節(jié)能問(wèn)題。 1地板輻射供暖節(jié)能的優(yōu)勢(shì) 1.1減小室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度節(jié)省能耗。輻射供熱不同于對(duì)流供熱的一點(diǎn)就是并非直接加熱室內(nèi)的空氣,而是通過(guò)輻射換熱加熱各圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面,及室內(nèi)各物體表面,提高表面的溫度,從而達(dá)到室內(nèi)溫度均衡的舒服度。據(jù)介紹當(dāng)室內(nèi)風(fēng)速小于0.05m/s時(shí),平均輻射溫度變化1對(duì)人體熱感覺(jué)的影響與空氣溫度變化1時(shí)基本相同。但地板供熱所產(chǎn)生的平均輻射溫度的提高將使人體受到的輻射熱減少,在這種情況下要建立同樣舒適條件的需要,輻射供熱方式比對(duì)流供熱方式的熱效率高,所以室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度可以比其它供暖形式降低23。 利用低溫?zé)崴孛孑椛涔岱绞焦┡瘯r(shí),熱量主要以輻射形式傳

4、送,輻射散熱量占總散熱量5060%,這種傳送方式直接迅速,熱量不需要通過(guò)任何介質(zhì)便可傳給供熱對(duì)象,提高了熱效率。因此地板供熱可以用較低的室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度得到散熱器較高室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度相同的供暖效果。室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度的降低,意味著室內(nèi)供暖熱負(fù)荷的降低,也即是節(jié)省了能耗及資源。 1.2為了節(jié)省能耗及資源,地板供暖容易使單戶(hù)自成系統(tǒng),只需在水分器旁加裝熱計(jì)量裝置,即可實(shí)現(xiàn)分戶(hù)熱計(jì)量,適應(yīng)了熱供應(yīng)方式的變革,達(dá)到按需供給,實(shí)現(xiàn)行為上節(jié)能。地面輻射供暖的分室溫度控制,要求環(huán)路設(shè)計(jì),按房間單獨(dú)布置,分集水器上每個(gè)支路設(shè)流量調(diào)節(jié)閥,使每個(gè)房間都能達(dá)到設(shè)計(jì)要求流量,從而避免了管長(zhǎng)一致,流量一致及超出設(shè)計(jì)流量造成的過(guò)熱浪費(fèi)

5、現(xiàn)象。 采用自動(dòng)分室溫度控制之后,溫控系統(tǒng)能自動(dòng)關(guān)閉環(huán)路,減少熱量損失,可能會(huì)節(jié)省能耗10%左右。地板供暖智能化,分戶(hù)計(jì)量,自動(dòng)調(diào)溫可以實(shí)現(xiàn)行為節(jié)能。但是該節(jié)能方式隨著傳統(tǒng)散熱器供暖系統(tǒng)形式的改變,行為節(jié)能的效果也會(huì)得到實(shí)現(xiàn)。因此該種節(jié)能方式并不能看作是低溫?zé)崴椛涔┡绞奖壬崞鞴┡?jié)能。 1.3可以避免安裝散熱器的局部無(wú)效熱損失:通常是散熱器沿外墻布置在窗臺(tái)下,在墻內(nèi)壁面附近有限局域形成的上升熱氣流,會(huì)影響從窗戶(hù)滲入室內(nèi)下降的涼空氣,并使窗表面的溫度有一定提高。但這種供暖方式往往使散熱器背面的墻體溫度明顯升高。這部分熱量往往會(huì)通過(guò)外墻無(wú)味的損失浪費(fèi)掉。據(jù)實(shí)驗(yàn)和計(jì)算分析,對(duì)于不采取保溫措施

6、的紅磚外墻,散熱器背面局部溫度升高,導(dǎo)致的無(wú)功熱損失約占散熱器散熱量的10%左右。因地板輻射供熱不存在這樣大的損失。 1.4高度附加熱損失要小:根據(jù)現(xiàn)行的“地面輻射供暖技術(shù)規(guī)程”JGJ142-2004中規(guī)定的設(shè)計(jì)要求,人長(zhǎng)期停留房間地表面溫度下不得高于28,采取地面輻射供暖時(shí)室溫在室內(nèi)垂直方向的變化規(guī)律,地表面溫度接近30,垂直溫度開(kāi)始降低,在人的呼吸地帶達(dá)到室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度。在距離地面30cm垂直方向的溫度變化不大,采取地面輻射供暖時(shí),輻射供暖地面的溫度高于空間溫度,由于上部空間溫度偏低,因而大大降低了上部空間向外的無(wú)功熱損失。對(duì)于一般的建筑工程,這部分的損失不是很明顯,一般不作為考慮。但是對(duì)于

7、層高大的建筑空間,差別顯得十分明顯,應(yīng)該引起一定注意。 1.5地板材料的蓄熱使得熱穩(wěn)定性較好:地扳供熱管的上部一般有3050mm厚度填充保護(hù)層,大多數(shù)采用C20左右的細(xì)石砼,熱容量大,樓板也比散熱器供暖系統(tǒng)的蓄熱量大,因此這種供熱方式具有熱穩(wěn)定性較好的優(yōu)勢(shì),尤其是間歇供熱情況下室溫變化很緩慢,即使關(guān)閉熱水閥門(mén)降低供水溫度,填充層的材料蓄熱量可使室溫保持56h。相比較看出對(duì)流暖氣片供暖一旦關(guān)閉暖氣閥門(mén),或者停止供熱12h后,室溫會(huì)很快降低。應(yīng)用實(shí)踐表明,地板輻射供熱的蓄熱也是具有一定的節(jié)能效果,有利于蓄熱節(jié)能。另外還可以利用低溫?zé)崴?低溫?zé)崴匕遢椛涔崴杷疁氐?可利用熱泵技術(shù),廣泛用于地?zé)?

8、空氣,污水熱量,太陽(yáng)能等可再生能源和低品位能源。 2地板供熱節(jié)能的不利因素 2.1小溫差大流量增加了運(yùn)行的能耗:現(xiàn)行的“地面輻射供暖技術(shù)規(guī)程”JGJ142-2004中對(duì)于無(wú)坡度的加熱管內(nèi)熱媒流速規(guī)定不應(yīng)小于0.25m/s。低溫地面輻射供暖水溫一般為5060,要保證與房間較好的地面溫度均勻,回水溫度不宜過(guò)低。在房間的熱負(fù)荷基本相同的情況下,與散熱器95/70的回水溫度相比,地面輻射供暖溫差一般只有10左右的小溫差,如果人為加大回水溫差,必然引起流速降低達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,因此,對(duì)于水溫差運(yùn)行必然引起流速加快。流量G的計(jì)算公式:G=0.86Q/(tg-th) 在房間的熱負(fù)荷基本相同的情況下,散熱器的供

9、回水溫差25,地面輻射供暖供回水溫差10,這就意味著地面輻射熱要比散熱器的供暖提高1倍。在熱力系統(tǒng)入口處的循環(huán)泵電耗將會(huì)大大增加,而且消耗的是無(wú)污染的電能。 以某生活區(qū)域?yàn)槔?供熱面積近50萬(wàn)m2,單位面積熱指標(biāo)65W/m2,采用散熱器供回水溫度95/70,如果改變?yōu)榈蜏責(zé)崴孛孑椛錈峁┧疁囟?5,供回水溫差10,計(jì)算比較二者水泵電耗: 散熱器供暖: 供暖總負(fù)荷Q=.F×50000=3.25×106J;設(shè)計(jì)流量為:G=0.86Q/(tg-th)=0.68×3.25×106/(95-70)=112t/h;揚(yáng)程大概為30mH2O,選擇的循環(huán)水泵為IS型單級(jí)單

10、吸離心泵125-100-315,流量120t/h;揚(yáng)程為30mH2O,配置的電機(jī)功率為15kW。 地板輻射供暖: 供暖總負(fù)荷Q=95%.F=0.95×65×50000=3.09×106J;設(shè)計(jì)流量為:G=0.86Q/(tg-th)=0.58×3.09×106/10=265.5t/h;揚(yáng)程變化不大也考慮取30mH2O,選擇的循環(huán)水泵為Sh型雙吸離心泵8Sh13A,流量270t/h;揚(yáng)程為36mH2O,配置的電機(jī)功率為37kW,而耗電量增加了1.5倍。 2.2室內(nèi)外墻內(nèi)表面溫度增高,加大了傳熱耗能。輻射供暖并非直接加熱室內(nèi)空氣,而是通過(guò)輻射換熱加熱

11、各圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面,及室內(nèi)各物體表面,從而提高了室內(nèi)的平均輻射溫度。在輻射供溫過(guò)程中55%以上的熱量是通過(guò)輻射方式進(jìn)行的。這樣就導(dǎo)致室內(nèi)物體以及外墻內(nèi)表面的溫度要比室內(nèi)平均溫度要高。同樣室內(nèi)溫度,散熱器供暖的外墻內(nèi)表面溫度要比輻射供暖的外墻內(nèi)表面溫度低,室內(nèi)外的傳熱量與室外的溫度,外墻內(nèi)表面溫度有直接關(guān)系,而與室內(nèi)空氣平均溫度無(wú)關(guān)。試驗(yàn)分析表明,當(dāng)室內(nèi)平均溫度為18,散熱器供暖的外墻內(nèi)表面溫度一般為14,地板輻射供暖的外墻內(nèi)表面的溫度為15.9,溫差接近2,會(huì)導(dǎo)致熱量損失的增加。在相同溫度時(shí)和散熱器供暖的系統(tǒng)相比,地板輻射供暖與室外傳熱引起的熱量損失要大。 2.3雙向傳熱加大底層地面?zhèn)鳠崃?現(xiàn)在

12、設(shè)計(jì)應(yīng)用溈的輻射供暖,基本上是在地板加熱管下敷設(shè)一層3040mm厚度的聚苯乙烯板,這樣可以減小標(biāo)準(zhǔn)層地板下表面向下樓層的傳熱,有利于分戶(hù)控制和分戶(hù)計(jì)量。即使在管下墊了保溫板,還是有一些熱量損失。整個(gè)建筑都設(shè)計(jì)為地面輻射供暖時(shí),由于向下傳熱與來(lái)自上層地板的散熱基本相當(dāng),標(biāo)準(zhǔn)層的熱損失可以不考慮,但是底層用戶(hù)向土壤的散熱損失要大于散熱器供暖的地面熱損失。 2.4樓板熱橋加大局部傳熱量:在結(jié)構(gòu)層中由于加熱管表面溫度一般在5060,會(huì)造成樓板層及構(gòu)造層與外部的連接處出現(xiàn)局部的較高溫度,形成為熱橋,加大了熱損失。盡管標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)程有要求,第一根加熱管與外墻的距離不得小于300mm,使得熱損失略微減少,但仍存在熱橋現(xiàn)象(效應(yīng)),增加了局部的傳熱損失。 綜上淺述,通過(guò)低溫地板輻射供暖與散熱器供暖的簡(jiǎn)單