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1、埋管式低温地面辐射采暖技术,2020/7/12,荆有印 ,2,低温辐射采暖的基本概念 埋管式低温地面辐射采暖系统的形式及特点 地面盘管辐射采暖的设计计算及分析 施工要求 数值模拟,2020/7/12,荆有印 ,3,1低温辐射采暖的基本概念,定义 低温辐射采暖是指辐射板表面温度低于80的辐射采暖形式。 分类 按构造：埋管式、风道式和组合式 按其布置位置：地面式、墙面式、顶面式和楼面式。 如表1所示。,2020/7/12,荆有印 ,4,2020/7/12,荆有印 ,6,埋管式地面辐射采暖以其温度梯度小、室内温度均匀、脚感温度高、易于敷设和易于施工等特点目前被广泛采用。,2020/7/12,荆有印
2、,7,2埋管式低温地面辐射采暖系统的形式及特点,常见管道布置形式 联箱排管式（图1a） 平行排管式（图1b） 蛇形排管式（图1c） 蛇形盘管式（图1d）,2020/7/12,荆有印 ,8,系统特点 联箱排管式 管路易于布置，系统阻力小，但板面温度不均匀，温降小，排管与联箱间采用管件或焊接连接的方式，易渗漏。,2020/7/12,荆有印 ,9,平行排管式 管路易于布置，系统阻力适中，适用于较长塑料管材弯曲敷设，但板面温度不均匀，管路转弯处转弯半径小。,2020/7/12,荆有印 ,10,蛇形排管式 管路易于布置，系统阻力和温降适中，适用于较长塑料管材弯曲敷设，板面温度均匀，但管路的一半数目转弯处
3、的转弯半径小。,2020/7/12,荆有印 ,11,蛇形盘管式 管路易于布置，系统阻力和温降适中，适用于较长塑料管材弯曲敷设，板面温度均匀，且管路只有两个转弯处的转弯半径小。,2020/7/12,荆有印 ,12,埋管式辐射采暖的平、剖面基本构造,盘管辐射采暖供水温度一般小于60，管路基本不结垢，多采用管路一次性埋设于混凝土中的做法。 地面辐射供暖技术规程，与土壤相邻的地面，必须设绝热层，且绝热层下部必须设置防潮层。直接与室外空气相邻的楼板，必须设绝热层。,2020/7/12,荆有印 ,13,与土壤相邻的地面的保温层如果受潮，地面的热阻将会变小，通过地面将散失更多的热量。这样势必会影响室内的温度
4、。因此，与土壤相邻的地面必须做保温层。 地面构造由楼板或与土壤相邻的地面、绝热层、加热管、填充层、找平层和面层组成，如图所示。,2020/7/12,荆有印 ,14,地板辐射采暖剖面图,2020/7/12,荆有印 ,15,需要注意的还有卫生间、洗衣间、浴室和游泳馆等潮湿房间，在填充层上部应设置隔离层。 设置防水层也是防止保温层吸水后导致地面的热阻将会变小，从而影响室内的热舒适性。,聚苯乙烯泡沫塑料板绝热层厚度（mm）,2020/7/12,荆有印 ,16,地暖地面做法中埋设有管道、苯版，这就决定的其地面能够承受的荷载比较小。 当地面荷载大于20kN/m2时，应会同结构设计人员采用加固措施。,202
5、0/7/12,荆有印 ,17,集、分水器 自采暖立管引来的分户采暖干管通过集、分水器与地暖管道相连接。 分水器、集水器最大断面流速不宜大于0.8m/s。 每个分水器、集水器分支环路不宜多于8路。每个分支环路供回水管上均应设置可关断阀门。 在分水器的总进水管与集水器的总出水管之间，宜设置旁通管，旁通管上应设置阀门。 分水器、集水器上均应设置手动或自动排气阀。,2020/7/12,荆有印 ,18,2020/7/12,荆有印 ,19,2020/7/12,荆有印 ,20,塑料卡钉图,2020/7/12,荆有印 ,21,2020/7/12,荆有印 ,22,盘管材料 管道材料：钢管、铜管和塑料管。 塑料管
6、：交联聚乙烯塑料管(xPLE管)和聚丁烯管(PB管)。 早期的埋管式辐射采暖管道均采用钢管和铜管，埋设的管道需焊接。 目前由于塑料工业的发展，塑料管已满足低温辐射采暖对塑料管耐高温、承压高和耐老化的要求。 采用塑料管时埋设部分无接头，容易弯曲，易于施工，避免了埋地管道的渗漏现象。,2020/7/12,荆有印 ,23,3.地面盘管辐射采暖的设计计算及分析,辐射采暖的温度、散热量计算 辐射采暖的散热的组成 辐射散热和对流散热。 散热量计算 辐射散热量和对流散热量可根据室内温度和辐射板表面温度以及辐射板安装形式求出。,2020/7/12,荆有印 ,24,辐射散热量：,对于地面：,对于顶棚：,对流散热
7、量：,式中 -辐射散热量和对流散热量； -辐射板表面平均温度； -室内受辐射墙面、棚面和室内物体表面温度； -室内温度。,2020/7/12,荆有印 ,25,设计参数的选定及设计要点 设计参数的选择 （）辐射板表面的平均温度 根据辐射板设置的不同位置由表2选取，辐射面积小者取大值，辐射面积大者取小值。,2020/7/12,荆有印 ,26,（）系统供回水温差 系统供回水温差一般可按6-15设计。 对埋设层厚度大或地面上敷设导热系数小的材料(如木地板或地面敷设地毯等)，则温差可取大值，反之取小值。 （）在舒适性要求相同的情况下，辐射供暖房间的设计温度可以比对流供暖房间低2-3。,2020/7/12
8、,荆有印 ,27,设计要点 ()提高辐射板表面温度的方法 -提高供回水平均温度 - 减小盘管间距 -减小埋设盘管层的厚度 ()提高辐射板表面温度的均匀程度的方法 减小盘管间距，增大埋设盘管层的厚度，盘管间距越小、埋设盘管层厚度越大，则辐射板表面温度越均匀。,2020/7/12,荆有印 ,28,（）控制有效的传热，减少热损失的方法,辐射板的传热为双向传热，顶面辐射板的上部、地面辐射板的底部的传热量，若传至建筑物的外部，就成为建筑热负荷的一部分，即热损失； 若传至相邻的其它采暖房间，则成为该房间的得热。 在辐射板设计过程中，通过在盘管上方或下方设置保温层的方法来控制有效的传热，减少热损失。,202
9、0/7/12,荆有印 ,29,()对按建筑面积收取供暖费的多层辐射采暖建筑 可利用辐射板双向传热的特点，中间楼层辐射板不敷设保温层来向上下传热，而顶层房间顶棚敷设辐射板向下传热，以补充部分顶层热负荷大的房间的散热量不足。 ()对分户计量收取供暖费或分户安装燃气热水器的多层辐射采暖建筑 应在盘管的下方敷设保温层。,2020/7/12,荆有印 ,30,（）低温地面辐射采暖系统 应设计成双管系统，用以保证每副盘管的供水温度基本相同。 （）对设室内温度控制器加两通阀的系统 应采用变水量系统，在总供水干管和总回水干管间设差压控制器和电动调节阀控制供回水压差。 （）对大型辐射采暖系统 可以考虑采用变频调速
10、水泵、多台水泵运行方式。,2020/7/12,荆有印 ,31,盘管水力计算 盘管管路的阻力：沿程阻力和局部阻力 由于盘管管路的转弯半径比较大，局部阻力损失很小，可以忽略。因此可近似认为：,2020/7/12,荆有印 ,32,考虑分、集水器和阀门等的局部阻力，盘管管路的总阻力可在沿程阻力的基础上附加10-20，即,2020/7/12,荆有印 ,33,4.施工要求,辐射盘管一定要由有施工经验或专业的施工队伍施工。 采用塑料管时，每副盘管管长一般不超过150m，塑料管的转弯半径应不小于12倍管外径。 在埋管施工中，塑料管中应冲水保压，施工完毕后，让其自然干燥，在两周内不得向盘管供热。,2020/7/
11、12,荆有印 ,34,系统初次启动时，11，且最高不超过32。以32水循环两天，然后逐日升温3，直至60为止。 由于地面辐射采暖的地板温降较大，在设计地面辐射采暖过程中要考虑热膨胀的影响，每67m左右应设58mm的膨胀缝，以满足地板热膨胀的需要。,2020/7/12,荆有印 ,35,5.数值模拟,(1)地板层温度分布情况,2020/7/12,荆有印 ,36,两面放热的采暖辐射板中的温度场和板表面温度的变化,1-地面-顶面混凝土辐射板 2-加热管 3-等温线 4-热流线,2020/7/12,荆有印 ,37,横向温度分布特性曲线,2020/7/12,荆有印 ,38,纵向温度分布特性曲线,2020/7/12,荆有印 ,39,(2)室内空间温度分布情况,2020/7/12,荆有印 ,40,房间纵向温度分布特性曲线,2020/7/12,荆有印 ,41,不同采暖方式下沿房间高度室内温度的变化,1-热风采暖 2-窗下散热器采暖 3-顶面辐射采暖 4-地面辐射采暖,2020/7/12,荆有印 ,42,(3)地面温度分布情况,2020/7/12,荆有印 ,43,作业题,自选一采暖房间，试做如下设计工作： 计算冬季采暖热负荷 进行埋管式低温地面辐射采暖 绘制平面布置图,再见,
