低溫熱水地板輻射采暖系統(tǒng)設計

孫羽

[摘 要]本文對于低溫熱水地板輻射采暖系統(tǒng)的發(fā)展歷史以及原理進行了介紹，并且根據(jù)幾種主要的加熱管的材質(zhì)給出了該系統(tǒng)的熱負荷的計算的方法，對采暖系統(tǒng)進行了整體的設計，在該系統(tǒng)中對于地板輻射熱量的值進行了計算，對于地表面的溫度給出了相應的計算模型，對于水力給出了相應的計算的模型，并且在該系統(tǒng)設計的過程中對于水力的穩(wěn)定性，系統(tǒng)的造價以及系統(tǒng)的壽命等相關問題進行了探討，本文對于采暖系統(tǒng)的建設實踐具有一定的實踐意義。

[關鍵詞]低溫 熱水地板 輻射 采暖系統(tǒng) 熱負荷

中圖分類號：G6 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）10-0015-01

1、引言

隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，人們的物質(zhì)生活水平在不斷的提高，人們對于室內(nèi)的居住環(huán)境提出了更高的要求，傳統(tǒng)的取暖方式如集中供暖以及地暖等供暖形式存在很多的問題和不足，如在集中供暖系統(tǒng)中存在資源浪費，并且熱量分布不均等特點，有的室內(nèi)能夠達到冬天居住的標準，有些往往沒有達到相應的取暖標準。地暖作為一種取暖的方式，在很多的建筑工程中應用開來但是這種取暖方式也存在這溫度難以控制，很容易造成室內(nèi)干燥引發(fā)人們的多種疾病的缺點，所以低溫熱水地板的采暖系統(tǒng)以其良好的熱效率和衛(wèi)生條件，成為居民取暖所樂意采取的一種方式，該技術在20實際的2-30年代就已經(jīng)得到了應用，到了70年代某些西方發(fā)達的國家已經(jīng)廣泛的使用這種采暖技術，我國相關方面的技術人員也在該階段對于該采暖技術進行了研究，并且在某些會議以及賓館場所得到了廣泛的應用，隨著人們對于環(huán)保意識的不斷增強近些年該采暖技術進入了飛速發(fā)展的時期。但是該技術在我國的應用和普及還存在的一定的問題，比如經(jīng)濟型以及可維護性和系統(tǒng)設計、造價等諸多方面都在很大程度上制約了該技術在我國的普及運用。

2、加熱管的選擇

本文所研究的低溫熱水地板輻射采暖系統(tǒng)的原理就是將加熱管道埋于地面下面的混凝土中，然后將其中注入40-50攝氏度的熱水使其不斷的循環(huán)和流動，在水循環(huán)流動的過程中不斷的加熱整個地面，使得地板表面的溫度上升到25-29攝氏度左右，接著通過相應地板輻射向室內(nèi)進行供暖。所以在整個環(huán)節(jié)中低溫熱水地板輻射采暖系統(tǒng)對于加熱管材質(zhì)的要求較高，要有一定的使用年限的要求，承受溫度的要求以及水所形成的壓力的需求，對于加熱管內(nèi)流動的水質(zhì)的要求以及施工方面的技術和經(jīng)濟型要求等幾個方面，總結(jié)來看對于加熱管的選擇應該要滿足以下幾個方面的要求：

（1）管道應該具有一定的長期耐靜液壓強的能力，并且一般在這種物理條件下其使用壽命應該不低于50年。

（2）管道在使用的過程中其本身的材質(zhì)有可能會發(fā)生氧化、老化，所以其因該具有一定的抗氧化老化的能力。

（3）管道其中流動的是熱水，熱水的溫度有一定的范圍，在對水進行加熱的過程難免的會發(fā)生溫度的波動所以管道應該在一定的溫度范圍正常工作。

（4）此外管道還應該具有良好的導熱性能、氣阻隔性、化學性質(zhì)、物理性質(zhì)等。

在工程中較為常用的低溫熱水地板輻射系統(tǒng)的采暖管包括XPAP管、PB管、PE-X管以及PP-R管道等，上述的幾種管道均能夠滿足系統(tǒng)中地板輻射采暖的要求，在上述的幾種管道中PE-X和BP管具有比其他兩種管道更佳的性能，結(jié)合工程實踐的經(jīng)濟性來考慮，本文在采暖系統(tǒng)設計的過程中采用了PE-X管。

3、采暖負荷的計算

在熱負荷的計算方式中，采用低溫熱水地板輻射采暖系統(tǒng)和一般的散熱器的計算方式會有所不同，但是和對流采暖方式的原理有一定的類似，本文為了計算的簡化，在計算熱負荷的過程中采用了對流采暖的熱負荷的計算方式，并且在此基礎上進行了相應的改進和修正。

一般情況下采暖的室內(nèi)都安裝了用于采暖的地板，所以不會出現(xiàn)室內(nèi)的熱量通過空氣和地板向外傳播的可能性，所以在計算的過程中忽略掉了由于圍欄結(jié)構(gòu)所造成的熱量的損失。并且室內(nèi)的采暖取決于系統(tǒng)的輻射強度以及溫度的雙重作用，在采暖的室內(nèi)就會形成較合理的溫度分布場。在進行集中采暖但是每戶的熱量分別計算的方式下，應該要考慮到的間歇性采暖的效應。在低溫輻射采暖應用于房間的某個部分的過程中，地板輻射的熱量可以通過全面的輻射采暖所需要的總的熱量來和相應的修正系數(shù)相乘就得到了修正后的值。

在采暖系統(tǒng)的設計過程中，有些熱負荷較大的外區(qū)，而且有些戶型非常大，非常深，對于這種情況應當將該戶的采暖負荷計算分成內(nèi)外兩個部分來進行，計算總的采暖負荷而后根據(jù)這些數(shù)據(jù)對于地板的輻射進行相應的采暖設計。

4、應注意問題

在采暖系統(tǒng)設計的過程中為了有效的保護導熱管以及獲得較為合理的溫度分布場，在導熱管道中水的溫度一般不應當超過60攝氏度，并且供水系統(tǒng)的溫差應該保持在10攝氏度以內(nèi)。在設計的過程中要考慮到對于室內(nèi)地面溫度的控制以使得室內(nèi)居住的人員有一個良好的適應性。在加熱選擇的過程中盡量選擇具有彎曲形狀的導熱管，且導熱管彎曲的半徑越大那么越有利于施工，這種彎曲的導熱管在實際的工程中應用非常的廣泛。并且為了排除導熱管內(nèi)部所存在的空氣，那么對于導熱管的水流速度也有一定的要求，流動的速度應該控制在0.25m/s，并且在計算速度的過程中要考慮到沿途的管壁阻力的影響。一般來講在管道內(nèi)部沿途的阻力值應當在原來基礎阻力的基礎上增加20%到30%，這樣才能夠精確來計算得到相應的速度值。

5、結(jié)束語

本文對于低溫熱水地板輻射采暖系統(tǒng)進行了研究，隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，人們對于生活質(zhì)量要求越來越高，傳統(tǒng)的集中供暖和地暖采暖的方式由于存在很多的弊端已經(jīng)不能滿足人們對于居住環(huán)境的要求了，基于此本文對上述采暖技術進行了研究，包括該技術的原理、發(fā)展歷史，我國該項技術的發(fā)展研究。然后對于系統(tǒng)設計過程中導熱管的選擇以及熱負荷的計算方式和系統(tǒng)設計過程中應該注意的問題進行了一一介紹，為我國采暖系統(tǒng)的發(fā)展提供了一定的技術儲備和基礎。為低溫熱水地板輻射采暖技術在我國的應用普及提供了理論上的支持和技術的支撐。

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