地暖不热与地暖安装有很大关系!
作者 西莱克
来源 西莱克热泵
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发布时间 2011-12-23
地暖不热与地暖安装有很大关系!!!由于地热采暖(以下称:地暖)不占用居室空间,居室装修美观,这种采暖方式热能从脚下热起,它符合人体的生理需求。因此,近些年来得到了取暖地区人们的广泛安装和使用。并由此产生和带动了一些和行业(如地暖安装公司),好多房地产开发商也在自己所开发的楼盘中安装地暖,以此作为楼盘销售的卖点向外宣传。 人们普遍认为:地暖是用低温的热水进行辐射采暖的,它的热能是从居室的下部向上散发辐射的,它的热能散发辐射的区域正好是人体活动的区域,不像其他的取暖设备必须把整个房间加热后人体才能感觉到温暖。在实际运行当中,即使是地暖供热的室温比其他的供暖方式的室温低2℃,人体的感觉也比其他的供暖方式舒适和温暖,由此人们断定,地热采暖不仅是舒适的更是节能的。
由于地暖的热源需要的是低温热水(水温30——40℃),加之,地暖有很强的蓄热功能,即使晚间停止供热也能保证取暖要求的室温。它的这两个特点正好符合太阳能采暖、热泵采暖设备的需求,因此,这些行业的业内人士也主张使
那么,地暖真像人们想象的那样节能吗?
我们在几年的热泵末端安装当中发现,地暖的节能性不具备普遍性,它的节能是有条件的,在不符合条件的情况下使用它,它的热能损耗远远大于其他的取暖设备。
为了搞清这个问题,我们先从理论上分析:
地暖与其他的采暖设备的本质区别有两种:
1.它的散热辐射面积是其他采暖设备的几十倍至上百倍;
2.它是在给地板(建筑物体)加热,而其他的采暖设备是在给房间内的空气(建筑物内的空气)加热,这样建筑物的保温状况严重地影响了地热的采暖效果。
由于上述第2点中建筑物的保温状况差距很大,因此,在理论上我们仅仅以第1点作为计算的根据来推断地暖向下的热损失(地暖向四周墙壁的热损失暂忽略不计)。
地暖向下的热损失有两部分构成:a.是地暖下面的保温层的导热;b.是地暖下面的保温层的热辐射(因为大部分地热都铺设了反光材料,这部分的热损失暂忽略不计)。仅计算保温层的导热量就足以说明问题:
保温层的导热:
根据热力学中的傅里叶定律:Q=r(t2-t1)A/b (W)
Q——由高温表面传给低温表面的热流量,W;
r——热导率,W/(m.K);
t2——导热面高温一侧的温度℃(保温层高温一侧的温度);
t1——导热面低温一侧的温度℃(保温层低温一侧温度);
A——垂直于导热方向的截面积,m2;
B——导热壁面的厚度m.
现以北京建筑面积为100平方米的节能住宅为例说明这个问题:
建筑面积100平方米的住宅铺设地暖的实际面积为100*0.8=80平方米,
根据了解我国东北地区铺设地暖下面的保温层最厚只有2厘米厚的苯板,其他地区保温苯板的厚度在0.5——1.5厘米之间,有的建筑为节省建筑成本地热管下面根本就没有保温层。
为计算方便,我们取以下的数据为计算的依据;
保温层为1.5厘米厚的苯板,
保温层高温一侧的温度为30℃,保温层低温一侧的温度为10℃,
苯板的导热系数为0.025(W/(m.K)——(1)
则这个住宅地暖保温层的导热量为
Q=0.025(30-10)*80/0.015=2667W
而这个住宅冬季的平均耗热量为20.6*100=2060W——(2)
仅此一项就说明了一个重要的问题:地暖向下面导热量比建筑物平均耗热量还要大。
如果供暖的热负荷为60W/m2,那么地热向下的热损失占供热负荷的2667/60*100=44% 。
好多的建筑地热管下面楼板的厚度与地热管上面铺设瓷砖加沙粒层的厚度几乎相等,在这种情况下,如果地热管下面没有保温层,那么地暖向下的热损失几乎占居供热负荷的50% 。假如楼下又没有住户供热,在这种情况下,楼下的室温低于楼上的室温,即地热管下面楼板的温度低于地热管上面地板的温度,根据传热的原理,在其他因素相同的条件下,温差大的传热量大,温差小的传热量小。因此,在这种情况下地热向下的热损失大于供热负荷的50% 。
由此我们得出地热采暖节能的条件:有外墙保温的整栋楼都用低温水供热(水温30——40℃),整栋楼都安装地热,且整栋楼入住率为100%,100%的住户都在供热。在这种条件下,楼上的热能损失可以补充给楼下的住户,作为整栋楼来讲热能没有损失。这时地热供暖是节能的。
现阶段大量的商品住宅楼入住率都很低,根本达不到100%的入住率,这时候热网还要给已经入住的住户供暖,由于楼上供暖的住户至少把40%的热能交给了楼下没有供暖的住户,从而造成了楼上的住户的室温达不到供暖的要求,结果住户对供暖不满意而使得热网用增加热能的方式来满足住户的需求,无形之中浪费了大量的热能。由此造成了我国北方新建的商品住宅冬季供暖的一个亟需解决的疑难问题。
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