摘 要:在如今的生活中,地板輻射采暖系統(tǒng)及散熱器采暖系統(tǒng)是千家萬戶的主要采暖形式。本文對這兩種采暖形式的優(yōu)缺點進行了比較。 

  關(guān)鍵詞:地板輻射采暖系統(tǒng);散熱器采暖系統(tǒng);溫差 

  1 兩個采暖系統(tǒng)的分析 

  1.1 舒適度 

  地板輻射采暖采用了輻射原理,將室內(nèi)圍護結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面溫度提升到室內(nèi)空氣溫度以上,減少人體向室內(nèi)圍護結(jié)構(gòu)的散熱。同時,由于地板輻射采暖敷設(shè)于建筑物地表面,地面部分溫度分布均勻,有利于人體的生理結(jié)構(gòu),大大提高了人體的熱舒適度。而傳統(tǒng)散熱器采暖主要依靠空氣對流加熱,熱空氣主要分布于房間頂部,而人體主要活動區(qū)域溫度卻相對較低,熱舒適度得不到很好的滿足。 

  而另一方面,目前北方地區(qū)建筑屋頂及外墻大部分敷設(shè)保溫,而在設(shè)計房間供熱系統(tǒng)時,通常選取較大的單位面積熱負荷數(shù)值進行預(yù)估,使地板輻射采暖室內(nèi)溫度超標(biāo),感到燥熱,只能穿單衣或開門開窗來適應(yīng)室溫,這樣既嚴(yán)重浪費了寶貴的能源,又忽冷忽熱,使人感到不舒適[1]。 

  1.2 空氣質(zhì)量 

  太原理工大學(xué)的岳曉敏[2]以太原市某房間為實驗對象,進行了兩種采暖系統(tǒng)房間的顆粒物對比分析,該實驗研究表明,以相同粒徑的顆粒相比較,地板輻射采暖系統(tǒng)近地面區(qū)域顆粒物質(zhì)量濃度較高,人體呼吸區(qū)顆粒物濃度反而較低;而散熱器采暖系統(tǒng)則在散熱器周圍顆粒物質(zhì)量濃度偏高[2]。在散熱器采暖建筑中,由于溫度分布不均,人們經(jīng)常會在散熱器周圍活動獲得更多的熱量,但此區(qū)域恰恰是顆粒物濃度較高的區(qū)域,而地板輻射采暖系統(tǒng)空氣中顆粒分布相對均勻,人體呼吸區(qū)域空氣相對潔凈,空氣質(zhì)量較高。 

  1.3 能耗分析 

  1.3.1 設(shè)計參數(shù)分析 

  地板輻射采暖系統(tǒng)供水溫度宜采用35℃~50℃,不應(yīng)大于60℃,因此地板輻射采暖采用的是低溫?zé)崴畬κ覂?nèi)進行加熱,便可達到供暖效果;而傳統(tǒng)的散熱器采暖系統(tǒng)供水溫度需達到75℃,回水溫度也在50℃左右。根據(jù)日本的研究,室溫每降低1℃能源費可以節(jié)省10%左右。16℃的地板輻射采暖室溫相當(dāng)于18℃~20℃的散熱器采暖所能達到的舒適度,這是節(jié)約能源費20%~30%的來源。另外,由于地板輻射采暖采用分集水器裝置供暖,各房間的供暖環(huán)路接口均設(shè)置了閥門,用戶可以自行調(diào)節(jié)各個房間的溫度。 

  1.3.2 運行能耗 

  采暖系統(tǒng)循環(huán)泵的選擇以及其運行過程中的能耗都對系統(tǒng)的經(jīng)濟性產(chǎn)生很大的影響。因此,比較兩種系統(tǒng)所選用的水泵的初始投資,以及運行過程中水泵的耗電量,均可作為兩種系統(tǒng)經(jīng)濟性比較的依據(jù)。以錦州地區(qū)為例,假設(shè)供熱面積50000m2,計算兩種系統(tǒng)的流量。水泵流量G可按下式計算:G=1.10.86Q△t式中Q-擔(dān)負系統(tǒng)的總負荷,kW△t=tg-th-系統(tǒng)的供回水溫差,℃ 

  1.4 安全系數(shù) 

  地板輻射采暖系統(tǒng)供回水溫差一般規(guī)定取10℃,而散熱器采暖系統(tǒng)供回水溫差25℃,錦州地區(qū)節(jié)能建筑供暖單位面積熱指標(biāo)取20W/m2。求得地板輻射采暖供熱系統(tǒng)水泵流量為87.47m3/h,散熱器采暖供熱系統(tǒng)的水泵流量為34.98m3/h。對兩種系統(tǒng)的循環(huán)泵進行選型。選型樣本,通過流量以及揚程,對地板輻射采暖系統(tǒng)選擇循環(huán)泵,流量為89m3/h,揚程為16m;散熱器采暖系統(tǒng)選擇流量為45m3/h,揚程為16m。兩種系統(tǒng)循環(huán)泵之間存在揚程差是由于地板輻射采暖供熱系統(tǒng)用戶末端的系統(tǒng)壓力大約為0.05MPa左右,散熱器采暖系統(tǒng)用戶末端的系統(tǒng)壓力約為0.03MPa左右,假設(shè)其他條件相同的情況下,取1.1倍安全余量,得出兩系統(tǒng)之間的揚程差大約在2.2m左右。兩種水泵價格基本一致,但地板輻射采暖供熱系統(tǒng)水泵功率為7.5W,而散熱器采暖系統(tǒng)功率則僅為4kW。因此,單個循環(huán)泵每小時地板輻射采暖供熱系統(tǒng)要比散熱器采暖系統(tǒng)多消耗3.5kW・h。錦州的供暖天數(shù)為150d,5000m2供暖建筑兩種系統(tǒng)循環(huán)泵的功率差值就在12600kW・h左右。以目前錦州地區(qū)商業(yè)用電0.955元/kW・h計算,整個供暖期地板輻射采暖供熱系統(tǒng)的運行經(jīng)費要多出12033元,在整個供暖周期中,這部分耗電量十分可觀。 

  2 結(jié)論 

  通過對地板輻射采暖系統(tǒng)與傳統(tǒng)散熱器采暖系統(tǒng)的舒適度、供暖能耗以及循環(huán)泵的經(jīng)濟性進行比較,不難發(fā)現(xiàn)地板輻射采暖系統(tǒng)相比散熱器采暖系統(tǒng),在舒適度上有很大的提升,但是仍然存在供熱溫度過高以及能源浪費等現(xiàn)象。同時,地板輻射采暖系統(tǒng)的供暖能耗更小,而在循環(huán)泵的使用上,地板�射采暖系統(tǒng)則需要消耗更大的能量。 

  因此,在提出設(shè)計方案時,應(yīng)當(dāng)綜合考慮,對建筑的供熱系統(tǒng)進行選取,在保證設(shè)計要求情況下,盡可能節(jié)約能源,減少運行費用,保證方案的合理性。如果熱媒由同一熱源或換熱站提供,熱媒參數(shù)一致的,不存在按不同系統(tǒng)進行供熱,這種情況下就存在一個問題,即以散熱器采暖系統(tǒng)為主熱媒參數(shù)供熱,地板輻射采暖系統(tǒng)的室內(nèi)溫度便會超標(biāo),影響舒適度的同時也造成能源的浪費;如果以地板輻射采暖系統(tǒng)為主熱媒參數(shù)供熱,散熱器采暖房間或建筑物的供熱溫度便達不到要求。因此,如何解決這一矛盾,也是我們要重點關(guān)注的研究課題。 

  參考文獻 

  [1]賈錦霞,謝恒,武冬梅.從地面輻射采暖談舒適節(jié)能控溫[J].城市住宅,2007,(12):115. 

  [2]岳曉敏.地板采暖與散熱器采暖房間顆粒物分布的對比分析[D].太原:太原理工大學(xué),2010.