《暖通空调》教案第5章辐射采暖与辐射供冷.doc

PAGE  PAGE 17 第5章 辐射采暖与辐射供冷 5.1 定义与分类 5.1.1 辐射采暖(供冷)定义 主要依靠供热(冷)部件与围护结构内表面之间的辐射换热向房间供热(冷)的采暖(供冷)方式称为辐射采暖(供冷)。 辐射采暖与对流采暖的主要区别： 辐射采暖时，房间各围护结构内表面(包括供热部件表面)的平均温度高于室内空气温度，即> 对流采暖时，< 。 通常称辐射采暖的供热部件为采暖辐射板。 辐射供冷时,房间各围护结构内表面(包括供冷部件表面)的平均温度低于室内空气温度，即< 5.1.2 辐射板的分类 1.按与建筑物的结合关系 埋管式辐射板：将通冷、热媒(冷冻水或热水)的金属管或塑料管埋在建筑结构内，与其合为一体，如图5-1(a)； 风道式辐射板：利用建筑结构内的连贯空腔输送热媒(热空气等)向室内供热，如图5-l(b)。 图5-1 与建筑结构结合的辐射采暖板(整体式) (a)埋管式 (b)风道式 l-防水层 2-水泥找平层 3-保温层 4-采暖辐射板 5-钢筋混凝土板 6-加热管(流通热媒的钢管) 7-抹灰层 贴附式辐射板：将辐射板贴附于建筑结构表面，如图5-2所示。 单体式：由加热管1、挡板2、辐射板3(或5)和隔热层4制成的金属辐射板。如图5-3所示。 单体式辐射板还可串联成带状辐射板吊在顶棚下，挂在墙上或柱上，如图5-4。 吊棚式辐射板：将通热媒(或冷媒)的管道4、隔热层3和装饰孔板5构成的辐射面板用吊钩挂在房间钢筋混凝土顶板2之下，如图5-5所示。这种辐射板也常用于辐射供冷。 2．采暖辐射板按其位置 5.1.3 辐射采暖的特点 1．辐射供暖比对流供暖舒适 辐射采暖同对流采暖相比，↑围护结构内表面温度 ()，创造了对人体有利的热环境，↓人体向围护结构内表面的辐射放热量，热舒适度增加。 辐射采暖同对流采暖相比，↑辐射换热的比例，但仍存在对流换热。↑辐射换热比例=f(热媒的温度、辐射热表面的位置) 各种辐射采暖方式的辐射放热量比例： 顶面式70％-75％；地面式30％-40％；墙面式30％-60％ 2．辐射采暖时沿房间高度方向温度比较均匀，温度梯度小，房间无效热损失减少，节省采暖能耗。 图5-8给出不同采暖方式下沿高度方向室内温度的变化。 比较条件：以房间高h为1.5m处，空气温度为18℃。 从图上可看出： ⑴热风采暖时(曲线1)，沿高度方向温度变化最大，房间上部区域温度偏高，工作区温度偏低。 ⑵采用辐射采暖(曲线3和4)，特别是地面辐射采暖(曲线4)时，工作区温度较高，地面附近温度升高，有利于改善人的舒适度。 ⑶设计辐射采暖时相对于对流采暖时规定的房间平均温度可低1-3℃，使人体对流放热量↑，人的舒适感↑，并↓房间上部温度升高增加的无效热损失。因此辐射采暖可节省采暖能耗。 图5-8 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 3．辐射供暖对流散热量少，室内气流速度低，避免了尘土飞扬，卫生条件好。 4．辐射供暖出投资大。 5.2 辐射采暖系统 5.2.1 辐射采暖系统的热媒 可用：热水、蒸汽、空气和电。 用热水作热媒 温升慢，混凝土板不易出现裂缝；可以采用集中质调节。 2．蒸汽作热媒 温升快，混凝土板易出现裂缝；不能采用集中质调节。混凝土板热惰性大，与蒸汽迅速加热房间的特点不相适应。 3．用热空气作热媒 将墙板或楼板内的空腔作风道，使建筑结构厚度要增加。 4．用电热媒 用电加热的辐射板,具有许多优越性，板面温度容易控制，调节方便，但要消耗高品位电能。 5.2.2 热水辐射采暖系统 1．采暖辐射板的加热管 采暖辐射板加热管的型式与采暖辐射板的位置、尺寸及类型有关。 ⑴窗下辐射板加热管 如图5-9所示。 图5-9 窗下采暖辐射板的加热管 蛇型管 (b)排管 ⑵踢脚板式采暖辐射板加热管 一般采用图5-10所示的U形加热管。 图5-10 踢脚板式采暖辐射板 (a)侧视图 (b)正视图 ⑶墙面采暖辐射板加热管 如图5-11所示，(a)为用于带闭合管单管系统；(b)用于双管系统；(c)用于垂直双线系统。 图5-11 墙面采暖辐射板的加热管 (a)用于带跨越管的单管系统 (b)用于双管系统； (c)用于垂直双线系统 ⑷地面采暖辐射板加热管 如图5-12所示，(a)平行排管式；(b)蛇形排管式；(c)和蛇形盘管式。加热管可采用铝塑复合管等热塑性管材，埋设部分无接头，避免了渗漏之忧。 图5-12 地面采暖辐射板的加热管 (a)平行排管式 (b)蛇形排管式 (c)蛇形盘管式 埋设方案见图5-13。 图5-13 地面采暖