低温热水地板辐射采暖分户系统的设计及分析.docx

低温热水地板辐射采暖分户系统的设计及 分析 (包钢(集团)包钢炼铁厂，内蒙古 包头 014010) 摘 要：文章论述了低温热水地板辐射采暖分户热计量 系统的特点、布置形式、调节与温控及本系统的计量和热 负荷的计算，为该项技术的使用和推广提供借鉴。 关键词：地板；辐射采暖；分户热计量；建筑节能； 热负荷 中图分类号：TU832.1+6TB941 文献标识码：A 文章 编号：10076921(XX)03004603 随着科学的发展和人民生活水平的不断提高，人们对 环境质量的要求也越来越高，对于室内环境污染来说要求 空气清新卫生，温度舒适宜人，节能经济等。地板辐射采 暖技术正是这种既节能又能对房间热气候进行调节的供暖 系统，是当今公认的卫生条件及舒适度都十分理想的供暖 方式。地板辐射采暖系统是通过埋设于地板下的加热管 塑管或导电管，先把地板表面温度升高，再通过地板把 热量均匀地辐射出去的原理进行工作的。与传统的采暖方 式相比，地板采暖的优势是不言而喻的。通过地板均匀散 热，房间同一平面内温度均匀，热气从脚底生，室内温度 由下而上逐渐降低，更符合人体脚暖头凉的生理需要，由 此决定了其在分户计量供暖中的重要地位。 1 地板辐射采暖分户计算 1.1 基本设计条件 低温辐射采暖系统的水温范围为：3560，供回 水温差为 815。 低温辐射采暖系统的水流量一般为 0.02L/s0.04 L/s。 低温辐射采暖系统中单个回路的长度应不宜超过 120m，可在此基础上20m 左右，在 100m 范围内，其正常 的平面高度压损总值一般在 618Kpa。 供暖管弯曲半径不应小于 8 倍直径，以 20cm 为间距进 行调整。 低温辐射采暖系统的地板表面温度宜为 2329。 1.2 采暖热负荷计算 1.2.1 地面辐射采暖热负荷计算应按采暖通风及空 气调节设计规范GBJ19 的规定执行外，在设计中不应计算 设有加热管道地面的耗热量，并且采暖热负荷宜取房间常 规计算的 95%或将室内计算温度降低 2OC。 1.2.2 采用集中供暖分户独立热缘的住宅，确定房间 热负荷时，应考虑间歇供暖的修正系数。 1.2.3 地面辐射用于房间局部区域采暖，其他区域不 采暖时，地面辐射所需散热量按全面辐射采暖所需热量， 乘以表 1 的计算系数确定。740)this.width=740“ border=undefined 1.2.4 进深大于 6m 的房间，宜以据外墙 6m 为界分区， 把各区当作不同的单独房间，分别计算采暖热负荷和进行 地面辐射采暖设计。 1.2.5 地面辐射采暖的有效散热量应计算确定，并计 算室内设备，家具及地面覆盖物等对有效散热量的折减。 2 地板辐射采暖分户计量系统的布置形式 管道暗敷于本层地面下，地面构造由楼板或土壤相邻 的地面、绝热层、加热管、填充层、找平层和面层组成(见 图 1)。 740)this.width=740“ border=undefined 2.1 户内加热管道的布置与敷设 2.1.1 加热管间距宜为 100300mm，沿围护结构围墙 敷设的加热管距外墙内表面宜为 100mm。 2.1.2 每支环路的加热管长度应小于 120m。 2.1.3 加热管的敷设形式主要有螺旋形、往复型、直 列型。一般使用较多的是螺旋型。740)this.width=740“ border=undefined 2.1.4 地面辐射采暖的地面构造层含防水层，保温层， 细石混凝土层，找平层，面层(见图 3-a)。 2.1.5 首层地面，卫生间及其厨房必须设防水层。采 暖地面构造层与外墙接触部位应作保温处理(见图 3-b)。 740)this.width=740“ border=undefined 2.1.6 加热管的固定应使用固定管卡，在直线管线上 应每隔 1m 设置一个。在弯曲部位应设置两个。 2.1.7 对采暖面积大于 40m2 或每 10m 长，应在细石混 凝土层及以上各层设伸缩缝，其宽度为 58mm，宜填充膨 胀膏，加热管穿过伸缩缝处，应加柔性套管。地面不允许 设逢时，应另作处理。加热管穿出地面处，应加套管防护。 2.1.8 采暖地面活负荷载等于或大于 20kn/m2 时， 应进行结构强度验算。 2.2 计量装置布置形式 供暖系统形式要与所采用的热计量方式相匹配，并满 足室温可调节、分户供热量可计算的要求，且便于运行管 理和控制。采用分户计量表计量方式时，宜采用共用立管 的分户独立系统形式。热力入口的供水管上宜设置一级或 两级过滤器，回水管上宜设置滤网规格不小于 60 目的过滤 器。热力入口供、回水管上需设置必要的压力表或压力表 管口，以观测热力入口的资用压头，直接或间接地判断过 滤器两端的压差，观测自力式压差控制阀或自力式流量控 制阀的阀后系统压差。采用分户计量表计量方式时，户内 系统入户装置包括供水管上的锁闭调节阀、户用热量表、 滤网规格不低于 60 目的水过滤器及回水管上的锁闭阀等部 件(见图 4)。740)this.width=740“ border=undefined 2.3 单元立管系统 单元立管系统有两种型式，分别是异程式和同程式(见 图 5)。 740)this.width=740“ border=undefined 异程式单元立管系统中热媒循环路径是不相等的，以 所示的下供下回异程式单元立管系统为例。热媒经底层环 路的路径最短，环路的局部和沿程阻力最小，热媒经最高 层环路的路径最长，循环阻力最大，随着楼层的增加，这 种差别进一步扩大，但由于自然压头的存在，有助于热媒 流向高层的用户，两种作用方向相反。经计算表明，当管 径选择良好时，两者的作用是可以相互抵消的，完全抵消 是不可能的，但只要经过严格计算，把两者的正负差控制 在规范允许的范围内还是可以做到的，所以异程式单元立 管系统可以应用于地板辐射采暖分户热计量系统。 同程式单元立管系统，热媒径各个热用户循环的路径 大致相当。随着楼层数的增加，自然作用的压头不可忽视， 而系统自身对自然压头的作用又难以克服，当楼层超过一 定高度时，自然压头引起的不平衡率将超出规定允许的范 围，引起水力失调，并且它比异程式系统多一根干管，不 仅使系统成本增加，且难于布置。因此，对分户供暖系统， 在没有特殊要求时应采用异程式单元立管为宜。 3 地板辐射采暖分户计量系统的调节与温控 3.1 调节 地板辐射采暖系统可以变温度和变流量运行调节，在 加热管与分水器、集水器结合外，分路设置远传型自力式 或电动式温控阀，通过各房间内的温控器控制相应回路上 的调节阀控制各房间室内温度。 3.2 温控 恒温阀的感温原件类型应与地板盘管的安装情况相适 应。按通过恒温阀的水量和压差确定恒温阀的规格，恒温 阀全开时的阻力不宜小于环路总阻力值的 50%，两端压差应 小于 30kPa。恒温阀应具备限定最小流量的防冻功能。 4 地板辐射采暖分户计量系统的计量 4.1 热计量方式 通常地板供暖系统常采用：户用热量表方式为佳。即 在每户入户装置处设户用热量表，并在每栋或几栋住宅的 热力入口处设一个总热量表。分户计量系统所采用的各种 热量表，应符合国家规定现行行业标准热量表的要求。 4.2 热计量装置 热量表选型时宜使其流量范围、设计压力、设计温度 等与实际工况相匹配，并要注意其对安装空间的要求和流 量传感器的连接方式。热力入口总热量表的额定流量，宜 与系统设计流量的 80%相对应。户用热量表的额定流量，要 与系统设计流量相对应。共用一个总热量表的各热用户的 热计量方式及热计量装置的种类和型号应统一。热力入口 处的总热量表和户用热量表应选用低阻表。总热量表口径 为 DN5070 时宜采用机械旋翼式热量表，口径为 DN80150 时宜采用超声波式或机械旋翼式热量表，口径超 过 DN200 时宜采用超声波式热量表。户用热量表宜采用机 械旋翼式或超声波式热量表；热力入口的总热量表，宜采 用流量传感器和计算器合为一体的内装电池整体式热量表。 5 地板采暖分户热计量系统的特点 5.1 地板采暖分户热计量系统的主要优点 5.1.1 采用地板下敷设供热盘管的方式供暖，水平温 度分布均匀，垂直温度梯度大，符合脚暖头凉的人体生理 需要，使得冷热舒适感效果好。 5.1.2 采用聚丁稀管材，埋入地板下，管材使用寿命 达 50 年，无腐蚀、不结垢、不漏水，降低了维护保养费用， 降低了运行管理成本。 5.1.3 采用地板辐射供暖方式，不占用有效使用面积， 不妨碍室内的家具布置，并无高温对流表面的存在，减少 了室内灰尘的飞扬与扩散。 5.1.4 地板辐射供暖方式还可方便进行分户、分室控 制，分户计量与调节。 5.2 低温地板辐射供暖的主要缺点 5.2.1 不可维修性。地板辐射供暖，加热管敷设在地 板下，系统一旦出现问题，需剖开大片地面进行维修，给 用户造成麻烦和损失。 5.2.2 与传统的散热器供暖相比造价偏高。这里说的 传统散热器系统是指不设暖气罩，不计散热设备的二次装 修费时造价偏高，如计入散热设备的二次装修费，造价基 本持平或略有降低。 6 结