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1、(精编)某民用住宅低温地 板辐射采暖节能设计 目录 中文摘要（关键词）1 外文摘要（关键词）2 1 绪论 3 1.1 地板采暖的历史 3 1.2 地板采暖的特点 5 1.2.1 地板采暖的优点 5 1.2.2 地板采暖的缺点 7 1.3 地板辐射采暖的国内外研究现状 7 1.3.1 国外研究现状 7 1.3.2 国内研究现状 8 1.4 地板辐射采暖的发展前景 8 1.5 地板辐射采暖的结构和布置形式 9 1.6 地板辐射采暖主要参数规定和适用范围 10 1.6.1 地板采暖的主要参数规定 10 1.6.2 地板采暖的适用范围 10 1.7 本文主要研究内容和意义 10 2 设计原始资料 12
2、 2.1 土建资料 12 2.2 沈阳地区室外气象参数 12 3 采暖热负荷计算 13 3.1 各计算参数的确定 13 3.1.1 室内计算温度 13 3.1.2 室外计算温度 13 3.1.3 围护结构传热系数 13 3.1.4 维护结构传热热阻最小传热阻校核 14 3.2 热负荷计算 15 3.2.1 围护结构基本耗热量 15 3.2.2 冷风渗透耗热量 15 3.2.3 冷风侵入耗热量 16 3.2.4 围护结构的附加耗热量 16 4 地板辐射采暖设计及水力计算 19 4.1 地板辐射采暖设计 19 4.1.1 采暖盘管布置 19 4.1.2 采暖盘管设计计算 20 4.2 水力计算 2
3、2 4.2.1 基本原理 22 4.2.2 户内环路水力计算 23 4.2.3 系统水力计算 23 4.3 设备选型 27 4.3.1 温控阀的选择 27 4.3.2 热表的选择 27 4.3.3 分集水器的选择 28 5 系统的技术经济分析 29 5.1 系统初投资计算 29 5.2 系统的节能收益计算 29 5.3 系统的回收年限计算 29 6 系统的节能分析和环保健康效益分析 31 6.1 建筑热负荷节能分析 31 6.2 外网热损耗节能分析 31 6.2.1 热损耗计算 31 6.2.2 热损耗计算实例分析 32 6.3 热计量方式节能分析 32 6.4 环保健康效益 33 7 结论及
4、建议 35 7.1 结论 35 7.2 展望 35 参考文献 36 致谢 38 摘要 低温地板辐射采暖是一种利用建筑物内部地面进行供暖的系统。它既能高效地使用各种低品位 能，达到节能效果；又具有室内温度均匀、卫生条件高、舒适性好等特点。是一种减少建筑能耗、 提高热舒适性的理想供暖系统。 本文主要是对沈阳地区一栋每户 95的七层民用住宅楼进行低温热水地板辐射采暖的节能设 计。首先通过对沈阳地区气候特点、能源状况以及采暖方式的调研分析，同时考虑到采用降低室内 计算温度的方法来计算采暖热负荷，选择室内计算温度为 15，室外计算温度为-26，计算出围 护结构基本热负荷、冷风渗透热负荷、附加热负荷，其总
5、和为 70492W。在管道铺设方面，选择了 PE-X 管双回形铺设的方式，这种铺设方式地板表面温度的均匀，满足了舒适性要求。接着对系统 进行了水力计算，包括户内盘管系统水力计算、系统总立管的力计算，得到系统总阻力为 3721.49Pa，总干管管径为 DN70，进入各户分水器支管的管径为 DN32，户内盘管管径为 DN20 和 DN16。然后，选取各户需安装温控阀、热计量表及分集水器，通过计算分析分别选择 CRL-H 户用型超声波热量表、甘普尔温控阀、ZF25F25-6-CJ/T251 型分集水器，对各户房间进行温度控 制和热计量。最后对系统进行了节能经济性分析和环保健康分析，通过数据计算得出系
6、统在每年采 暖期内可以节省 4.9107kw 的能量，使用周期内可减少二氧化碳排放 3.6t。系统总投资为 4554 元，每年的节能收益为 1071.3 元，算得系统的投资回收期为 5.2 年。 通过本文的计算分析，可见低温地板辐射采暖系统在节能环保方面的优势，值得在我国推广应 用。 关键词：低温地板辐射采暖；热舒适；节能；经济性；寒冷地区 沈阳地区某民用住宅单元楼低温地板辐射采暖节能设计 2 ABSTRACT Thelowtemperatureradiantfloorheatingisasystemthattakesadvantageofthefloorsurfacet oheatthero
7、om.Itnotonlyefficientlymakesuseofthevariouslowenergytotheenergyefficiency,b utalsohastheevenroomtemperature、goodsanitation、goodcomfortandsoon.Soitisaidealh eatingsystemthatreducestheconsumptionofenergyandraisesthethermalcomfort. Inthispaper,asevenfloorscivilianresidentialbuildingswhichperhouseholdha
8、ve95squarem etersinShenyangischoosedtomakeaenergyefficientdesignoflowtemperaturehotwaterradian tfloorheatingsystem.First,wetakeainvestigationandanalysisoftheclimaticcharacteristics,thee nergysituationaswellastheheatingmethodsoftheShenyangregion,takingintoaccountofreduc ingtheindoortemperaturetocalcu
9、latetheheatingthermalload,thenchoosingthedesignindoor temperature15C,theoutdoordesigntemperature- 26Ctocalculatetheheatloadofthebuildingenvelope,thecoldairinfiltrationheatload,theadditi onalheatload,ofwhichthesumis70492W.AsforthePE-Xpipelaying,choosingthedual-back- shapedlayingway.Usingthiskindoflay
10、ingway,thetemperatureofthefloorsurfaceisuniform,whi chmeetingthecomfortrequirements.Thenisthehydrauliccalculationsofsystem,includingthein doorcoilsystemhydrauliccalculations,totalsystemriserforcecalculation,wegetthetotalsystemr esistance3721.49Pa,totaldrypipediameterDN70,thebranchpipediameterhouseho
11、ldsDN32,in doorcoildiameterDN20andDN16.Then,thehouseholdsneededGanPoortemperaturecontrolv alve,ZF25F25-6-CJ/T251typemanifolds,CRL- Hhouseholdultrasonicheatmeterswereselectedbycomputationalanalysisforeachhouseholdr oomtemperaturecontrolingandheatmetering.Finally,takingtheeconomicanalysisoftheenerg y-
12、 savingandenvironmentalhealthanalysisofthesystem.Bythedatacalculationduringtheannualh eatingperiod,thesystemcansaveenergyof4.9107kw,reducecarbondioxideemissions3.6tthro ughthelifecycle.Additionalinvestmentinsystemis5270.6yuan,annualenergy- savingbenefitsis1071.3yuan,and,thepaybackperiodis6.4years. A
13、ccordingtothecomputationalanalysisofthisarticle,showingthatlow- temperatureradiantfloorheatingsystemowntheadvantagesandvalue,anditshouldbewidelyap plied. Keywords:lowtemperatureradiantfloorheating;thermalcomfort;energyconservation;econo my;cold regions 沈阳地区某民用住宅单元楼低温地板辐射采暖节能设计 4 1 绪论 地板辐射采暖是以温度不高于 6
14、0的热水，在埋置于地板下的盘管系统内循环流 动，加热整个地板，通过地面均匀地向室内辐射散热的一种供暖方式。由于人体换热 量中约有 50%是以辐射的方式进行的，因此地板辐射采暖能够更有效的提供人体所需 要的舒适性温度1。加之其卫生条件好、便于热计量和能充分利用低品味能源等优点越 来越受到人们的关注，是当今较为先进的一种采暖方式，也是目前国内外公认的最为 理想的节能采暖方式。 1.1 地板采暖的历史 早在公元前 60 年的古罗马时代，地板采暖就以“火地”的形式出现，在我国古代 也曾广泛采用这种采暖方式，例如我国北方农村常见的火坑，都可以说是辐射采暖的 雏形。一九零七年，英国的巴克尔教授首先申请了辐
15、射采暖的专利，自此人们对辐射 采暖的研究一直在进行。前苏联是现代辐射采暖应用和研究最早的国家之一，早在二 十世纪初期，BA 亚希莫维奇工程师就在俄国组织完成了十几个辐射采暖系统。 早期的地板辐射采暖系统采用预埋金属管道，虽然地板采暖与常规采暖方式相比 具有卫生、舒适等诸多优点，但由于受手工业生产方式的限制，以及人们担心埋入地 板中的钢管会产生腐蚀和渗漏等不易解决的问题，使得这种采暖方式没有得到迅速的 发展。本世纪四十年代中期，人们在受战争损坏的建筑物中发现，埋于混凝土中的钢 管比裸露在空气中的管子保存的更好，消除了对钢管使用寿命的疑虑，使热水地板辐 射采暖方式在世界范围内得到普遍采用，对地板辐
16、射采暖的研究日益深入。六十年代， 随着社会工业化程度的提高，其它采暖设备价格下降、性能提高，各种采暖形式竞相 出现，加之钢管地板采暖系统本身所存在的施工要求严格、出现渗漏现象不易解决等 问题，在一定程度上阻碍了热水地板辐射采暖的发展。七十年代，人们对室内环境舒 适性要求日益提高，对建筑节能问题更加重视，使得对地板采暖系统优越性得到更深 刻的认识，导致了对地板辐射采暖专用材料与设备的研制。瑞典的 Wirborubs 公司首 先研制出了适用于地板采暖的交联聚乙烯管见图 1.1，解决了原有钢管系统接点渗漏、 施工复杂等难题，使地板采暖系统又重新焕发了生机2-4。 地板采暖在欧洲的发展十分迅速，一九七五年仅在西德就有三百多家公司生产地 板采暖系统管材与设备，在德国、英国、奥地利和瑞士等国家有四百多家承包商经销 地板采暖系统。地板采暖管材与设备等产品已经配套，每个厂家都有自己独立的产品 体系。 近些年，地板辐射采暖在欧美以及亚洲等地得到了广泛的应用。一九八三年，在 西德采暖市场中，地板采暖占 33；美国 Davis 集团率先完成了地板采暖的计算机辅 助设计系统；许多国家为地板辐
