【地暖】-行业新闻
  • 地暖对比测试

  • 来源:  发布时间:2015-04-17  浏览:704
  • 管道铺设面积影响低温热水地面辐射供暖系统供热效能的对比测试

    摘  要 在同样空间、热源、地面材料,针对De20*150mm间距的常规地暖管铺设模式与De10*50mm间距薄型模块化地暖铺设模式的散热量变化曲线进行了比较实验分析,结果表明有效增加单位管道铺设面积对低温热水地面辐射供暖系统效能影响较大,在确保温度均衡性的前提下可有效降低供暖所需的供回水温度、热惰性指标,有利于行为节能;在分户供暖系统中与低品位能源组合对比常规地暖系统节能效果显著,由此带来的降低供热温度更是我国今后供暖节能的主要方式之一。

    关键词 低温供暖;分户供暖;系统效能;薄型地暖;高效末端

     

    前言

    在全世界关注能源利用和建筑节能的背景下,低温热水地板辐射供暖(地暖)作为一种高舒适又节能的供暖方式,在我国实际供暖中得到了广泛应用。近年来,地暖在我国北方的供暖市场中占据了更重要的位置。但是目前北方传统的以主要采用De20化学管道,湿式施工做法,设计院选择的供热参数基本锁定在55℃,不大于10℃;在我国大力推行的节能建筑中地暖计算单位管道间距越来越大;在按65%节能标准的新居住项目在此温度前提下大量供暖区域管间距甚至大于500mm。这还是合理的地暖吗?地面温度的均衡性越来越差;无形中有可能增加了地板构造体厚度,热惰性指标过大,行为节能幅度较小。因此是否可以换一种思路,采用有目的的增加单位管道铺设面积,主要通过调节供热温度、缩小温差(控制在5℃)、减少砂浆或混凝土的使用量并优先配合低品位能源的高利用率温度需求(例如35℃供暖),使其更加符合建筑节能的可持续发展需求是本次对比测试的主要目的。

    本文针对常规地暖管的铺设方式(De20*150mm)与薄型预制地暖铺设的传热性能进行了对比测试,采用日本大金的空气源热泵设备(属于低品位能源),搭建了地板辐射采暖系统的实验台,在同空间、同室内温度、同地面材料下,对地板表面温度变化过程进行了12小时的跟踪对比测试。

    1 实验装置与测试方法

    1、如(A)采用PE-RT地暖管De20mm间距150mm铺设;薄型地暖系统PE-RTDe10固定间距50mm铺设。

    2、如( B )( C )所示分别覆盖混凝土与砂浆。在常规地暖的砂浆作业中采取了高于管顶32mm的厚度。自然屋地暖是高于管顶15mm。

    3、被测试采用的De20管铺设150mm管间距在实际地暖项目施工中,已属于最小间距,也就是最优密度了。以此方式比较就是为了更客观的体现双方的数值。

    采用铜—康铜热电偶,量程范围为-50~150℃,偏差为±0.5℃,热电偶的测点位置都在地板中间表面。

    2 测试结果与讨论

    实验设定开机15分钟后开始采集第一个数据,共测试了12小时,温度自动记录。通过整理测试数据,得到了3个主要参数的温度曲线。机组设定供热温度为40℃,图(E)就是整个从采集数据12小时反映(上午9点54到晚上9点54)的温度曲线,从图中可看出在同等厚度下,混凝土与砂浆的蓄热量基本相同,运行曲线基本相同。因为铺管密度及砂浆覆盖厚度影响的热惰性参数,从第一个数据开始薄型地暖系统明显起效速度快,以达到30℃温度线看时间PE-RT管De10间距50mm薄型地暖比管De20间距150mm的传统方式缩短了2小时25分钟。

    在全过程稳定及最高温度点看二者差了3.2℃,供热能力PE-RT管De10间距50mm薄型地暖比管De20间距150mm的传统方式明显高出很多。

    3 结论

    通过本次测试和分析,可得出如下几个主要结论:

    在低温热水地面辐射供暖中,通过缩小管道直径提升单位管道铺设面积是可行的;

    按地暖标准,较小的管道可大量减少混凝土或砂浆的用量,这对建筑节能贡献巨大;

    通过有效增加单位管道面积,可明显(25%以上)提高供热效率;与常规地暖相比同等供暖温度可降低供热温度4℃~5℃;这对低品位能源(各类热泵、太阳能)在供暖中的阶梯利用极为有利;

    室内供暖温度的降低是大幅降低我国供暖能耗的关键技术,还需要通过进一步的测试与研究使其更加完善。

     

    【点评】

    该文主要目的是欲通过降低地暖系统的供热温度、减小温差来优先配置低品位能源的高利用率温度需求,并减少砂浆或混凝土用量,使其更加符合建筑节能的可持续发展需求,提出一种思路,进行了两种不同地暖末端方式的一些测试对比,得出了些结论。还可以做得更深入,地暖传热过程有热媒与加热管的传热过程、辐射体内传热过程、辐射体与围护结构其他面和室内物体包括人等的传热过程,地暖散热量与热源热容量、供回水平均温度及温差、环路阻力(管径、管长、流速、盘管形式)、管间距、辐射板热阻、室内平均温度等都有关系,甚至严禁研究启动过程和稳定传热过程的不同,能效高低与能耗的关系。

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