地板辐射供暖系统常见问题探析及措施

来源:天津市东丽区供热站2012-03-15

        随着我国经济的发展和人民生活水平的提高,人居环境和办公环境都获得了较大的改善,人们对室内热环境和室内空气品质的要求更加严格,热舒适度也受到人们的广泛关注。许多工程如别墅、宾馆大堂、学校、游泳馆等场馆,尤其是别墅和住宅更为普遍的使用了地板辐射供暖。

地板辐射供暖与传统的散热器或空调送风采暖在传热原理上有所不同,前者辐射所占比例大,而后者则以对流方式为主,由此,造成了在设计、施工和运行中出现一些如室温偏高、地面温度分布不均匀,房间不热、加热管的选材、间距、布置型式等等这样或那样的问题,再此笔者就个人从事地板辐射供暖设计、施工及运行中的经验,对地板辐射供暖中常见的问题进行简要的分析探讨,提出一些初步解决问题的方法及措施,与同行商榷。
一、   地板辐射供暖系统的优点:
      1) 舒适、卫生、保健。辐射散热是最舒适的采暖方式,室内地面温度均匀,室温自下而上逐渐递减,给人以脚暖头凉的良好感觉,符合“温足凉顶”的中医健身理论,能改善人体血液循环,促进新陈代谢,同时,这种方法不易造成潮湿空气对流,使得室内十分洁净卫生,改善了家居环境。
   
2) 美观,不占使用面积。室内各种管线均可铺设在地暖结构层中,室内取消了散热器的立、支管。这不但增加了使用面积,而且房间可以任意分隔,便于装修和家具布置。
   
3) 保温隔音,热稳定性好。由于地暖特殊的地面构造,上下层不采暖时,中间层的采暖效果几乎不受影响,且可以大大减少上层对下层的噪音干扰;由于地面层及混凝土层蓄热量大,因此在间歇供暖的情况下,室内温度变化缓慢,热稳定性好。
   
4) 高效节能,运行费用低。地暖系统可利用余热水,在建立同样舒适条件的前提下,室内设计温度的能耗可以比其它形式采暖降低2%~3%,提高了热效率;该系统使热量集中在人体受益的高度内,热媒低温传递(供水温度为50℃,回水温度为40℃),并在传递过程中热量损失小;各房间温度可以独立调节,有条件的可选用室温和水温自动控制装置。
 (5)对设备有利,由于不存在渗漏隐患,且不易结垢,锈蚀,循环回水相对又很干净,所以正常情况下维护量小,对于延长设备寿命很有好处,且维护费用低。
 (6)安装成本低,可分区控制,计量方便,便于管理。地板辐射采暖与其它单户式供暖方式相比不增加建筑成本及运营维护成本,各房间的温度可根据需要独立调节控制,宜便于进行分户热计量收费。
二、地板辐射供暖系统的常见问题:
1、室内温度偏高或不均匀
A、系统设计方面:
1〕、设计的步骤大致是:
1)计算建筑热负荷
2)计算地板面积所需有效散热量
3)选择加热盘管的规格和布置型式
4)计算敷设间距
5)进行管路水利平衡计算并进行校核
6)绘制施工图
2〕、热负荷确定时未考虑辐射采暖与对流采暖的区别,直接将对流采暖负荷作为辐射采暖负荷进行计算,在计算热负荷时没有考虑上层地板向下的传热量;
3〕、分集水器的位置选择不合理,导致环路管路过长及各个环路的长度不均匀;
4〕、地板辐射系统选用的管材通常是PEX、PPR、XPAP,其线性膨胀系数各不相同,因此,对于明管的塑料管很难保证其安装后不出现弯曲、蛇形等现象,而影响正常供热。
5〕、加热盘管间距不均匀埋管深度不够或敷设型式选择不合理;
6〕、整个采暖系统水力不平衡率过大
7〕、没有根据具体面材选用合理的散热系数,负荷偏大。
B、施工方面:
1〕、未与土建工程配合、找平地面、管路排气不畅;
2〕、施工人员人为造成盘管出现死弯、压扁、水流速不均匀,流量不同。
2、地暖不热:
A系统设计方面:
1〕、地面结构不同,对外散热量不同,可能出现的板辐射热量不能满足热负荷的情况,造成房间不热。
2〕、根据房间结构、朝向不同、应选用不同的热负荷,如果选用一样的,则可能出现设计热负荷小于房间的实际采暖热负荷的情况,造成房间不热。
3〕、根据热负荷选用合适的盘管间距,间距过大,辐射散热量小,则可能出现不热情况。
4〕、采暖环路上未设置排气装置,造成憋气,系统不热。
5〕、在每个分支的进口处未设置过滤器,造成异物堵塞,使整个环路失去散热功能,导致房间不热。
B施工方面:
1〕、施工人员素质低下,野蛮施工,管路出现死弯,压扁现象,致使水流不畅,阻力增大。
2〕、铺管之前没有认真清理管内杂物,造成管路堵塞。
3〕、排管间距不符合设计要求。
3、运行管理中存在的问题
〔1〕、住户一般不得在地板、楼板(下层住户)上打洞(眼),在必须打时,应先征询有关专业人员,并查找非布管处,方可打洞(眼),确保不破坏加热盘管。
〔2〕、运行管理人员,在地板辐射供暖系统运行管理过程中,要时刻注意天气变化,特别是供暖初期和供暖末期,确保系统不被冻结。
〔3〕、在系统一个供暖季开始运行时,应对供暖管道金属管部分进行冲洗,以将非供暖季中积存的杂物冲走,以防止杂物对过滤器及加热盘管的堵塞。

三、改进措施和建议
综合以上诸多问题,提出以下改进措施:
(1)        设计方面:
     地板辐射采暖设计看似简单,实际设计中需综合考虑,一方面热负荷的计算除建筑热负荷外,还应考虑辐射热、地板被家具遮挡而增加的热阻影响,地板装饰面层的厚度、材料对散热量的影响;另一方面,对地热管的管径、管材、间距、地盘管的型式经计算应合理选择。其次应合理的对分、集水器进行位置选择、确保环路的长度均匀,流管水力平衡,对于明装的塑料管防止弯曲变形可选用镀锌管或采用铜管。再次应在系统中设置排气阀及过滤器,必要时还应增设调节装置。
2)施工方面:
     地板辐射供暖系统设计是很重要的环节,但是施工也是不容忽视的环节。施工中严格按照设计图纸进行,并配合土建工程找平地面,盘管前认真清理管中杂物,盘管时不得出现死弯、扁管,在盘管上部敷设一层钢丝网,以均衡地板表面散热,增强地板抗裂,严格执行设计排管间距及填充层厚度,不得随意变更铺设地板预留伸缩缝。
(3)        运行方面:
    在地板辐射系统施工完成后,进行试压、试压或冲洗后,应采用压缩空气将地盘管中的水全部吹出,以防冻坏管路,运行期间合理控制供回水温度。
5.结束语
低温热水地板辐射供暖系统是一种较好的供暖型式,它无论从节约能源,室内温度场的分布,还是在舒适度、室内美观、分户计量等各方面都较传统的供暖型式具有较明显的优越性,是解决供热收费难和实现节能的唯一出路,是按户计量供热发展的最终方向。但是要使地板辐射供暖系统发挥其优点,避免其缺点,使人们更快更广泛地接受这种新型的供暖方式,还需同行专业人员们的共同努力,无论从理论研究、工程设计、施工以及运行管理等诸方面,做到更加完美。
参考文献:
(1)        王子介:地板供暖及其发展方向。《暖通空调》1999第6期35~38;
(2)        陆耀庆等:《实用供热空调设计手册》北京,中国建筑工业出版社1993.P130
(3)        杨巍等:低温地板辐射供暖的传热模型《暖通空调》2001第1期73~75
(4)        陆亚俊、马最良、邹严华:《暖通空调》,北京,中国建筑工业出版社 2002
(5)        《建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2002

(6)      《低温热水地板辐射供暖应用技术规程》XJJ006-2001



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