地暖概述及分类

来源：暖通制冷空调在线2014-08-08

       地暖是地板辐射采暖的简称，英文为Radiant Floor Heating，是以整个地面为散热器，通过地板辐射层中的热媒，均匀加热整个地面，利用地面自身的蓄热和热量向上辐射的规律由下至上进行传导，来达到取暖的目的
 
       历史
 
       地面辐射供暖（简称地暖）是一项既古老又崭新的技术。在中国地面采暖可追溯到明朝末年，为皇宫王室才能拥有的取暖方式，如现存中国的故宫，在青砖地面下砌好烟道，冬天通过烟道传烟并合理配置出烟窗以达到把青砖温热而后传到室内，使室内产生温暖的效果。以后中国北方农村出现火墙、火炕的取暖方式，韩国、日本出现地炕。从古至今，人类不断传承文明，开拓创新，发展进步。随着科技时代的到来，地面供暖技术已从原始的烟道散热火炕式采暖发展成为以现代材料为热媒的地面辐射供暖。该技术早在上世纪30年代就在发达国家开始应用，中国在50年代就已将技术应用于人民大会堂、华侨饭店等工程中。
 
       概述
 
       水地暖是指把水加热到一定温度，输送到地板下的水管散热网络，通过地板发热而实现采暖目的的一种取暖方式。
 
       低温地面热媒在室内形成脚底至头部逐渐递减的温度梯度，从而给人以脚暖头凉的舒适感。地面辐射供暖符合中医“温足顶凉”的健身理论，是目前最舒适的采暖方式，也是现代生活品质的象征。
 
       从热媒介质上分为水地暖和电地暖两大类，从铺装结构上分为湿式地暖和干式地暖两种，干式地暖不需要豆石回填（属于超薄型）；从表面饰材上分为地板型地暖和地板砖型地暖；从功能上分为普通地暖和远红外地暖。
 
       分类
 
       地面辐射供暖按照供热方式的不同主要分为水地暖和电地暖，而电地暖又有发热电缆采暖和电热膜采暖碳纤维电暖之分。
 
       水地暖即低温热水地面辐射供暖是以温度不高于60℃的热水为热媒，在加热管内循环流动，加热地板，通过地面以辐射（主要）和对流（次要）的传热方式向室内供热的供暖方式。
 
       发热电缆地面辐射供暖是以低温发热电缆为热源，加热地板，通过地面以辐射主要）和对流（次要）的传热方式向室内供热的供暖方式。常用发热电缆分为单芯电缆和双芯电缆。双芯电缆没有磁场和辐射
 
       低温辐射电热膜是一种通电后能发热的半透明聚酯薄膜，由可导电的特制油墨、金属载流条经加工、热压在绝缘聚酯薄膜间制成。工作时以碳基油墨为发热体，将热量以辐射的形式送入空间，使人体得到温暖。
 
       地暖的主要参数:

       (1）、供水温度：50-60度，最高温度不应超过60度。
       (2）、供水压力：0.3-0.5Mpa，最高不应大于0.8 Mpa。
       (3）、供回水温差：不宜大于10度。
       (4）、加热管内热水流速：宜控制在 0.25-0.5m/s。
       (5）、地热辐射采暖结构厚度：50-80mm（不包括找平层和地面装饰层厚度），其中隔热层30-50 mm，填充层25-30 mm。
       (6）、地热辐射采暖层结构重量：70-120kg/m2。
       (7）、每环路加热管长度宜控制在60-80米，最长不应超过100米，每套分集水器不宜超过6个回路。
       (8）、地面温度控制：人员长期停留的地面温度宜控制在24-26度，人员长短期停留的地面温度宜控制在28-30度，无人员停留的区域地面温度宜控制在35-40度。
 
       优点
 
       ①舒适、卫生、保健：地面辐射供暖是最舒适的供暖方式，室内地表温度均匀，室温由下而上逐渐递减，给人以脚温头凉的良好感觉；不易造成污浊空气对流，室内空气洁净；改善血液循环，促进新陈代谢。
 
       ②节约空间、美化居室：室内取消了暖气片及其支管，增加使用面积，便于装修和家居布置，减少卫生死角。
 
       ③高效节能：辐射供暖方式较对流供暖方式热效率高，热量集中在人体受益的高度内；传送过程中热量损失小；低温地面辐射供暖可实行分层、分户、分室控制，用户可根据情况进行调控，有效节约能源。
 
       ④热稳定性好：地面供暖地面层及混凝土层蓄热量大，热稳定性好，在间歇供暖的条件下，室内温度变化缓慢。
 
       ⑤运行费用低：较其它供暖设备节能约20%，可充分利用低温热水资源或利用电价政策，降低运行费用。
 
       ⑥使用寿命长：低温地面供暖中塑料管材或发热电缆埋入地下，稳定性好、不腐蚀，无人为破坏，使用寿命与建筑物同步。较对流供热节约维护和更换费用。
 
       ⑦适应性强：设备不受室外温度的影响，大大延长采暖系统的寿命。
 
       ⑧减少楼层噪音：

       中国隔层楼板一般选用厚度为15cm圆孔板或现浇砼板，其隔音效果极差，楼上人走动，就影响楼下。采用地板采暖，增加了保温层，具。常好的隔音效果。
 
       ⑨维护费用低：地板采暖系统采用材料防腐蚀、不生锈管道不会因为生锈而堵塞或流量变化，经混凝土回填后已做入建筑结构层，如果无人为损坏 50 年内不需维护，可以忽略不计。
 
       产品对比
 
       地暖全称为地面辐射供暖，分为水地暖与电地暖两种，分别有干式和湿式两种铺装方式。按照《JGJ142-2004地面辐射供暖技术规程》来看：●水地暖是以温度不高于60℃的热水为热媒，在埋置于地面以下填充层中的加热管内循环流动，加热整个地板，通过地面以辐射和对流的热传递方式向室内供热的一种供暖方式；　●电地暖是将外表面允许工作温度上限为65℃的发热电缆埋设在地板中，以发热电缆为热源加热地板，以温控器控制室温或地板温度，实现地面辐射供暖的供暖方式。
 
       水地暖的构成有：锅炉，分集水器，地面盘管，干式地暖模块、地面辅材、温控器，及部分弯头等配件。
 
       电地暖的构成有：发热电缆，温控器，地面辅材、干式电地暖模块。
 
       水地暖和电地暖各自的优缺点：
 
       水地暖的优点：没有辐射，发热平稳，适合老人小孩；地暖管与建筑同寿命；可以提供生活热水；经过20多年发展，维修保养技术成熟。
 
       水地暖的缺点：一、前期安装成本高。二、地面盘管需清洗，一般2~5年清洗一次。三、锅炉需要保养，一般每两年需要保养一次。
 
       电地暖的缺点：不能提供生活热水，有轻微辐射，一旦有坏区需全部更换。
 
       电地暖的优点：一、免维护，不需清洗；二、后续保养成本低；三、使用寿命高，碳晶地暖等理论使用寿命可达50年以上。
 
       以上是以分户式采暖来比较的。如果是集中供暖的话，水地暖则有成本优势，在集中供暖的初次投入中水地暖要低。水地暖比较适用于像北方这样的集中供暖城市，而电地暖适用于南方这样的分户式采暖。
 
       水地暖、电地暖的比较
 
       1、系统安装：
 
       水暖系统：湿式地暖安装涉及保温层、地暖盘管、豆石水泥回填、分集水器、锅炉五大部分工序，安装难度高，系统维护、调试成本高。100m2需4人5天（管道2天，锅炉2天，调试1天）。安装复杂，盘管+温控器+分水器。干式地暖施工非常简单，包括干式地暖模块、分集水器、锅炉三部分工序，地暖施工就像铺地垫宝一样，非常简单，100平方干式地暖2人一天就完工，第二天就可以铺地板或地砖。
 
       发热电缆：安装简便，盘线+温控器。100 m2需4人2天。
 
       2、采暖效果：
 
水暖系统：预热时间3小时以上，地面达到均匀匀至少4小时以上，冷热点温差10℃。发热电缆：预热时间2-3小时，均热时间4小时左右，冷热点温差10℃
 
       3、相关耗材：
 
       水暖系统：由于水管内温度55℃以上，因此地面混凝土厚度在3cm以下会开裂，必须加装钢丝网，至少增加30元/ m2的水泥成本。
 
       发热电缆：电缆线温度在65℃以上，地面混凝土厚度至少5cm，并需加装钢丝网，至少增加30元/ m2的水泥成本。
 
       4、层高影响：
 
       水暖系统：保温层2cm+盘管2cm+混凝土层5cm=9cm
       发热电缆：保温层2cm+混凝土层5cm=7cm
       干式地暖：干式地暖模块3.5cm=3.5cm
 
       5、使用能耗：
 
       水暖系统：尽管天然气热值高于电，但由于锅炉本身的热损耗极大，因此水暖的实际使用能耗很高。经验数值：100 m2每月1800元以上（含生活热水）。但是水暖可以与太阳能或空气能结合，是国家支持的节能采暖方式。如果与地源热泵系统结合，则运行费用比传统空调还要低。
 
       发热电缆：电能耗高，发热电缆所固有的线损率很难低于20%，加上系统的损耗和为防止开裂所加厚的混凝土层吸收的热量，其使用中实际电-热转换率很难高于70%。经验数值：100 m2房间每月1500元以上（上海地区实例）。
 
       6、系统寿命：
 
       水暖系统：地下盘管50年，铜质分集水器10~15年，锅炉整体寿命10-15年。
 
       发热电缆：地下发热电缆30-50年10年之内电缆外护套层有老化现象，热损增高温控器3-8年（国产、进口）
 
       地暖的特点：
 
       地面辐射采暖相比传统采暖有无可比拟的优势，具有舒适健康、节能环保等优点。在国外该技术不仅大量用于民用住宅和各类医疗机构、游泳馆、健身房、商场、写字楼等公共建筑，还大量用于厂房、飞机库、花坛、足球场及蔬菜大棚等建筑系统保温，甚至用于室外道路、屋顶、楼梯、机场跑道融雪和各类工业管线的保温。欧美发达国家超过50%的新建建筑中都采用了地板辐射采暖系统
 
       1、舒适健康。地暖的温度是自下而上的，给人以温足而头凉的舒适感，符合中医理论。热量主要以辐射的方式传递出来，不会干燥空气，辐射的波长为8-12微米的远红外，对人体有益。
 
       2、节能环保。在达到同样的室温效果，比传统采暖可以调低2-3度，有效节约能源。并且不会污染室内空气。
 
       3、散热均匀稳定。由于地暖是通过混凝土传热，热量散发均匀，加之混凝土有蓄能作用，即使间歇供暖也能保持室温稳定。
 
       4、减少楼层噪音。中国楼板一般选用预制板或现浇板，其隔音效果极差，楼上人走动，就影响楼下，采用地暖增加了保温层，具有非常好的隔音效果，可降低噪音污染；地面采暖过程寂静无声，室内环境清静，没有空调噪音，这有助于孩子把注意力集中在学习上，从而有利于提高学习效率。

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