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散热器采暖与低温辐射采暖的特点分析

浏览23次 时间:2018年10月16日 16:07
  我国南北气候温度差异非常大,在冬季,东北地区的温度非常低,最低温度可达-30℃。并且冬天时间较长,若长期使用供暖设备必然会增大供暖热负荷,这就会造成能耗大、成本高,对环境造成巨大的影响。尤其是遇到较低的天气,若人们依旧采用传统的金属暖气片必然不能够提高室内的温度,无法为人们提供一个舒适的生活环境。因此我们需要将新型低温地暖作为采暖方式,即使再长的供暖周期,也就能够对热负荷压力进行适当的条件,从而保证其经济性与合理性,提高其社会经济效益。下面就散热器采暖与低温辐射采暖系统进行总结和分析。
  1 舒适度
  地板辐射采暖采用了辐射原理,将室内围护结构的内表面温度提升到室内空气温度以上,减少人体向室内围护结构的散热。同时,由于地板辐射采暖敷设于建筑物地表面,地面部分温度分布均匀,有利于人体的生理结构,大大提高了人体的热舒适度。而传统散热器采暖主要依靠空气对流加热,热空气主要分布于房间顶部,而人体主要活动区域温度却相对较低,热舒适度得不到很好的满足。
  而另一方面,目前北方地区建筑屋顶及外墙大部分敷设保温,而在设计房间供热系统时,通常选取较大的单位面积热负荷数值进行预估,使地板辐射采暖室内温度超标,感到燥热,只能穿单衣或开门开窗来适应室温,这样既严重浪费了宝贵的能源,又忽冷忽热,使人感到不舒适。
  2 空气质量
  岳晓敏教授以太原市某房间为实验对象,进行了两种采暖系统房间的颗粒物对比分析,该实验研究表明,以相同粒径的颗粒相比较,地板辐射采暖系统近地面区域颗粒物质量浓度较高,人体呼吸区颗粒物浓度反而较低;而散热器采暖系统则在散热器周围颗粒物质量浓度偏高。在散热器采暖建筑中,由于温度分布不均,人们经常会在散热器周围活动获得更多的热量,但此区域恰恰是颗粒物浓度较高的区域,而地板辐射采暖系统空气中颗粒分布相对均匀,人体呼吸区域空气相对洁净,空气质量较高。
  3 能耗分析
  3.1 设计参数分析
  地板辐射采暖系统供水温度宜采用35℃ ~50℃,不应大于60℃,因此地板辐射采暖采用的是低温热水对室内进行加热,便可达到供暖效果;而传统的散热器采暖系统供水温度需达到75℃,回水温度也在50℃左右。根据日本的研究,室温每降低1℃能源费可以节省10% 左右。16℃的地板辐射采暖室温相当于18℃ ~20℃的散热器采暖所能达到的舒适度,这是节约能源费20%~30% 的来源。另外,由于地板辐射采暖采用分集水器装置供暖,各房间的供暖环路接口均设置了阀门,用户可以自行调节各个房间的温度。
  3.2 运行能耗
  采暖系统循环泵的选择以及其运行过程中的能耗都对系统的经济性产生很大的影响。因此,比较两种系统所选用的水泵的初始投资,以及运行过程中水泵的耗电量,均可作为两种系统经济性比较的依据。
  4 安全系数
  地板辐射采暖系统供回水温差一般规定取10℃,而散热器采暖系统供回水温差25℃,太原地区节能建筑供暖单位面积热指标取20W/m2。求得地板辐射采暖供热系统水泵流量为87.47m3/h,散热器采暖供热系统的水泵流量为34.98m3/h。
  对两种系统的循环泵进行选型。选型样本,通过流量以及扬程,对地板辐射采暖系统选择循环泵,流量为89m3/h,扬程为16m ;散热器采暖系统选择流量为45m3/h,扬程为16m。两种系统循环泵之间存在扬程差是由于地板辐射采暖供热系统用户末端的系统压力大约为0.05MPa 左右,散热器采暖系统用户末端的系统压力约为0.03MPa 左右,假设其他条件相同的情况下,取1.1 倍安全余量,得出两系统之间的扬程差大约在2.2m 左右。两种水泵价格基本一致,但地板辐射采暖供热系统水泵功率为7.5W,而散热器采暖系统功率则仅为4kW。因此,单个循环泵每小时地板辐射采暖供热系统要比散热器采暖系统多消耗3.5kW·h。太原的供暖天数约为150d,5000m2 供暖建筑两种系统循环泵的功率差值就在12600kW·h 左右。以目前太原地区商业用电价格进行计算,整个供暖期地板辐射采暖供热系统的运行经费要多出12033 元,在整个供暖周期中,这部分耗电量十分可观。
  由于我国特殊的气候所有冬天必须要有一定的采暖措施,才能保证人们在冬天生产生活能够正常的进行,尤其是我国北方地区。我们知道无论是散热器采暖还是低温辐射采暖都有一定的优势和劣势,只有充分地利用它们自身的优缺点才能真正做好采暖工作。采暖工程对于我国来说非常重要,需人们的生产生活息息相关,因此一定要提高重视程度。文章是笔者根据自己多年的散热器采暖和低温采暖设计经验总结出来的,希望能够为相关研究人员提供借鉴。
  参考文献:
  [1] 李向东.现代住宅暖通空调设计.[M]由中国建筑工业出版社,2010.
  [2] 孔阳.散热器采暖与低温辐射采暖优缺点分析[J].民营科技,2009(05).
  [3] 郝志蕊.论几种采暖方式的优缺点[J].今日科苑,2009(06).

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