散熱器與低溫?zé)崴匕遢椛涔┡到y(tǒng)的比較

劉 鵬

散熱器與低溫?zé)崴匕遢椛涔┡到y(tǒng)的比較

劉 鵬

通過(guò)對(duì)散熱器采暖系統(tǒng)和地板采暖系統(tǒng)的特點(diǎn)進(jìn)行比較,分析得出散熱器系統(tǒng)雖然傳統(tǒng),但是不會(huì)被地板采暖系統(tǒng)所替代,兩種系統(tǒng)各有優(yōu)劣,在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),需要根據(jù)建筑功能和城市氣候特點(diǎn)進(jìn)行采暖系統(tǒng)的合理選擇。

散熱器,低溫?zé)崴匕宀膳到y(tǒng),散熱量

0 引言

一直以來(lái),我國(guó)都采用散熱器采暖系統(tǒng),進(jìn)入 21世紀(jì)后,采暖產(chǎn)品層出不窮,采暖市場(chǎng)發(fā)生了巨大的變化,其中以散熱器采暖系統(tǒng)和低溫?zé)崴匕遢椛涔┡到y(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)地板采暖系統(tǒng))為主。地板采暖系統(tǒng)并不神秘,在公元前 1300年,土耳其宮殿中就有了地板輻射采暖的雛形,古羅馬浴室中的地板輻射采暖系統(tǒng)以“火地”的形式出現(xiàn),我國(guó)北方農(nóng)村地區(qū)沿用至今的火炕也是應(yīng)用了地板輻射采暖的原理。地板采暖系統(tǒng)相比散熱器采暖系統(tǒng)具有很多的優(yōu)勢(shì),以其環(huán)保、舒適、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)而得到快速、廣泛的應(yīng)用,大有取代散熱器采暖系統(tǒng)的趨勢(shì)。其實(shí)散熱器系統(tǒng)具有很多優(yōu)勢(shì)是地板采暖系統(tǒng)所無(wú)法替代的。在設(shè)計(jì)采暖系統(tǒng)時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行采暖系統(tǒng)的合理選取。

1 兩種系統(tǒng)的比較

1.1 系統(tǒng)形式的比較

散熱器系統(tǒng)是將散熱器安裝在室內(nèi)靠近外墻或外窗位置來(lái)向室內(nèi)對(duì)流散熱的熱水供熱系統(tǒng)。低溫?zé)崴匕宀膳到y(tǒng)是以溫度不高于 60℃的熱水為熱媒,在加熱管內(nèi)循環(huán)流動(dòng),加熱地板,通過(guò)地面以輻射和對(duì)流的傳熱方式向室內(nèi)供熱的供暖方式[1]。由于系統(tǒng)安裝方式的不同,所以決定了不同的散熱方式,散熱器主要是采用對(duì)流方式加熱室內(nèi)空氣,而地板采暖系統(tǒng)則是輻射和對(duì)流共同作用來(lái)向室內(nèi)供熱的。而且當(dāng)埋在地板下面的盤(pán)管內(nèi)通熱水后,必然是先加熱盤(pán)管和地板,當(dāng)?shù)孛鏈囟雀哂谑覂?nèi)空氣溫度和墻體內(nèi)表面溫度時(shí)才會(huì)向室內(nèi)散熱。

1.2 安裝位置的影響

過(guò)去房間采暖一直采用鑄鐵散熱器,因?yàn)殍T鐵散熱器確實(shí)不美觀,所以很多人將散熱器安裝在窗臺(tái)下方或者將散熱器用罩子罩起來(lái),很大程度上影響了散熱器的散熱效果。隨著裝飾性散熱器的產(chǎn)生,散熱器不僅不會(huì)影響房間總體布局的美觀,而且還可以和室內(nèi)裝修很好的配合,也不會(huì)影響散熱器散熱效果。

地板采暖系統(tǒng)安裝在地面內(nèi),如圖 1所示,雖然沒(méi)有明管,也不占用面積,但是由于其本身結(jié)構(gòu)特點(diǎn),地面相當(dāng)于增加 80mm～100mm的墊層,不僅減小了房間的凈空高度,而且增大地面荷載約 120 kg/m2。地面放置家具之后,將大大減小地板采暖的散熱量。文獻(xiàn)[2]指出,地面覆蓋家具后,輻射地面的散熱量減小到未覆蓋家具地面散熱量的0.60～0.85[2]。

1.3 熱惰性的比較

地板采暖系統(tǒng)的特性之一就是預(yù)熱時(shí)間長(zhǎng),因此由開(kāi)始運(yùn)行到達(dá)到設(shè)計(jì)溫度所需要的時(shí)間是評(píng)價(jià)其性能的一個(gè)重要參數(shù)。如圖 1所示,地板采暖系統(tǒng)的熱水管埋在地板內(nèi),上面有厚厚的填充層和地面層,使地板的熱惰性很大,其預(yù)熱時(shí)間會(huì)很長(zhǎng),少則幾個(gè)小時(shí),多則幾十個(gè)小時(shí)以上。因此地板采暖系統(tǒng)的響應(yīng)速度很慢,達(dá)到室溫穩(wěn)定需要很長(zhǎng)時(shí)間。如果地面采用木地板,或者覆蓋了地毯,則響應(yīng)速度會(huì)更慢。這樣,要想在較短時(shí)間內(nèi)就達(dá)到舒適的室內(nèi)溫度就必須增加輔助熱源,不僅增加了投資也降低了設(shè)備的運(yùn)行效率。傳統(tǒng)的散熱器熱惰性小,而且是通過(guò)對(duì)流方式直接加熱房間空氣,能在較短的時(shí)間內(nèi)使室溫達(dá)到設(shè)計(jì)值,滿足舒適性要求。所以地板采暖系統(tǒng)不適用于間歇運(yùn)行的別墅或展覽館等建筑,地板輻射供暖若按間歇供暖設(shè)計(jì)時(shí),須考慮間歇供暖附加量。而且當(dāng)由于熱負(fù)荷減小而使室溫過(guò)熱時(shí),不能很快降溫而滿足用戶(hù)舒適性要求,必須開(kāi)窗,則必然導(dǎo)致能源的浪費(fèi)。

1.4 水溫的限制

地板采暖系統(tǒng)是以低溫?zé)崴疄闊崦?要求供水溫度不超過(guò)60℃,供回水溫差不大于 10℃,必須設(shè)置獨(dú)立的低溫?zé)崴疅嵩?雖然可以利用余熱水、太陽(yáng)能、地?zé)岬雀鞣N低溫?zé)嵩?但是不能直接使用一般熱網(wǎng)中的高溫水。如果熱源為城市集中供熱,在自己建筑內(nèi)設(shè)換熱站,以現(xiàn)在按面積供熱收費(fèi),住戶(hù)必須分?jǐn)偰┒怂煤碾娰M(fèi)用,也有部分開(kāi)發(fā)商為節(jié)省初投資,直接連接集中供熱,這樣供水溫度大于 60℃,不僅會(huì)加速盤(pán)管的老化,縮短其使用壽命,而且會(huì)導(dǎo)致地面由于熱脹冷縮而開(kāi)裂,破壞地面。散熱器不受此影響,高溫水和低溫水都可以使用。

1.5 維修的難易程度

地板采暖系統(tǒng)完全埋在室內(nèi)地面以下,如果管路出現(xiàn)堵塞或泄漏等事故時(shí),維修很麻煩,要破壞已經(jīng)裝修好的地面,造成的損失比較大。散熱器系統(tǒng)則維修方便,維修費(fèi)用也低。

2 結(jié)語(yǔ)

1)由于家具對(duì)地板采暖系統(tǒng)地面散熱量的影響,所以房間面積小的建筑不適于采用地板采暖系統(tǒng),因?yàn)榈孛娓采w率高而導(dǎo)致散熱量嚴(yán)重減少,滿足不了室內(nèi)舒適性要求。2)現(xiàn)在商品房出售大多都是毛墻毛地,設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)于將來(lái)裝修地面材料和房間內(nèi)家具選擇都不確定,給負(fù)荷計(jì)算和鋪管間距也帶來(lái)影響,會(huì)給使用帶來(lái)或熱或冷等不舒適問(wèn)題。3)由于地板采暖系統(tǒng)的熱惰性大,響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng),所以該系統(tǒng)不適于別墅、高級(jí)公寓或展覽館等間歇運(yùn)行的建筑。但是對(duì)于住宅則很適合,大的熱惰性可以保證系統(tǒng)間歇運(yùn)行時(shí)房間的舒適性,并且節(jié)能。

通過(guò)以上比較表明,散熱器系統(tǒng)雖然傳統(tǒng),但仍然有許多優(yōu)于地板采暖系統(tǒng)的地方。所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),要根據(jù)建筑功能和熱媒條件合理選擇采暖系統(tǒng),保證提供給用戶(hù)節(jié)能、舒適、方便的系統(tǒng),滿足用戶(hù)的使用要求。

[1] JGJ 142-2004,地面輻射供暖技術(shù)規(guī)程[S].

[2] 劉艷峰,申 健.住宅地面輻射供暖系統(tǒng)中因地板覆蓋產(chǎn)生的散熱量安全系數(shù)[J].暖通空調(diào),2007,37(11)：104-106.

[3] 張改娥,張桂娥.低溫?zé)崴匕遢椛洳膳到y(tǒng)在工程中的應(yīng)用[J].山西建筑,2009,35(3)：199-200.

On comparison between heater and low-tem perature warm water floor radiation heating system

LIU Peng

The paper compares the features of the heater system and the floor heating system,analyzes that the heatersystem,though it is traditional,can not be taken p lace by the floor heating system,and the two systems have their own advantages and disadvantages,so the reasonab le selection for the heating system can be done according to the architectural functions and the urban climate features in the design p rocess.

heater,low-temperature warm water floor radiation heating system,heatdispersion volume

TU832

A

1009-6825(2011)09-0126-02

2010-11-23

劉 鵬(1976-),男,工程師,山西省建筑設(shè)計(jì)研究院,山西太原 030013