论散热器采暖与地板辐射采暖优缺点

论散热器采暖与地板辐射采暖优缺点

王鑫祺

身份证：21020319940228553X

摘 要：随着人们对生活品质要求的不断提高，人们对采暖热舒适性的要求也有了更高的要求。目前冬季最为常见的采暖方式有：散热器采暖和低温热水地板辐射采暖等。本文简单对散热器采暖和低温热水地板辐射采暖采暖方式的特性、舒适性、节能性等方面进行分析，希望对于我们暖通设计师选取何种采暖方式有一定的指导作用。

关键词：散热器采暖；地板辐射采暖；优缺点；热舒适性

　舒适与节能一直是暖通专业在选择何种采暖方式所首要考虑的问题。随着城市高层建筑与大空间建筑的兴起，带来的是如何设计使用采暖系统，才能做到最大热能利用，进而达到节约能源的目的。而供热采暖节能的关键，首先是选择哪种采暖方式，以前我国的采暖方式主要以散热器对流供热为主，近些年，随着地板辐射供暖形式的广泛使用，其热舒适性好、干净卫生、空间占用小的特点，被广大居民越来越接受。下面比较一下这两种采暖的特点。
一、散热器采暖

散热器采暖方式，人体舒适性不仅与散热器释放的总体热量有关，还与散热器的选用形式、安装位置及散发过程中对流和辐射的比例有关。散热器的散热是利用了其表面及以上的辐射流，起到防止墙体冷辐射和阻挡部分冷空气进入室内区域的作用。

按照传统房间布局设计，一般将散热器沿外墙布置在窗下，这样的设计原理在于散热器在墙内壁面附近有限区域形成上升热气流，对流向窗户，可以阻挡渗入室内的下降冷空气。同时，热气流可以使窗表面维持一定的温度，很好的阻挡了易受冷风渗透的室内活动区域，同时保持了室内空间的湿润，保证了人体对室内环境感到的舒适性。而散热器设置的位置为外墙内侧，部分热量贴临外墙会损失，并不能被利用到。同时，散热器长时间加热，慢慢的热气上升，就会出现上高下低的现象，从而在房间的顶棚处形成热空气聚集层，形成上热下冷的情况，造成人体不适。

2. 低温热水板辐射采暖
   　　低温热水地板采暖系统也就是利用敷设在建筑物内部地面内的管材作为辐射面，进行室内采暖的系统。其原理主要是利用房屋地面地板的蓄热层吸收并积蓄低温热水的热量，然后以辐射和对流的形式加热地板进而加热室内空气，在室内形成一个空气可以交互的辐射场。根据统计，地板辐射采暖的辐射换热量高，能达到总换热量的一半以上。地板表面温度能达到25度到30度，辐射属于远红外线热波，无论是从温度还是辐射上，这些因素都对人体舒适性非常有利。

三、散热器采暖与低温地板辐射采暖的比较

1.对热舒适性和卫生的影响。散热器采暖热量主要集中在房间的中上部，上热下凉，人们经常有口干舌燥的感觉。散热器靠近墙面，热源温度较高，且主要通过空气交换加热，其空气加热后对流的方向是墙壁至屋顶，再到对面墙壁，再到地板，形成循环。循环过程中形成的气流也相对较大，冷热感觉比较明显。同时，散热器形成的气流对流可以使室内的尘土扬起，形成浮尘，以及明装散热设备和管道积尘面受热挥发的异味使得室内空气环境质量较差。而低温地板辐射采暖是以均匀辐射的方式散热，供暖符合人体生理需求曲线，室内地面温度均匀，室温自下而上逐渐递减，给人以脚暖头凉的感觉，能改善人体血液循环，促进新陈代谢，有利于人体健康。同时地暖形成的气流对流较弱，室内形成浮尘的程度要小很多，使室内环境更能保证清洁，改善了室内居住环境。
2.房间面积的影响。散热器系统室内有明敷管道及散热器，占用房间面积，且不美观，经常会影响到家具的摆放。而地板辐射采暖系统室内各种管线均铺设在地暖结构层中，取消了散热器及其立支管，不但不占用建筑面积，而且房间可以任意分隔，根据实际测算，平均可以增加室内2%~5%左右的使用面积，等于降低了房屋造价。但唯一不足的是地板辐射采暖会占用50mm左右层高。
3.热稳定方面。传统散热器系统热稳定性较差，散热器系统一旦循环水系统停止运行，散热器温度会很快降下来，从而室内温度也会随之下降。而地板辐射采暖系统热稳定性好。目前，我国分层楼板一般采用预制板或现浇板，其质地脆硬，隔音效果很差。地板采暖由于增加了保温层、垫层等，可以大大减少上层对下层的噪声干扰，具有非常好的隔音效果。地面层及混凝土层蓄热量大，因而在间歇供暖的情况下，室内温度变化缓慢，热稳定性好。
4.环保节能方面。传统的散热器采暖通常采用85~60℃左右供回水温度，需要耗费大量的热能。在采用散热器供热的节能采暖住宅中，散热器供热的立、支管管道散热量占到整个设计热负荷的近30%，热量损失比较大。而地板辐射采暖所用热媒温度较低，一些低温热源也能被利用，如太阳能、地热水。此外，还可利用热电厂余热、城市供热管网回水等热能。这些低温热源的有效利用，不仅节约了数量可观的不可再生资源，同时减少了废气、废渣的排放，既节能又环保。地暖系统在达到同样舒适条件的前提下，室内设定温度即使比对流式采暖低2～5 ℃， 也能使人们有相同的温暖感觉，能耗可以比其他采暖形式降低

20%~30%

，提高了热效率。

5.运行费用方面。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℃，西安地区住宅节能建筑供暖单位面积热指标取35W/m2，假设供热面积50000m2。求得地板辐射采暖供热系统水泵流量为150.5m3/h，散热器采暖供热系统的水泵流量为60.2m3/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160m3/h，扬程为25m；散热器采暖系统选择流量为65m3/h，扬程为25m。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15W，而散热器采暖系统功率则仅为7.5kW。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7.5kW・h。西安的供暖天数为120d，50000m2供暖建筑两种系统循环泵的功率差值就在21600kW・h左右。以目前西安地区商业用电0.8元/kW・h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17280元，在整个供暖周期中，这部分耗电量十分可观。所以从运行费用上来说，散热器系统具有显著的节能作用。
6.管材造价方面。传统暖气片安装时选用的管材多为金属材质，造价较高，而且容易老化。低温地板辐射采暖常用的管材有钢管、铜管和塑料管，由于塑料管具有无接头、容易弯曲、易于施工等优点，因而在工程中被广泛使用。常用的塑料管有：交联聚乙烯PEX管、改性聚丙烯PP一C管、聚丁烯PB管等，它们具有抗老化、耐腐蚀、不结垢、承压高、无环境污染、不易渗漏、水阻力及膨胀系数小等特点。

结束语
　　通过对地板辐射采暖系统与传统散热器采暖系统的舒适度、供暖能耗以及循环泵的经济性进行比较，不难发现地板辐射采暖系统相比散热器采暖系统，在舒适度上有很大的提升，散热器采暖存在供热温度过高以及能源浪费等现象。同时，地板辐射采暖系统的供暖能耗更小，而在循环泵的使用上，地板辐射采暖系统则需要消耗更大的能量。

因此，这就要求我们暖通设计师在设计采暖方案时，应当综合考虑，对建筑的供热系统进行选取，在保证设计要求情况下，尽可能节约能源，减少运行费用，保证方案的合理性。

　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出版.2010.08
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[4]浅谈地暖的应用及与传统暖气片的比较[J]. 张蕾.中华民居(下旬刊).2012(08)