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地暖 |
中文名稱;地板輻射採暖 外文名稱;Radiant Floor Heating 別名;地暖 作用;取暖 種類;水地暖,電地暖 |
地暖是地板輻射採暖的簡稱,英文為Radiant Floor Heating,是以整個地面為散熱器,通過地板輻射層中的熱媒,均勻加熱整個地面,通過地面以輻射和對流的傳熱方式向室內供熱,達到舒適採暖目的。按不同傳熱介質分為水地暖和電地暖兩類,按不同鋪裝結構主要分為乾式地暖和濕式地暖兩種。
水地暖是指把水加熱到一定溫度,輸送到地板下的水管散熱網絡,通過地板發熱而實現採暖目的的一種取暖方式。
低溫地面熱媒在室內形成腳底至頭部逐漸遞減的溫度梯度,從而給人以腳暖頭涼的舒適感。地面輻射供暖符合中醫「溫足頂涼」的健身理論,是最舒適的採暖方式,也是現代生活品質的象徵。
乾式地暖不需要豆石回填(屬於超薄型);從表面飾材上分為地板型地暖和地板磚型地暖;從功能上分為普通地暖和遠紅外地暖。[1]
執行標準
《室內空氣質量標準》(標準號:GB / T 18883-2002)
規定冬季採暖室內溫度為16攝氏度到24攝氏度。
地暖新種類——1,碳素晶體地暖 23度生態地暖經過專業部門認定為碳素晶體地暖碳晶電熱板是將碳纖維改性後進行特殊處理,製成碳晶顆粒,將碳晶顆粒與特殊高分子樹脂材料合成製作的加熱元件。其發熱原理是在電場的引發激勵下,通過碳分子團在發熱體中產生「布朗運動」,由碳分子團之間的互相撞擊和摩擦而產生的熱能,並以遠紅外輻射和對流的形式對外傳遞熱量,其中,遠紅外輻射的熱能達65%以上,傳導的熱能達30%以上。其電能與熱能轉換率98%以上。 這種產品具有高效、節能、經濟、無污染、壽命長和溫度可控等特點,使用成本僅為普通電採暖產品的一半左右。因此,碳晶技術應用前景十分廣泛,採暖可以取代高能耗、高污染、高浪費的傳統取暖方式,在軍事、航空航天航海、極寒地區的機場化雪、屋頂化雪、野外保溫取暖等領域均有極廣的應用前景。
歷史背景
地暖歷史可以最遠追溯到羅馬帝國時期,那時人們將地下溫泉引入地下的管槽,在大理石地面下循環發熱取暖。在我國古代的皇宮中也曾有類似的應用。
從古至今,人類不斷傳承文明,開拓創新,發展進步。隨着科技時代的到來,地面供暖技術已從原始的煙道散熱火炕式採暖發展成為以現代材料為熱媒的地面輻射供暖。該技術早在上世紀30年代就在發達國家開始應用,中國在50年代就已將技術應用於人民大會堂、華僑飯店等工程中。
分類
地面輻射供暖按照供熱方式的不同主要分為水地暖和電地暖,而電地暖又有發熱電纜採暖和電熱膜採暖碳纖維電暖之分。
水地暖即低溫熱水地面輻射供暖是以溫度不高於60℃的熱水為熱媒,在加熱管內循環流動,加熱地板,通過地面以輻射(主要)和對流(次要)的傳熱方式向室內供熱的供暖方式。
發熱電纜地面輻射供暖是以低溫發熱電纜為熱源,加熱地板,通過地面以輻射主要)和對流(次要)的傳熱方式向室內供熱的供暖方式。常用發熱電纜分為單芯電纜和雙芯電纜。雙芯電纜沒有磁場和輻射
低溫輻射電熱膜是一種通電後能發熱的半透明聚酯薄膜,由可導電的特製油墨、金屬載流條經加工、熱壓在絕緣聚酯薄膜間製成。工作時以碳基油墨為發熱體,將熱量以輻射的形式送入空間,使人體得到溫暖。
YX泡沫混凝土是用特製發泡劑、水泥和輔助材料按適當的比例製造出來的YX泡沫混凝土保溫材料是通過技術改造而研發出一種新型的地暖隔熱層施工方法。
泡沫混凝土做地暖的優勢:
1.散熱均勻,舒適:地暖系統的供暖原理為輻射傳熱,與空調、暖氣等通過強制對流循環熱風供暖相比,空氣中灰塵流動要小的多,減少了空氣中有害病菌的蔓延,室內環境更加衛生清潔,地暖系統也創造性的運用了人體溫感特點,來自腳下的關懷讓您倍感舒適,讓您的家庭充滿溫暖。
2.清潔健康:地暖系統可有效促進足部血液循環,從而改善全身血液循環,促進新陳代謝,對心血管疾病有抑制作用;對老年人和兒童尤為適用,對於關節炎、老寒腿的病人更有防治功效。並在一定程度上提高自身免疫能力。
3.環保節能:地暖系統採暖與傳統的對流供暖方式相比較節能幅度約為30%,地暖在傳送過程中熱量損失較小並且熱量集中在人體受益的高度內,即使室內設定溫度比對流式採暖方式低2~5℃,也能使人們有同樣的溫暖感覺。地暖可充分節約能源,並且不會發出任何噪音,不會揚塵,是一個非常環保節能的產品。
4.美觀大方:整個系統安裝完畢後,室內不再有暖氣片及其支管,無形中增加2%至3%的室內使用面積,不僅便於裝修和家具布置,對於數萬元每平米的房價,無疑是為您節省了數萬元的費用。
5.安全可靠:地暖耐酸鹼鹽腐蝕、耐高壓,耐高溫,耐穿透、不生鏽、不產生管結垢、管內保持光滑,摩擦力小,保持良好的水質,是無毒環保型產品。
6.超長壽命:地暖的使用壽命長達50年以上幾乎與建築物同壽命,大大減少了暖氣片跑、冒、滴、漏水和維修等給住戶帶來的煩惱。
7.高效隔音:中國樓板一般選用預製板或現澆板,其隔音效果較差,樓上走動,就影響樓下,採用地板採暖增加了保溫層,具有非常好的隔音效果,可降低噪音污染,採暖過程中無任何噪音,有利於家人的身心健康。
地暖泡沫混凝土保溫隔熱材料製品特點:
(1)良好的隔熱性能:其導熱係數低於0.20W/(m.k)。
(2)耐熱度高。耐熱可達400℃以上,不存在熱分解,不會造成保溫失效。
(3)綠色環保,無毒無害。YX泡沫混凝土不含任何有毒成份,發泡劑及各種外加劑均沒有揮發性有害物質,有利於室內環境。
(4)能力強。抗壓強度為0.6~0.8 MPa,抗壓性更好。
(5)使用成本低。造價比聚苯乙烯泡沫塑料低30%~40%,具有明顯的經濟優勢。
(6)工藝簡單,施工速度快。YX泡沫混凝土澆注攤平既可,不需要一張張鋪設,其施工速度比聚苯乙烯泡沫塑料板快1/3。
(7)沒有接縫,減少了接縫所造成的熱損失。
地暖使用範圍:
住宅:獨立住宅、公寓大廈、辦公樓等。
公共建築:學校、圖書館、醫院、銀行、會館、餐廳等。
體育娛樂設施:足球場、體育館、網球館、游泳館。
產業設施:工廠車間、廠房、浴池、設施保溫等。
其他:溫室、植物園、交通設施、機場等。
地熱輻射採暖簡介
地熱輻射採暖,簡稱地暖,是將溫度不高於60攝氏度的熱水或發熱電纜,暗埋在地熱地板下的盤管系統內加熱整個地面,通過地面均勻地向室內輻射散熱的一種採暖方式。地熱輻射採暖與傳統採暖方式相比,具有舒適、節能和環保等諸多特點。在國外這項技術不僅大量應用於民用住宅和醫院、商場、寫字樓、健身房和游泳館等各類公共建築,還大量應用於花壇、廠房、足球場、飛機庫和蔬菜大棚等建築系統的保溫,甚至應用於室外道路、屋頂、樓梯、機場跑道和各類工業管線的保溫。韓國、日本和歐美等發達國家超過50%的新型建築中都採用了地熱輻射採暖。
地暖也是中國近幾年在黃河以北地區已開始興起的一種新型採暖方式,在中國的山東、天津、東北、內蒙、河北等地,其應用已經相當廣泛。例如天津市,地面採暖已占新建築的40%,受到居民的普遍歡迎。中國政府已將地面採暖列為重點推廣應用的建築節能技術。從發展前景看,未來的居民採暖,60%以上將會採取地面採暖,應用前景喜人,有巨大的開發市場。
通過低溫熱水向上輻射熱量供熱的供暖方式與普通散熱氣供暖方式相比具有很多優點:
一是符合人體生理取暖的舒適要求:讓暖從腳下起,人們會感到更溫暖,更舒適;
二是節約室內面積和空間:可省去安裝暖氣片和暖氣管道所占的空間,增加使用面積2%~3%;
三是可使室內採暖溫度均勻:採用地暖後室溫由下而上梯度分布,空氣對流減弱,水分散失減少,克服了散熱器採暖給人帶來了口乾舌燥等不足;
四是熱源選擇比較廣泛,可以利用地下熱水、工業餘熱、供熱管網、家用供熱源等;
五是節能省錢:地熱輻射採暖與其他採暖方式相比,相對瑞利數Ra<1,空氣幾乎無上下對流,室溫由下而上梯度分布,天花板溫度最低,節能幅度大約是20%,如果採用分區溫控裝置,節能幅度可以達到40%;
六是增加地面厚度:且加氣(泡沫)混凝土具有良好的吸音作用,因而具有良好的樓層隔音效果。
地熱輻射採暖結構
自下而上的各層結構分別是:
(1)混凝土層:鋼筋混凝土樓板。
(2)隔熱層:聚苯乙烯發泡板(XPS板),用來隔絕熱量向下傳遞(也有採用泡沫混凝土);上敷反射膜(無紡布基鋁箔材料),阻止向下輻射傳熱。
(3)鋼絲網:固定地熱管線,均勻輻射熱量,避免局部溫度過高。水暖一般採用蘑菇板固定。
(4)地熱管線:分為地暖管材(水熱,一般為PE-RT、PE-X或PB)或者發熱材料(電熱,一般為電纜或電熱膜)兩種不同的供熱方式。
(5)填充層:採用豆石混凝土澆制,起到均熱蓄熱作用。
(6)鋪地材料及防潮材料:比如木地板和瓷磚等。
地面採暖設置保溫層,主要是為了防止和減少熱量向地下散失,提高熱利用率。如泡沫混泥土:設置3㎝厚YX泡沫混凝土保溫層,熱量損失可減少80%,採用5cmYX泡沫混凝土保溫層,熱量損失可減少90%以上,因此,YX泡沫混凝土保溫層對提高室內溫度具有重要作用。
地暖的主要參數:
(1)供水溫度:50~60℃,最高溫度不應超過60℃。
(2)供水壓力:0.3~0.5Mpa,最高不應大於0.8 Mpa。
(3)供回水溫差:不宜大於10℃。
(4)加熱管內熱水流速:宜控制在 0.25~0.5m/s。
(5)地熱輻射採暖結構厚度:50~80mm(不包括找平層和地面裝飾層厚度),其中隔熱層30~50 mm,填充層25-30 mm。
(6)地熱輻射採暖層結構重量:70~120kg/m2。
(7)每環路加熱管長度宜控制在60~80米,最長不應超過100米,每套分集水器不宜超過6個迴路。
(8)地面溫度控制:人員長期停留的地面溫度宜控制在24~26℃,人員長短期停留的地面溫度宜控制在28~30℃,無人員停留的區域地面溫度宜控制在35~40℃。
常見的布管鋪設方式
地暖管路的鋪設可以有多種形式,但是它既要保證向房間提供足夠的熱量,又要滿足人們對於舒適感的要求,所以在選擇布管形式以及管路間距時根據具體情況而定,不能千篇一律。
螺旋形布管:這種方式通常可以產生均勻的地面溫度,並可通過調整管間距來滿足局部區域特殊要求,由於採用螺旋形布管時管路只彎曲了90°,材料所受彎曲應力較小,所以我們推薦這種方式。
迂迴形布管:這種方式通常產生的溫度一端高一端低,而且布管時管路要彎曲180°,材料所受應力較大,所以我們只推薦在較狹小空間內採用。
混合形布管:由於房間結構複雜多樣,除上述典型布管方式外,混合形布管方式也經常被採用。
優點
①舒適、衛生、保健:地面輻射供暖是最舒適的供暖方式,室內地表溫度均勻,室溫由下而上逐漸遞減,給人以腳溫頭涼的良好感覺;不易造成污濁空氣對流,室內空氣潔淨;改善血液循環,促進新陳代謝。
②節約空間、美化居室:室內取消了暖氣片及其支管,增加使用面積,便於裝修和家居布置,減少衛生死角。
③高效節能:輻射供暖方式較對流供暖方式熱效率高,熱量集中在人體受益的高度內;傳送過程中熱量損失小;低溫地面輻射供暖可實行分層、分戶、分室控制,用戶可根據情況進行調控,有效節約能源。
④熱穩定性好:地面供暖地面層及混凝土層蓄熱量大,熱穩定性好,在間歇供暖的條件下,室內溫度變化緩慢。
⑤運行費用低:較其它供暖設備節能約20%,可充分利用低溫熱水資源或利用電價政策,降低運行費用。
⑥使用壽命長:低溫地面供暖中塑料管材或發熱電纜埋入地下,穩定性好、不腐蝕,無人為破壞,使用壽命與建築物同步。較對流供熱節約維護和更換費用。
⑦適應性強:設備不受室外溫度的影響,大大延長採暖系統的壽命。
⑧減少樓層噪音:
中國隔層樓板一般選用厚度為15cm圓孔板或現澆砼板,其隔音效果極差,樓上人走動,就影響樓下。採用地板採暖,增加了保溫層,具。常好的隔音效果。
⑨維護費用低:地板採暖系統採用材料防腐蝕、不生鏽管道不會因為生鏽而堵塞或流量變化,經混凝土回填後已做入建築結構層,如果無人為損壞 50 年內不需維護,可以忽略不計。
產品對比
地暖全稱為地面輻射供暖,分為水地暖與電地暖兩種,分別有乾式和濕式兩種鋪裝方式。按照《JGJ142-2004地面輻射供暖技術規程》來看:
●水地暖是以溫度不高於60℃的熱水為熱媒,在埋置於地面以下填充層中的加熱管內循環流動,加熱整個地板,通過地面以輻射和對流的熱傳遞方式向室內供熱的一種供暖方式;
●電地暖是將外表面允許工作溫度上限為65℃的發熱電纜埋設在地板中,以發熱電纜為熱源加熱地板,以溫控器控制室溫或地板溫度,實現地面輻射供暖的供暖方式。
水地暖的構成有:鍋爐,分集水器,地面盤管,乾式地暖模塊、地面輔材、溫控器,及部分彎頭等配件。
電地暖的構成有:發熱電纜,溫控器,地面輔材、乾式電地暖模塊。
水地暖和電地暖各自的優缺點:
水地暖的優點:沒有輻射,發熱平穩,適合老人小孩;地暖管與建築同壽命;可以提供生活熱水;經過20多年發展,維修保養技術成熟。
水地暖的缺點:一、前期安裝成本高。二、地面盤管需清洗,一般2~5年清洗一次。三、鍋爐需要保養,一般每兩年需要保養一次。
電地暖的缺點:不能提供生活熱水,有輕微輻射,一旦有壞區需全部更換。
電地暖的優點:一、免維護,不需清洗;二、後續保養成本低;三、使用壽命高,碳晶地暖等理論使用壽命可達50年以上。
以上是以分戶式採暖來比較的。如果是集中供暖的話,水地暖則有成本優勢,在集中供暖的初次投入中水地暖要低。水地暖比較適用於像北方這樣的集中供暖城市,而電地暖適用於南方這樣的分戶式採暖。
水地暖、電地暖的比較
1.系統安裝:
水暖系統:濕式地暖安裝涉及保溫層、地暖盤管、豆石水泥回填、分集水器、鍋爐五大部分工序,安裝難度高,系統維護、調試成本高。100m2需4人5天(管道2天,鍋爐2天,調試1天)。安裝複雜,盤管+溫控器+分水器。乾式地暖施工非常簡單,包括乾式地暖模塊、分集水器、鍋爐三部分工序,地暖施工就像鋪地墊寶一樣,非常簡單,100平方乾式地暖2人一天就完工,第二天就可以鋪地板或地磚。
發熱電纜:安裝簡便,盤線+溫控器。100 m2需4人2天。
2.採暖效果:
水暖系統:預熱時間3小時以上,地面達到均勻勻至少4小時以上,冷熱點溫差10℃。發熱電纜:預熱時間2-3小時,均熱時間4小時左右,冷熱點溫差10℃
3.相關耗材:
水暖系統:由於水管內溫度55℃以上,因此地面混凝土厚度在3cm以下會開裂,必須加裝鋼絲網,至少增加30元/ m2的水泥成本。
發熱電纜:電纜線溫度在65℃以上,地面混凝土厚度至少5cm,並需加裝鋼絲網,至少增加30元/ m2的水泥成本。
4.層高影響:
水暖系統:保溫層2cm+盤管2cm+混凝土層5cm=9cm
發熱電纜:保溫層2cm+混凝土層5cm=7cm
乾式地暖:乾式地暖模塊3.5cm=3.5cm
5.使用能耗:
水暖系統:儘管天然氣熱值高於電,但由於鍋爐本身的熱損耗極大,因此水暖的實際使用能耗很高。經驗數值:100 m2每月1800元以上(含生活熱水)。但是水暖可以與太陽能或空氣能結合,是國家支持的節能採暖方式。如果與地源熱泵系統結合,則運行費用比傳統空調還要低。
發熱電纜:電能耗高,發熱電纜所固有的線損率很難低於20%,加上系統的損耗和為防止開裂所加厚的混凝土層吸收的熱量,其使用中實際電-熱轉換率很難高於70%。經驗數值:100 m2房間每月1500元以上(上海地區實例)。
6.系統壽命:
水暖系統:地下盤管50年,銅質分集水器10~15年,鍋爐整體壽命10~15年。
發熱電纜:地下發熱電纜30~50年10年之內電纜外護套層有老化現象,熱損增高溫控器3~8年(國產、進口)
地暖的特點
地面輻射採暖相比傳統採暖有無可比擬的優勢,具有舒適健康、節能環保等優點。在國外該技術不僅大量用於民用住宅和各類醫療機構、游泳館、健身房、商場、寫字樓等公共建築,還大量用於廠房、飛機庫、花壇、足球場及蔬菜大棚等建築系統保溫,甚至用於室外道路、屋頂、樓梯、機場跑道融雪和各類工業管線的保溫。歐美發達國家超過50%的新建建築中都採用了地板輻射採暖系統
1.舒適健康。地暖的溫度是自下而上的,給人以溫足而頭涼的舒適感,符合中醫理論。熱量主要以輻射的方式傳遞出來,不會幹燥空氣,輻射的波長為8-12微米的遠紅外,對人體有益。
2.節能環保。在達到同樣的室溫效果,比傳統採暖可以調低2-3度,有效節約能源。並且不會污染室內空氣。
3.散熱均勻穩定。由於地暖是通過混凝土傳熱,熱量散發均勻,加之混凝土有蓄能作用,即使間歇供暖也能保持室溫穩定。
4.減少樓層噪音。中國樓板一般選用預製板或現澆板,其隔音效果極差,樓上人走動,就影響樓下,採用地暖增加了保溫層,具有非常好的隔音效果,可降低噪音污染;地面採暖過程寂靜無聲,室內環境清靜,沒有空調噪音,這有助於孩子把注意力集中在學習上,從而有利於提高學習效率。
參考來源
參考資料
- ↑ 地暖十大品牌排行榜詳細介紹- 暖氣設備,土巴兔裝修網 , 2022年9月6日