低溫熱水地板輻射采暖(以下簡稱地板采暖)與散熱器采暖在建筑采暖領域都有著廣泛的市場。散熱器采暖是一種傳統(tǒng)的采暖方式,在我國的建筑采暖中占據著主導地位。近年來,隨著人們生活水平的提高,人們對建筑的舒適性要求越來越高,地板采暖憑借著它的功能性、舒適性及節(jié)能性等主要的突出特點,已被廣泛地應用于住宅、老年社區(qū)、幼兒園、公寓、別墅等建筑。
1地板采暖與散熱器采暖的系統(tǒng)形式比較
熱水地面輻射供暖系統(tǒng)供水溫度宜采用35℃~45℃,不應大于60℃[1]。地板采暖以溫度不高于60℃的熱水為熱媒,熱水在埋置于地板下的盤管內循環(huán)流動,以傳導方式均勻地加熱地板,再通過地面以輻射和對流的傳熱方式向室內供熱的供暖方式。而散熱器集中供暖系統(tǒng)宜按75℃/50℃連續(xù)供暖進行設計,且供水溫度不宜大于85℃[1]。散熱器采暖是將散熱器盡量安裝在室內靠近外墻或外窗位置來向室內對流散熱的熱水供熱系統(tǒng),主要是采用對流方式加熱室內空氣進行供暖。
因此,散熱器采暖系統(tǒng)采用市政供熱或者鍋爐房熱源直供的較多,而地板采暖系統(tǒng)由于需要的熱水溫度低,可采用太陽能、各類熱泵等為熱源。比如,根據建筑所在城市的氣候特點,如果冬季最低氣溫能夠滿足空氣源熱泵機組的運行條件,對于單體別墅可以采用空氣源熱泵作為地板采暖的熱源,沒必要增加鍋爐房等設施。
2地板采暖與散熱器采暖的特點比較
2.1節(jié)能與舒適性方面
地板采暖主要靠輻射供暖,計算全面地面輻射供暖系統(tǒng)的熱負荷時,室內計算溫度的取值應比對流采暖系統(tǒng)的室內計算溫度低2℃,或取對流采暖系統(tǒng)計算總熱負荷的90%~95%[2]。根據日本的研究,室溫每降低1℃能源費可以節(jié)省10%左右。由于地板采暖輻射熱損失小,熱舒適度高,16℃的地板采暖室溫相當于18~20℃的散熱器供暖所能達到的舒適度,地板采暖的室溫可比散熱器采暖的室溫降低2~4℃,這正是諸多資料中所表述的地板采暖可節(jié)約能源費20%~30%的來源[3]。
地板采暖時,沿房間高度方向溫度比較均勻,由下而上逐漸遞減。圖1給出不同采暖方式下沿房間高度方向室內溫度變化[4]。以房間高度h為1.5m處,空氣溫度tR為18℃為基礎來進行比較。從圖上可看出,熱風采暖時(曲線1)沿高度方向溫度變化最大,房間上部區(qū)域溫度偏高,工作區(qū)溫度偏低。采用輻射采暖(曲線3和曲線4),特別是地面輻射采暖(曲線4)時,工作區(qū)溫度較高,由于地面附近溫度升高,且溫度沿高度方向逐漸遞減,給人一種腳熱頭涼的清醒感覺,符合人體的生理需求。散熱器采暖(曲線2)方式的熱量是從房間內有散熱器的一側向室內其它面對流散熱,地面附近溫度偏低,房間上部溫度又比地板采暖時高,雖然使室內溫度達到了供暖標準,但是腳下的地板是涼的,舒適感較差。地板采暖的熱量集中在人體受益的高度范圍內,不會出現(xiàn)室內頂層溫度高,底層溫度低的現(xiàn)象,有利于改善人們的舒適度。設計輻射采暖時相對于對流采暖時規(guī)定的房間平均溫度可低1~3℃,這一特點不僅使人體對流放熱量增加,提高人的舒適感,并可減少房間上部溫度升高增加的無效熱損失。因此地板輻射采暖可節(jié)省采暖能耗。
2.2安裝布置與溫度調節(jié)方面
散熱器及與其相連接的管路大多明裝在房間內,占用了室內空間,還會因散熱器的樣式及其安裝的位置影響到美觀和家具的擺放。如果將散熱器用裝修罩子罩起來,在很大程度上又影響了散熱器的散熱效果。
地板采暖的管道全部在地面以下,如圖2所示,使得室內沒有散熱器和供熱的立管及支管,只要將一個分集水器裝在廚房的暗柜里、臺盆下等比較隱蔽的地方即可,不占用使用面積,增加了室內使用面積。地板采暖的整個房間也不會有像散熱器那樣的外露設備和過多的管路,房間的視覺感很好,顯得寬敞明亮,有利于進行室內裝修和家具的布置。另外,地板采暖的各房間每一環(huán)路的管道均接在集中設置的分集水器上,且接口處設有閥門,住戶可根據需要對各分區(qū)的房間溫度進行獨立調節(jié)控制。
2.3系統(tǒng)使用壽命及安全性能方面
地板采暖盤管埋在地板內,上面有填充層和裝飾面層(如圖2所示),在采暖運行中,管道中的水溫不高,不易結垢,管材(塑料管或鋁塑復合管)也比鋼材更具有耐腐蝕性,且管材制造長度可做到一個環(huán)路的地板采暖的盤管采用一整根管子,埋設部分無接頭,易于施工,不易滲漏,所以說,如果不是人為破壞,幾乎不存在維修的問題,只需要定期更換過濾器,維修簡單,節(jié)約維修費用,系統(tǒng)使用壽命長。而散熱器采暖的管材易腐蝕,管路連接點多,則會給住戶帶來跑、冒、滴、漏水和維修的煩惱,系統(tǒng)使用壽命也不及地板采暖系統(tǒng)。
2.4衛(wèi)生與健康方面
地板采暖方式與空調、散熱器等通過強對流循環(huán)熱風的采暖方式相比,空氣中灰塵流動要小得多,不會有空調裝置的噪聲,不會使室內污濁的空氣產生強對流,從而保證了室內空氣潔凈,有利于人體的健康。同時,地板采暖的室內溫度比散熱器采暖的室內溫度低,且地板采暖的室內空氣對流極小,使得水分散失相對較少,保證了室內空氣的相對濕度。相對而言,散熱器采暖會更容易造成室內燥熱、讓人感到口干舌燥等不適。
2.5樓間熱傳遞、熱穩(wěn)定性與隔音效果方面
地板采暖由于其本身的要求是在結構板上設有絕熱層(如圖2所示),則樓間的熱傳遞相對較小。地板采暖的混凝土填充層有較好的蓄熱性能,熱惰性大,在間歇供熱的條件下,室內溫度波動也比散熱器等對流采暖系統(tǒng)的明顯小,熱穩(wěn)定性能好。另外,由于絕熱層采用的泡沫塑料或者發(fā)泡水泥均為孔狀,具有一定的吸音作用,樓層間的隔音效果要稍好些,可降低噪音污染。
3 結語
以上是本人根據自己的工作經驗以及查看的相關資料所總結的幾個方面,針對地板采暖和散熱器采暖做出了一個簡單的比較。個人認為,地板采暖做到了在滿足功能需要的同時達到了更舒適、更節(jié)能、更健康的目的,與散熱器采暖相比,它在室內裝修、系統(tǒng)的使用壽命等多方面也都有著很明顯的優(yōu)越性,值得大力推廣。地板采暖也比較適合使用頻率較高的老人、小孩,比如將其應用于老年社區(qū)、幼兒園等建筑。因此,在進行采暖系統(tǒng)設計時,要與建筑的實際情況相結合,進行采暖系統(tǒng)的合理選擇,才能更好的發(fā)揮出地板采暖的優(yōu)勢。