低温地板辐射采暖的优势【文献综述】

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毕业设计文献综述建筑环境与设备工程低温地板辐射采暖的优势前言随着世界经济的飞速发展，人类对生活品质的要求越来越高，使建筑能耗量大幅度增加。目前我国采暖地区冬季采暖能耗为全国总能耗的10%[1]，且这一比例还在不断增长，据建设部推算，到2020～2030年，我国建设能耗将占社会总能耗的30%～40%，达到欧美国家目前比例，并将超过工业能耗成为社会第一能耗大户[2]。我国采暖的主要方式是传统的散热器采暖,随着国民经济的发展,一种全新的采暖方式——低温地板辐射采暖技术逐渐兴起。本文结合国内外学者对地板辐射采暖技术的研究，通过与传统采暖方式的对比，阐述了地板辐射采暖技术独特的优势。正文我国采暖地区冬季室内采暖以传统的散热器为主，近年来，地板采暖逐渐在国内得到应用。许多研究人员对其进行了研究，得到了一些结论，认为地板采暖在节能、技术、经济和环保上优于传统的散热器，其独特的优势如下：节能优势：相比传统的散热器采暖方式，地板采暖的热水管道基本都在地面以下，被保温层和填充层包裹，地板是热辐射面，从而减少了围护结构近20%的冷面吸热耗能[3]。传统的散热器是以对流传热为主，导致室内空间上部温度高而下部温度低，相反，地板辐射传热是由地面散热，下部温度高二上部温度低，减少了人体高度以上空间的无效热供给。刘灵芝，杨华等用Airpak软件模拟研究[4]表明，与传统的散热器采暖相比，地板供暖空气速度与温度分布均匀，地板表面影响范围大，在室内任何截面上沿高度方向温度、梯度速度梯度较小，只在地板表面温度较高，这正符合人体头冷脚暖的舒适性要求[5]。这种感觉与散热器对流传热形成的头热脚凉的感觉相比，人体舒适感会低2℃～3℃，使得地板采暖室内温度16℃即可达到散热器18℃的舒适要求[6]。有关资料显示，室内温度降低1℃，可节能近10%[7] 。地板采暖拥有分户温控装置，用户可根据需要自行调控，平均每户节能幅度能达到30%左右，整个系统将节能40%[8]。技术优势：传统的散热器采暖热媒供水温度一般在90℃，地板采暖所需供水温度不超过60℃，供回水温差一般为10℃左右，因此不仅可以使用传统的煤电，还可以直接利用地热能、太阳能、生物质能、工厂的余热废热、天然温泉、传统锅炉供暖回水或其他低温热源[9]。荷兰的Virtanen和AJa—Juusela在著作《LOWEXERGYSYSTEMSFORHEATINGANDCOOLINGFORBUILDINGSGUIDEBOOKSUMMARYREPORT》中强调，建筑采暖要首先选用低温热源，整个系统使用低温系统[10]。因此可将热泵技术与之结合。经济优势：传统的散热器采暖多采用钢管和铸铁形式，但往往会出现结垢和腐蚀的情况，一般8～10年就要更换一次；而地板采暖则采用新型的塑料管材，如交联聚乙烯、交联铝塑复合管等，抗腐蚀、不结垢，正常使用寿命一般在50年以上，节省维修费用[11]。传统的散热器采暖，一般100平米占有效使用面积达2平米左右，且上下立横管多给装修和使用带来不便，而地板采暖不像散热器明装占用室内空间，因此可增加有效使用面积2%。2006年，河北省有约1200万平方米的住宅采用了地板采暖，即增加了24万平方米的有效使用面积[12]。比较每平米的工程造价，可得出相比较中档和高档的散热器，地板采暖的造价更低，耗子更少[13]。环保优势：有关研究表示，与传统散热器采暖相比，地暖方式更符合人体舒适性要求，环境品质更好[14]。地板采暖能有效地减少强制对流采暖和散热器采暖因对流换热所引起的室内空气扰动，从而减少室内空气中的含尘量和细菌，同时热泵式地板采暖也减轻了燃煤、燃气等对空气的污染[15]。总结由此可见，低温点辐射采暖具有客观的节能效益和经济环保效益，它提高了采暖的舒适性要求，灵活控制散热量，合理利用低品位能源，扩大了房间的有效使用面积，使用寿命长，改善了室内环境品质，减轻了对环境的污染。正因为它的这些优势，使得该技术逐渐兴起，并且被越来越多的用户所接受。在人们生活水平日益提高的今天，在能源危机加剧的现在，低温地板辐射采暖将被大力推广，其前景不可估量。参考文献 [1]齐政新，杨基春，石磊．利用太阳能地板采暖减少建筑能耗[J]．中国能源，2006，(6)：28—30．[2]王家波，张少英，张敏敏．浅谈建筑采暖节能[J]．黑龙江科技信息，2008，(15)：256．[3]GerdHauser，ChristopherKempkes，BjarneW.Olesen．ComputerSimulmionofhydronicheating/coolingsystemwithembeddedpipes[J]．ASHRAETransaction，2000，106(1)：702—710．[4]刘灵芝，杨华，金凤云．地板采暖与传统采暖方式的CFD分析比较[J]．河北工业大学学报，2008，37(3)：64-68．[5]张春辉．低温热水地板辐射采暖系统与节能技术[J]．林业科技情报，2002，34(4)：50-51．[6]胡军．太阳能低温地板辐射采暖系统应用研究[D]．青岛：青岛建筑工程学院，2004．[7]韩飞燕，沈致和．散热器对流采暖与地板辐射采暖的比较分析[J]．山西建筑，2008，34(20)：28．[8]姬勤密．浅谈地板采暖及舒适性节能[J]．山西建筑，2008，34(2)：255．[9]王雅箴，罗清海．地板采暖系统节能性探讨[J]．低温建筑技术，2004，(4)：79-80．[10]M.AJa—Juusela．Heatingandcoolingwithfocusonincreasedenergyefficiencyandimprovedcomfort，guidebooktoIEAECBCS，Annex37，LowEnergySystemsforHeatingandCoolingofBuildings[J]．VTTTechnicalResearchCentreofFinland，2003．[11]李丽群，张唯毅，杨基春．我国住宅地板辐射采暖系统发展前景[J]．低温建筑技术，2003，(3)：71-72．[12]焦坤芳.地板采暖节能优势浅析[J]．中小企业管理与科技，2010，(4)．[13]叶成杰，王剑，王殿平．地板采暖技术在工程中应用[J]．散装水泥，2004，(3)：53．[14]汪健生，胡静．四种供暖方式的分析比较[J]．暖通空调，2005，35(4)：117-119． [15]刘鹏，沈晓真.低温热水地板辐射采暖技术应用现状[J]．低温建筑技术，2010，(6)．