地面供暖的原理与优点知识扫盲

发布时间:2015-10-08  查看次数:1537

 

 

一、地面辐射供暖的发展

 

地面辐射供暖的起源于我国的祖先用火坑,后来传到国外,并得到发展和创新。三十年代欧州高级住宅广为应用,目前在欧州、日本、韩国等国家或地区得到广泛推广,有50%以上家庭采用地面方式采暖。五十年代,中国北方广大农村从热坑头转为用LDPE塑料管做热水管压在坑席底下,通过热水自然流动加热坑席、被褥给人以温暖,所以追根问源地面辐射供暖的原理由火坑而来,后经几十年暖气片的对流采暖,又回到原来的地面辐射采暖,使地暖更科学,更先进,更舒适。

我国在上世纪五十年代未期就有一批科技工作者开始对地面辐射供暖技术的研究并付诸于具体的工程实践。举世闻明的首都人民大会堂、华侨饭店就使用了地面辐射供暖。当时,因为其空间过于高大和使用条件的限制,采用传统的散热器采暖难以满足要求,最终采用地面辐射供暖,取得了满意的使用效果。

地面辐射供暖技术的发展和其他技术一样,也不是一帆风顺的,在国际和国内都走过了一段坎坷的道路。

首先是在六十年代,由于建筑围护结构的保温水平低,热负荷大,而普遍采用较高温度的水来提高辐射表面的温度。在此条件下,较长时间的逗留,不仅使人脚部不适,甚到于腿部也使人感到不适而遭到非议。另外受材料问题的制约。开始时,较多应用焊接钢管埋于混凝土层内,并通入热
水来获得热辐射。然而,钢管埋于混凝土内又极易生锈漏水,不能保证长久使用,且留下隐患。后改为使用铜管,又因其价格高而难于普遍应用。为防止钢管的腐蚀生锈问题,科技人员又研制了一种陶瓷管来代替钢管,由于陶瓷管的承压能力有限和其他技术问题而难以应用。因此种种,我国的地面辐射供暖一直发展缓慢,未能获得实质上的应用推广。

随着化学建材工业的发展,一批柔韧性好,强度高,抗冲击且具有一定耐热能力的化学管材的问世,给地面辐射供暖带来的生机,提供了新的突破性的发展机遇。八十年代中期,首先由瑞士利用美国尖端化学材料生产的PB管材,开创了地面辐射供暖使用塑料管的先例。接着又有韩国嵌段聚丙稀PPB做地暖管传到中国应用一时,后来用无规共聚聚丙稀PPR,最后利用交联技术处理的PEXb,现阶段大都应用的是PEXa做加热管的较多。最近两年用SKDX800生产的PERT耐热聚乙烯管材,已进入地暖加热管行列,凭借其优异的加工性能和施工性能将成为水系统地面供暖加热管的优选之材。

 二、地面供暖的原理

 

传导、对流和辐射是热传递的三种方式,传导和对流传热都必须有冷热物体直接接触或通过中间介质(如水、空气等)相接触才能进行,辐射传热不依靠物体的接触进行热量传递,而是象阳光穿过大气层向地面辐射一样,发射体将其内能转化为辐射能发射出去。当辐射能被另一物体吸收时又转化为该物体的内能。具体到辐射供暖方式,就是以热水在塑料管流过,将热能传导到地表面,地表面大部分热量以辐射的形式送入房间,被人体或物体吸收后,马上转化成热能而得到温暖,从而进一步达到提升室温的作用。

辐射供暖之所以最舒服是因为它的波长为8.97微米,属远红外当中对人体健康具有特殊作用的一种,被科学家称为“生命线”的波长范围。它可以迅速的被人体吸收,使微血管扩张,促进血液循环和新陈代谢,活化组织细胞,增强免疫力,对健康十分有益。低温辐射供暖一般采用大面积低温供暖,室内温度均匀,没有传统对流供暖造成的干燥,闷热的感觉。

辐射供暖容易实现智能化控制和分室控制,节省能源,控制开支。辐射供暖无污染,使用低温热水的辐射供暖方式,即无有害气体产生,又无噪音,还没有对流供暖所产生的大量微小的空气悬浮物,减少呼吸道疾病隐患,是很环保的供暖方式。辐射供暖大面积采用集中供热
,不需要繁杂的管道、锅炉房,不需要室内空间,节省大量土地资源和室内外空间,同时也节省大量的建设资金。

目前国际上使用的辐射供暖系统有很多种,已经应用的有低温热水地板辐射供暖、电热膜、电热板、发热电缆等辐射采暖形式。其中低温热水地面辐射供暖是将加热管直接埋到混凝土中,将温度不高于60度的低温热水通入加热管中(一般供回水温差10度左右),释放的热量使地面均匀加热(一般地表温度25度),通过地面下面的加热管对地上部分进行热辐射从而达到供暖的目的。它是在垂直高度上热量分部均匀,在室温相同的条件下,距地面5-15厘米高度的温度,较对流采暖方式约高8-10度;人的感觉是脚热头凉,头脑清醒;空气对流减弱,有较好的空气洁净度;比其他采暖方式节能10%-20%;并且因为没有散热片对空间的破坏,有利于屋内装修;地面盘管并铺设聚苯板保温,填充混凝土有利于隔音和降低楼

地板采暖与人体生理的关系

 

 

现代人们选用地板采暖方式是改善住宅及工作环境,提高生活质量的主要途径之一。地板采暖可以保障人体代谢率,改善室内热湿环境,大大提高人体热舒适性,有利于人体健康。
    1.人体的代谢率人体摄入的食物进入消化系统后,通过复杂的化学反应被分解、氧化而产生一定的热量,实践证明:维持人的生命的最低代谢率平均为每m2 人体表面积46W。人的体温调节变化范围是非常有限的,大约为36—41,人的平均体内温度为37。为了保持体温相对稳定,人体新陈代谢产生的热量和外界环境的热交换之间必须保持平衡。
    2.地板采暖的热舒适性地板采暖方式是房间整个地面为散热面,在地板力口热周围空气的同时,还同四周的墙、顶、棚等外围护结构进行辐射热交换,从而使四周的围护结构表面温度升高。同进,与室内人体之间直接的辐射换热,减少了人体辐射热损失。这使得地板采暖比散热器采暖具有以下突出优点:
    第一:较之散热器采暖地面温度高出许多,同时室内四周围护结构内表面的温度提高,减少了内壁对人体的冷辐射。由于同时具有:辐射强度和温度的双重作用,造成了符合人体舒适要求的热状态,有利于提高人体舒适感。
    第二:所有各类房间的辐射散热量均已大大超过了不同活动状态下人体代谢率规定值,充分符合人体生理需要并满足热舒适要求。
    第三:地板采暖产生的热量是以辐射方式传递,不会导致室内空气的急剧流动,从而减少了尘埃飞扬的可能性,有利于改善卫生条件。
    3.地板采暖可以促进人体改善血液循环及新陈代谢。  地板采暖是采用低于60的热水通过直接埋入建筑物的地板内的力口热管或埋入地板内的发热电缆,依赖其释放出来的热量使地板被均匀力口热,再通过地板表面放射出来8—13µm的远红外线进行热辐射,投射到人体皮肤2mm深处的热点传感器上,对其产生剌激,发挥对人体的保健作用,促进和改善血流循环及新陈代谢。

   地板采暖的优点:

1提高了采暖的舒适度和改善生活质量

    传统的采暖方式上热下凉,给人们有口干舌燥的感觉。而地板辐射采暖给人以脚暖头凉的舒适感,俗话说寒从足下来,低温地板采暖符合人体的生理调节特点。

2有效的节约能源

    低温地板辐射采暖比传统的采暖方式节约能源20~30%,且有可观的节能效益。另外,低温地板辐射采暖可实行分户分室控制,对节约能源有不可估计的好处。

3扩大的房间的有效使用面积

    采用暖气片采暖,一般100平方米占有效使用面积达2平方米左右,且上下立横管诸多,给用户装修和使用带来了诸多不便 。采用低温地板辐射采暖,管道全部在地面以下,只用一个分集水器进行控制,解决了传统采暖方式的诸多问题。

4使用寿命长

    低温地板采暖,PE-RT管埋入地面的砼中,如无人为破坏,使用寿命在50年以上,不腐蚀,不结垢,节约维修和更换费用。一般暖气片8-10年就更换一次。

5减少楼层噪音

    采用低温地板辐射采暖增加了保温层,具有非常好的隔音效果

6清洁卫生

    低温地板辐射采暖不会导致室内空气对流所产生的尘埃飞扬及积尘

7热源选择宽阔,灵活

    在能提供45以上热水的地方即可应用。

8地板采暖的广泛应用前景

    目前在欧美国家正广泛的应用在住宅,商务楼及公共场所,我国的东北新疆等地也早以大面积的使用。

水系统地面辐射供暖运行中应注意的几个问题 

 

必要性
地暖是热从脚生,中医学称脚为人体第二心脏”“穴位密集区。因此地暖能促进人体血液循环,增强内分泌,起到人体防病保健作用,能起到冬天供暖,夏天防潮作用,正确使用水系统地面辐射供暖至关重要,使用好了是绿色、环保、节能、保健,人居采暖的最好选择。所以说设计是基础,施工是关键,管材是前提,售后是对工作的善后,正确的运行维护是保证。
二、正确维护、合理运行
1
、当你初次使用地暖时,先用30摄氏度的热水供热,运行48H,然后每24H升高3摄氏度,升至设计温度。在此温度下持续24H,应对每组分水器、集水器连接的加热管进行调节,直至达到设计要求。工作状态时,系统的压力小于等于0.6Mpa,未经调试,严禁使用。
2
、供水温度35摄氏度<=T<=60摄氏度,供回水温差<=10摄氏度,流速>=0.3m/s为好。
3
、注水过程中,应缓慢注水,并把分水器上、下放气阀打开,当上、下气阀有水流出时,再将上、下气阀关紧,以防漏水。
三、注意事项
1
、在有地暖的室内装修时,严禁强烈撞击地面或向地面钻眼、打钉、切割、凿洞等,防止损害加热管。
2
、室内摆放家具、对方物品时距地面应保持5cm以上的空间,以便地热向上扩散。
3
、在供暖区域内,地面上不得放置2t/m2以上的物品,以防地面变形开裂。实在需要,应在地面上采取加固措施。
4
、严禁在地面上进行高温工作。如生火或电炉等,防止损坏地下塑料管。
5
、冬天在无人居住的房间,温度在0摄氏度以下时,应将地暖管内的水用气泵全部抽出,最好做到一滴都不剩,防止管材冻裂。
6
、在每个采暖期,使用地暖前,应打开分水器供水管道上的过滤器,清除杂物。具体方法:首先关闭连接加热管的进、回水阀门,然后打开过滤器,取出过虑网并清洗干净,检查过虑网有无破损、堵塞,如有损坏应换上同规格的过虑网,按原样装好。在坼装过程中,切勿使杂物进入管内。处理完后,再将过滤器上紧,防止漏水。在系统正常运行后,清不要随意调节分水器上的阀门。
7
、在非采暖季节,应注满水进行养护。
8
、严禁擅自对系统进行改装拆卸。
9
、用户若在楼层间、屋顶上钻孔时,务必注意钻孔深度不能超过楼板结构厚度,以防孙还上层地暖管和绝热层。
10
、分、集水器外露管道较多,应珈套管,外加防护罩。
11
、在重物堆放的区域或脚手架支撑及手推车等与地面接触部位应加硬质块,扩大接触面积,减少压强,以防止损坏地面压扁地暖管。
12
、不提倡在木地板下加设龙骨,那样会降低散热效果,又易被钉龙骨的钉子伤害管材。硬尽量采用粘合式、拼插式、人造复合板式做木地板较好。
13
、在室内放置较重家具于角落时,应用木板支垫,防止地面开裂。
14
、如地下管路一旦又渗漏,务必先关闭分水器上分集水主管阀门,再通知安装单位进行维修。
15
、严禁加热管与沥青、汽油、酒精接触,以防侵害腐蚀管材。
16
、如果热源为家用小锅炉,采暖初期或后期可调节供水温度设置,降低供水温度,降低散热量或调节循环泵的流水量来满足室温要求。
17
、采暖期内,如房屋短期无人居住时,可把该房间对应管路的阀门关小,以降低能耗。
18
、整个采暖期房间无人居住时,应用气泵将管内水吹出,停止供暖或保持低温供暖。

 

 

 

地暖工程的“怕”与“不怕”

低温地板辐射供暖的高舒适性、卫生、节能、有益身体健康等优势,早已得到人们的普遍认同,并被广泛地应用于住宅、公寓、别墅、老年社区、幼儿园以及宾馆大厅、游泳池等众多多场所。尤其在东北、西北等城市,如:哈尔滨、呼和浩特、乌鲁木齐等,普及率已达到70%以上。一向被视为房地产界风向标的北京市,从04年下半年开始,地暖工程的市场份额已由之前的6%飙升到12%以上。可见,地暖正逐渐成为未来建筑采暖的趋势。

既然地暖有如此多的优势,为何有相当一部分人谈及地暖,脱口而出的一个字,就是一个“怕”!

怕——————不热;

怕——————地面开裂;

怕——————堵塞;

怕——————冷热不均;

最怕的是———管材渗漏......

造成这种“谈地暖色变”的原因,无外乎两种,一是对真正意义上的地暖认识不够,再就是确有非专业地暖公司的精制滥造而导致的上述现象时有发生,令用户苦不堪言,烦不胜烦。

众所周知,地暖是一种一次成形的、几乎不可维修的隐蔽性的系统工程。其采暖效果的好坏取决于六个环节:设计、选材、施工、成品保护、装修指导和使用维护;三项培训针对不同阶段和不同客户对象的售前、售中和售后培训;一种服务:即“0维修服务”。如此,方可杜绝上述现象的发生并取得满意的采暖效果。

1.六个环节

1.1设计正确

1.1.1同一组分水器所有环路管长长度之差≤10m(带比例调节的进口分水器除外);

1.1.2*外墙,尤其是外飘窗和落地玻璃幕处,管间距应加密;

1.1.3面积大于30m2的房间,必须加伸缩缝;

1.1.4管材穿过的门口处应加伸缩缝;

1.1.5有错层的房间,分水器必须设置在高点;

1.1.6对卫生间、洗衣间等潮湿房间,在填充层上部应设置隔离层(由土建完成);

1.1.7地面的固定设备和卫生洁具下,不应设加热管。

1.1.8卧室应充分考虑家具的遮挡因素,通常沿墙,特别是沿外墙处管间距应加密。

管径选择:按节能50%标准完成的建筑,通常情况下DN16管径足以满足采暖负荷要求;成本较低;可适当降低房屋标准高或增加垫层厚度。公建项目,通常选用DN20管材;个别热负荷过大的建筑(250w/m2)可考虑采用DN25管材。

管长选择:DN16DN20通常分别不超过100m/根和120m/根,独立采暖的燃气壁挂炉系统,DN16DN20管材均不可超过100m;若采用带内置阀芯具有预调节功能的进口分水器管长要求可适当放宽。

分水器位置:最合适的位置在做有防水处理,并有地漏的卫生间;其次在厨房的厨柜或阳台;若为复式结构,则上下两层分水器最好设置在同一组立管上;公建项目,务必考虑分水器的对称放置,特别是周边狭窄的游泳池,须杜绝分水器过密导致的布置间距过密现象;有些大开间或落地玻璃幕建筑无法*墙设置分水器,则可考虑把分水器放置在前台、相邻房间,为美观起见,可以花坛或其他造型作为分水器的箱体。

1.2选材正确

1.2.1管材外观无肉眼可见的划痕,管材壁厚≥2.0mm,加热管若无阻氧膜,应在热水系统中添加除氧剂。凡塑料加热管至少应通过由国家化学建材测试中心抽检的两种检测:8760小时的热稳定性试验和5000小时的热循环试验。

1.2.2绝热材料厚20-40mm,通常采用聚苯板EPS,空重≥20kg/m3,阻燃级,压缩变型强度≤10%,其他还有挤塑板XPS大多应用在高档项目标高不够的情况下;发泡水泥厚度为30-50mm;带凹槽的保温板。

1.2.3分水器为59铜材料,内外表面光洁、平整、无裂痕;

1.2.4伸缩缝为PE高发泡聚乙烯材料,不可用苯板代替;

1.2.5分水器下的管材弯曲处应设置弯管器。

1.3施工正确

1.3.1与土壤接触的首层应在绝热层下铺设防潮层;

1.3.2铺设绝热层前,应检查楼板层有空鼓、空洞等现象,若有,应密实后再铺设绝热层;

1.3.3加热管与分水器连接前的管材敝口处必须随时封堵;

1.3.4管间距≤100mm地方须设柔性波纹护管;

1.3.5沿外墙、外飘窗或落地玻璃处的边角保温材料厚度是其他部位用量的两倍,即20mm

1.3.6铺设边角保温材料至外墙拐角外,应整根设置,不允许有搭接;

1.3.7加热管切割,应采用专用工具,切口应平整,断口面应垂直管轴线;并用整圆器整圆后,在弯管器的作用下,垂直连接;

1.3.8管间距的安装误差不应大于10mm

1.3.9管材曲率半径不小于7d,不得出现“死折”,出现“死折”时应整根管更换;

1.3.10在填充层回填前和回填中出现的管材渗漏应整管更换,不得采用热熔或其他连接方式进行连接;

1.3.11不允许几段短管连接后当整管使用;

1.3.12填充层的施工应在试压合格后四小时内进行;

1.3.13填充层初凝后发现的管材渗漏应及时处理,并应在竣工图上清晰标注,记录归档;

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