輻射采暖與輻射供冷

關(guān)于輻射采暖與輻射供冷§5.1輻射采暖（供冷）的定義與輻射板的分類

一.輻射采暖（供冷）的定義1.定義：依靠供熱（冷）部件與圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面的輻射換熱向房間供熱（冷）的方式，稱為輻射采暖（供冷）。2.輻射采暖與對流采暖特征區(qū)別：房間各圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面的平均溫度高于室內(nèi)空氣溫度即而對流采暖正相反3.采暖輻射板：用于進(jìn)行輻射采暖的供熱部件。4.輻射供冷特征：各圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度低于室內(nèi)空氣溫度，即5.輻射采暖方式：可局部或集中，本章主要介紹集中式輻射采暖（供冷），不介紹用燃?xì)馄骶呋螂姞t等局部高溫輻射采暖。第2頁,共20頁，星期六，2024年，5月二.輻射板的分類1.按與建筑物的結(jié)合關(guān)系分整體式埋管式風(fēng)道式貼附式懸掛式埋管式：將通冷、熱媒的金屬管或塑料管埋在建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)，圖5-1（a）風(fēng)道式:利用建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)的連貫空腔輸送熱媒(圖5-1(b))貼附式：將輻射板貼附于建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)表面，圖5-2，貼附于窗下外圍護(hù)結(jié)構(gòu)結(jié)合的情況。懸掛式：分為單體式和吊棚式。單體式（圖5-3）單體輻射板還可串聯(lián)成帶狀輻射板吊在頂棚下，掛在墻上或柱，見圖5-4，間距高度見教材P95

吊棚式輻射板（圖5-5）第3頁,共20頁，星期六，2024年，5月

2.采暖輻射板按位置

墻面式地面式頂面式橫板式：可同時(shí)向上、下兩層房間供熱（供冷）窗下式單面散熱（圖5-2）雙面散熱（圖5-6）墻面式墻板式外墻式：外墻室內(nèi)側(cè)間墻式：設(shè)在內(nèi)墻單面散熱雙面散熱踢腳板式窗下式，踢腳板式多為單面散熱。圖5-7給出各種采暖輻射板在室內(nèi)的位置。第4頁,共20頁，星期六，2024年，5月三.輻射采暖的特點(diǎn)

1.圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度高，減少人體的輻射放熱量，舒適度增加。

2.豎向高度均勻，適合人體舒適性要求，室內(nèi)空氣溫度可比對流低1-3℃，節(jié)能。

3.可利用低溫?zé)崦健?/p>

4.少占建筑面積。

5.適于局部加熱。第5頁,共20頁，星期六，2024年，5月§5.2輻射采暖系統(tǒng)一.輻射采暖系統(tǒng)的熱媒

1熱媒種類

熱水：首選，溫升慢，混凝土板不易裂縫，可采用集中質(zhì)調(diào)。蒸汽：溫升快，易出裂縫，不能集中質(zhì)調(diào)?？諝猓航ㄖY(jié)構(gòu)厚度增加。電：板面溫度易控制，調(diào)節(jié)方便，但耗電，應(yīng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證。2.熱媒溫度：熱水時(shí)根據(jù)熱源和板的類型，分較高溫和較低溫。盡量利用地?zé)?，太陽能等。懸掛式金屬輻射板可選較高供水溫度（130℃高溫水），埋管式熱媒溫度可比板面溫度高20-40℃，窗下式可選用較高（如105℃）間墻式，踢腳式，頂面式和地面式一般低于60℃。第6頁,共20頁，星期六，2024年，5月二.熱水輻射采暖系統(tǒng)１.采暖輻射板的加熱管型式與板的位置，尺寸和類型有關(guān)。窗下式見圖5-9踢腳式采用圖5-10墻面式有圖5-11所示。地面式有圖5-12管道埋設(shè)見5-13單體懸掛式金屬輻射板，可采用圖5-14所示兩種型式第7頁,共20頁，星期六，2024年，5月２.輻射采暖系統(tǒng)的管路系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)系統(tǒng)型式：上供或下供，單管或雙管。窗下輻射板可采用單、雙管或雙線式，見圖5-11地面輻射板，頂面及地面-頂面應(yīng)采用雙管，以利于調(diào)節(jié)和控制。輻射水平安裝中，管內(nèi)流速不應(yīng)小于0.25m/s,以便制冷，應(yīng)設(shè)放氣閥與放水閥。圖5-15表示下供上回式雙管系統(tǒng)中輻射板與管路連接。墻面板可按圖5-11的型式采用單、雙或雙線系統(tǒng)。還可在建筑物個(gè)別房間（如進(jìn)廳）裝輻射板，這時(shí)供回水溫度按主要層間條件確定，輻射板可接供水上或回水上。圖5-16給出一個(gè)大廳輻射板接到回水管上。輻射板本身阻力大，不易水力失調(diào)，不同板阻力損失差別大，在一個(gè)系統(tǒng)中最好采用同類板，否則應(yīng)有可靠的調(diào)節(jié)措施。第8頁,共20頁，星期六，2024年，5月§5.3輻射采暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算一.輻射板的表面溫度1.影響表面溫度的因素：管徑d，管間距s,埋設(shè)厚度h,混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)，熱媒溫度和房間溫度等．即上述六個(gè)變量中有四個(gè)（）變化范圍不大或可預(yù)先給定。鋁塑復(fù)合管其管徑規(guī)格為12/1616/2020/25（內(nèi)徑/外徑）d可知，在給定的數(shù)據(jù)后，板表面溫度只與管間距S和埋設(shè)厚度h有關(guān)。S越小，h越大，板面溫度越均勻，但造價(jià)越高。因此，在確定S和h時(shí)要作經(jīng)濟(jì)分析。第9頁,共20頁，星期六，2024年，5月2.板體溫度場：如圖5-17所示，實(shí)線為等溫線，虛線為熱流。熱流線起始于加熱管，終止于板表面。沿不同熱流方向混凝土熱阻是變化的，使得板表面是不等溫面。３.溫度場的不均勻性：加熱管管頂所對應(yīng)的板表面溫度最高，為;兩相鄰加熱管間（s/2處）表面溫度最低為ts/2.輻射板不僅每一加熱管管頂混凝土表面溫度不均勻，沿水的流程混凝土表面溫度也是不均勻和變化的，圖5-18（a）,(b),(c)分別表示三種不同排管形式沿房間進(jìn)深溫度變化的情況。Ts表示表面平均溫度的變化范圍。第10頁,共20頁，星期六，2024年，5月４.板表面溫度的確定：要考慮衛(wèi)生要求，人的熱舒適性和房間用途。我國暫無此標(biāo)準(zhǔn)，俄羅斯有資料，對不同的采暖輻射板，用于下列房間時(shí)最高允許平均溫度規(guī)定如下：見教材P102。按表面最高允許平均溫度的高低排序是：墻面板，頂面板，地面板。注意地面覆蓋層最高允許溫度限制。P102俄羅斯標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，各部分溫差不應(yīng)超過10℃（地面）墻面和窗下板單管系統(tǒng)，供回水溫度可取105-70℃，雙管取95-70℃鋁塑管板最高供水溫度≯55℃。第11頁,共20頁，星期六，2024年，5月二.盤管的水力計(jì)算沿程阻力，鋁塑復(fù)合管的比摩阻R可用下式，且式（5-4）教材102式中各項(xiàng)見教材P102水的流動(dòng)狀態(tài)相似數(shù)b用下式計(jì)算：（5-5）

-阻力平方區(qū)臨界雷諾數(shù)。實(shí)際雷諾數(shù)用下式計(jì)算式中各項(xiàng)意義見教材P103式中各項(xiàng)意義見教材P103第12頁,共20頁，星期六，2024年，5月熱媒溫度為80℃，鋁塑管比摩阻R值可查附錄5-1當(dāng)熱媒平均溫度不等于80℃時(shí)，用附錄5-1查出的R要修正，式中各項(xiàng)意義見教材P103鋁塑管在水水力計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮管子的管壁及管厚的制造偏差。用下式來確定管子的計(jì)算內(nèi)徑：式中各項(xiàng)見教材P103局部阻力：地面輻射板采用鋁塑管時(shí)，大多數(shù)只有彎頭這一局阻，附錄5-2給出局阻系數(shù)。第13頁,共20頁，星期六，2024年，5月三.地面輻射板供熱量的計(jì)算１.影響輻射板供熱量因素：熱媒溫度，流量，管徑，材質(zhì)，間距，位置，盤管型式，混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)，厚度，板表面溫度及分布，背部材料的導(dǎo)熱系數(shù)，厚度等。２.供熱量俄羅斯進(jìn)行熱工試驗(yàn)，結(jié)果見附錄5-3，5-4每米鋁塑管的散熱量根據(jù)管徑和傳熱溫差計(jì)算，傳熱溫差為：管子明裝時(shí)取表中數(shù)值的90%-100%，在天棚下明裝取70%-80%；埋于重混凝土中時(shí)（混凝土密度≤2000kg/，=1.8）取2倍，輕混凝土中時(shí)取1.1-1.15倍。第14頁,共20頁，星期六，2024年，5月§5.4電熱膜輻射采暖一.原理及特點(diǎn)1.原理：電熱膜是一種通電后能發(fā)熱，厚度很?。?.24mm）的半透明聚酯薄膜，由特制的可導(dǎo)油墨，金屬載流條經(jīng)印刷，熱壓在兩層絕緣聚酯薄膜之間。2.優(yōu)缺點(diǎn)：有輻射采暖和電采暖優(yōu)點(diǎn)，無燃燒排放物，便于控制，運(yùn)行簡便，舒適，但消耗高品位電能。安裝示意：圖5-19第15頁,共20頁，星期六，2024年，5月二.電熱膜片數(shù)的計(jì)算

采暖所需電膜片數(shù)用下式計(jì)算后取整式中各項(xiàng)見教材P105第16頁,共20頁，星期六，2024年，5月§5.5輻射供冷可有多種型式，如整體式，貼附式和懸掛式，可用于民用或工業(yè)目前應(yīng)用最多是頂面式輻射板---冷卻吊頂。優(yōu)點(diǎn)：施工安裝維護(hù)方便，不影響室內(nèi)布置，輻射板不易破壞，供冷效果不易受影響。上部供冷，降低垂直溫度梯度，舒適感好。為防止表面結(jié)露，表面溫度須高于露點(diǎn)，無除濕能力，須結(jié)合新風(fēng)系統(tǒng)。一.冷卻吊頂１.傳熱形式：輻射和自然對流２.傳熱比例：取決于頂板的結(jié)構(gòu)型式及頂板附近的空氣流動(dòng)方式。第17頁,共20頁，星期六，2024年，5月當(dāng)?shù)蹴斚旅娴睦漭椛涿鏋榉忾]式，比例1：1當(dāng)?shù)蹴斚旅娴睦漭椛涿鏋殚_敞式或有貫通的氣流通道時(shí)，對流換熱比例要大得多，供冷量也大。３.冷卻頂板的類型：圖5-20給出三種結(jié)構(gòu)型式，圖（a）為一體式，冷頂板與水管制成一體，形成一頂板單元，圖（b）為單元式，通過傳熱肋片把水管和金屬頂板連接形成一吊頂單元；圖（c）為鑲嵌式，水管以毛細(xì)管形式鑲嵌吊頂內(nèi)，組成一安裝單元。（a）（b）最為常見。

5-21為對流式冷卻頂板的單元，對流占80%，輻射20%最大供冷量可達(dá)230w/第18頁,共20頁，星期六，2024年，5月二.冷卻吊頂?shù)乃到y(tǒng)通常與新風(fēng)系統(tǒng)結(jié)合供冷，須同時(shí)考慮冷卻吊頂和新風(fēng)系統(tǒng)對系統(tǒng)的不同要求：（1）供水溫度：為避免吊頂表面結(jié)