辐射换热及其应用.doc

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1、辐射采暖制冷的研究[摘要]随着经济的发展，购买空调设备用于制冷和采暖似乎成为了当今唯一的改善居住环境的措施和时尚。但是，大功率的空调设备的使用会导致能源需求的大大提高和巨大的能源浪费，还会带了空气污染。而辐射，作为一种高效的传热方式在改善居住环境方面有很大的作用。辐射供暖制冷的卫生条件和舒适性标准都比较高。就我国现阶段的情况看，采暖制冷的主要能源仍是以煤炭为主，还存在着很多的未利用能，如地下水、地表水、地表热、土壤热等，这些低品热源的利用可以在辐射供暖和制冷中得到利用。从以人居健康舒适、环境保护和能源有效利用为中心的空调技术进展上看，辐射供暖制冷的研究很有价值。本文总结了一些文献

2、中的结论。[关键词]有效辐射，角系数,负荷，冷辐射吊顶1前言辐射供热是一种利用特质内部，如建筑物内部的棚顶、墙面、地面或其它表面进行供热的系统。供热系统中，辐射能占总能量的50％以上的系统方可称为辐射供热系统。按热源表面温度将辐射分为低温辐射、中温辐射、高温辐射，这里所讨论的是表面温度低于80℃的低温辐射供热。按辐射板位置又分为顶面式、墙面式、地面式和楼面式。而辐射是一种高效的传热方式，比对流和导热等传热方式快得多。负荷与节能使用辐射采暖,具有三个优点:1提高了壁面辐射温度,从而增强了人的舒适感。2室内温度分布较均匀,并且可以使用低温热源。3直接使辐射热作用于人体,可以降低室内空

3、气温度,从而实现节能。[1]辐射供暖因其节能、舒适，不占用室内使用面积等突出特点，已在北京地区获得大面积应用。但若要在南方地区推广应用，最好能同时解决夏季供冷问题。虽然低温地板采暖供热技术可以使室内采暖的舒适度达到极高的程度，但其仅仅解决了冬季采暖的需要，却无法在夏季实现降温的要求，因此在一定程度上也阻碍了地板辐射采暖技术的发展和应用。目前国内的一部分单位和企业对如何充分利用地板辐射盘管，实现夏季降温也进行了一定的研究。最基本的解决办法向地板辐射盘管中通入冷水，以期达到室内温度的降低，但由于夏季室内空气温度高于降温地面，阻碍到热量的传递，热量传递效率比较低，存在接近地面部分温度梯

4、度较大的问题。解决热量传递问题的另一个方案是天花辐射，从而加强夏季冷量的传递。[2]本文介绍了地板辐射采暖以及天棚辐射采暖降温系统的一些特点，最后用一种计算方法近似计算了一个采用天棚辐射采暖降温系统的房间的一些工况，然后进行了一些自己的分析。2．地板辐射采暖2.0简介图1：地板采暖地面采暖系统是以水或离子反应液为介质的低温辐射地板采暖系统。低温地板辐射供暖（见图1）是将加热管理埋置于地面下，以被加热的地面作为散热面的一种辐射供暖方式。它和建筑物构造相结合、不占用室内和地面有效空间，可利用地热、太阳能或各种低温余热作为热源。和常规的以对流散热为主的散热器供暖相比，具有室内温度分布均

5、匀、舒适性好、节约能源、易实列单户热计量、维护管理方便等独特优点；特别是近两年来“以塑代钢”的推广，各种新型非金属加热管材的开发与引进，为实现低温地板辅射供暖创造了条件，同时也促进了此项技术日益完善和迅速发展。辐射供暖用于“节能建筑”的供暖，更显示出其独特的优越性，是一种具有发展前途和推广价值的供暖方式。室内地表面温度宜采用下列数值：经常有人停留的地表面为24～26℃；短期有人停留的地表面为28～30℃；无人停留的地表面为35～40℃。2.1低温地板辐射供暖的优点[3]    2.1.1低温地板辐射供暖的舒适性高、节能效果显著    （1）根据各种采暖方式室内温度梯度的测试结果，

6、地板辐射采暖方式最接近于理想采暖方式，因此在建立同样舒适条件的前提下，低温地板辐射采暖房间内的室内温度比一般以对流为主的散热器采暖的温度低2-3℃。有关资料提出，室内设计温度每降低1℃可节约燃料10%左右，按天津市的第二期建筑节能目标，每年供暖煤耗为11.8kg/平方米(按冬季供暖期室外平均气温为-1.2℃、室内平均温度为16℃计算)，当室温降低1-3℃时，节约的燃料可达7-17%。由此可知，地板辐射供暖不仅给人们以舒适的环境，同时其节能效果也十分可观。（2）辐射供暖室内温度分布均匀    根据卫生要求，人长期停留的房间地板表面温度不应高于30℃，然后温度沿垂直方向迅速降低，在距

7、地面30cm左右达到室内设计温度（16-18℃），距地面30cm以上的垂直方向温度基本不变化。地板采暖系统热容量大，混凝土的蓄热功能强，因此稳定性好。地面辐射热对人体足部、腿部有良好的保健作用，给人以脚心暖起头部温和的舒适感。符合“温足凉顶”的中医理论。同时，由于上部空间温度的降低，大大地减少了上部空间向外的无益热损失。    2.1.2地板辐射供暖的加热管埋置于地面下，因而它具有其它供暖方式所没有的特点：    （1）地板辐射供暖的散热面是被埋置于构造层中的加热管加热的表面，它