建筑采暖辐射采暖系统

1第4节辐射采暖系统一、辐射采暖概念及分类•辐射采暖是一种利用建筑物内部的顶面、墙面、地面或其他表面进行采暖的系统，辐射采暖是一种卫生条件和舒适标准都比较高的采暖方式。根据辐射表面温度的不同，辐射采暖分为三类：低温辐射采暖中温辐射采嗳高温辐射采暖辐射采暖(当辐射表面温度)小于80℃80℃~200℃大于500℃32二、辐射采暖的热媒•辐射采暖热媒：热水、蒸汽、空气、电、可燃气体或液体。•根据所用热媒的不同，辐射采暖分为：低温热水式：热媒水温度＜100℃(民用建筑的供水温度≯60℃)；高温热水式：热媒水温度≥100℃；蒸汽式：热媒为高压或低压蒸汽；热风式：以加热后的空气作为热媒；电热式：以电热元件加热特定表面或直接发热；燃气式：通过燃烧可燃气体或液体经特制的辐射器发射红外线。目前应用最广泛的是低温热水辐射采暖。43三、低温辐射采暖•散热面与建筑结构合为一体•低温辐射采暖系统分类：根据其安装位置分为顶棚式、地板式、墙壁式、踢脚板式等；根据其构造分为埋管式、风槽式或组合式。54三、低温辐射采暖（一）低温热水地板辐射采暖☆以不高于60℃的热水作热媒，将塑料管预埋在地板中的辐射采暖。☆特点：舒适性强，节能（能有效利用太阳能、地下热水、采暖和空调系统的回水、热泵型冷水机组、工业与城市余热和废热等），方便实施按户热计量，便于住户二次装修。651.低温热水地板辐射采暖构造①地面层(如大理石、瓷砖、木地板等)②防水层③填充层④绝热层⑤防潮层⑥结构层(楼板或土壤)地面结构76地面结构•绝热层：主要用于控制热量传递方向。材料宜采用聚乙烯泡沫塑料板。楼板上的绝热层厚度不宜小于30mm，与土壤或室外空气相邻的地板上的绝热层厚度不宜小于40mm，沿外墙内侧周边的绝热层厚度不应小于20mm。•填充层：用来埋置保护加热管并使地面温度均匀。材料应采用C15豆石混凝土。•防潮层：与土壤相邻的地面，必须设绝热层，并且绝热层下部应设防潮层。87地面结构•防水层：对于潮湿房间如卫生间、厨房和游泳池等，在填充层上宜设置防水层。•地面层：指完成的建筑地面。•保护层：为增强绝热板材的整体强度，并便于安装和固定加热管，有时在绝热层上还敷设玻璃布基铝箔保护层和固定加热管的低碳钢丝网。98加热管的材料•加热管材料：早期采用钢管或铜管，现在地板采暖均采用塑料管。•塑料管的优点：耐老化、耐腐蚀、不结垢、承压高、无污染、沿程阻力小、容易弯曲、埋管部分无接头、易于施工。109(一)低温热水地板辐射采暖2.系统设置低温地板辐射采暖的楼内系统一般通过设置在户内的分水器、集水器与户内管路系统连接。当集中采暖热媒温度超过低温热水地板辐射采暖的允许温度时，可设集中的换热站，也有在户内入口处加热交换机组的系统。后者更适合于要将分户热量计量对流采暖系统改装为低温热水地板辐射采暖系统的用户。12101311•低温地板辐射采暖的楼内系统一般通过设置在户内的分水器、集水器与户内管路系统连接。分、集水器常组装在一个分、集水器箱体内(图8-25)，每套分、集水器宜接3～5个回路，最多不超过8个。•分、集水器设置：分、集水器宜布置于厨房、盥洗间、走廊两头等既不占用主要使用面积，又便于操作的部位．并留有一定的检修空间，且每层安装位置应相同。1512回字型S型L型U型低温热水地板辐射采暖环路布置示意图1613•原理：低温辐射电热膜采暖方式是以电热膜为发热体，大部分热量以辐射方式散入采暖区域。它是一种通电后能发热的半透明聚脂薄膜，由可导电的特制油墨、金属载流条经印刷、热压在两层绝缘聚酯薄膜之间制成的。•电热膜工作时表面温度为40～60‘C，通常布置在顶棚下(见图8—27)或地板下或墙裙、墙壁内，同时配以独立的温控装置。三、低温辐射采暖(二)低温辐射电热膜采暖19142115三、低温辐射采暖•发热电缆是一种通电后发热的电缆，它有实芯电阻线(发热体)、绝缘层、接地导线、金属屏蔽层及保护套构成。•低温加热电缆采暖系统是由可加热电缆和感应器、恒温器等组成，也属于低温辐射采暖，通常采用地板式，将发热电缆埋于混凝土中，有直接供热及存储供热等系统形式。(三)低温发热电缆采暖2216四、中温辐射采暖•散热设备通常为钢制辐射板，有带状和块状两种类型。•钢制辐射板构造简单，制作维修方便，比普通散热器节省金属约30%-70%。•适用于高大的工业厂房，大空间的工业建筑的全面采暖或局部采暖。2317五、高温辐射采暖按照能源类型分为：•电气红外线辐射采暖：石英管或石英灯辐射器•燃气红外线辐射采暖2418第5节采暖系统的散热设备•散热器是安装在供暖房间里的一种散热设备。热水或蒸汽的热量通过散热器以对流和辐射两种方式(主要以对流传热方式，对流传热量大于辐射传热量)不断地传给室内空气。一、散热器分类及其特性按材质可分为：铸铁散热器、钢质散热器、铜质散热器按结构可分为：柱型散热器、翼型散热器等2519（一）铸铁散热器铸铁散热器的特点优点：结构简单，耐腐蚀，使用寿命长，热稳定性好。缺点：金属耗量大，金属热强度低于钢制散热器，制造、安装和运输劳动繁重，承压能力低，不宜用于高层，而在多层建筑热水及低压蒸汽采暖系统工程中广泛应用。我国目前应用较多的铸铁散热器(1)翼型散热器(2)柱型散热器2620铸铁散热器翼型散热器2721柱型散热器铸铁散热器2822（二）钢制散热器特点：易腐蚀、使用寿命短等缺点，应用范围受到一定限制。但它具有金属耗量小，外形整洁、美观，承压能力高等特点，可应用于高层建筑采暖。另外，它的水容量较少，热稳定性差些；耐腐蚀性差，对采暖热媒水质要求高，非采暖仍应充满水，而且不适于蒸汽采暖系统。型式：钢制散热器有钢串片式、板式、钢制柱式、扁管式、排管式等形式。3123钢制散热器钢制板式散热器3324钢制柱形散热器钢制散热器3425钢制与铸铁散热器的特点对比钢制散热器金属耗量小；钢制散热器外形美观，易于布置；钢制散热器水容量少和热稳定性差；钢制散热器易受腐蚀。因此，铸铁柱型散热器仍是目前国内应用最广泛的散热器。3526•特点：重量轻、体积小、耐高压、散热快、外型美观。该产品集装饰、取暖于一身，是住宅建筑理想的散热器的替代产品。铝的辐射系数比铸铁和钢的小，为补偿其辐射放热的减小，外型上应采用措施以提高其对流散热量。铝氧化后形成一层氧化铝薄膜，能避免进一步氧化，故可用于开式系统以及卫生间、浴室等潮湿场所。铝制散热器的热媒应为热水，不能采用蒸汽。（三）铝制及钢(铜)铝复合散热器3627（四）全铜水道散热器是指过水部件全为金属铜的散热器，耐腐蚀，适用于任何水质的热媒。采用热水为热媒，工作压力1.0MPa(五)塑料散热器特点：重量轻，节省金属，防腐性能好。单位面积散热率较金属的低。形式：竖式、横式3728(六)卫生间专用散热器•特点：功能多样3829二、散热器的选择选择散热器时，应注意下列的规定：•1、散热器的工作压力，不得超过制造厂规定的压力值。•2、在民用建筑中，宜采用外形美观，易于清扫的散热器。•3、热水供暖系统采用钢制散热器时，应采用必要的防腐措施，蒸汽供暖系统不得采用钢制柱型、板型和扁管型等散热器。3930三、散热器的布置布置散热器时，应注意下列的规定：•1、散热器一般设置在外墙的窗台下。•2、散热器一般在房间内敞开装置，这样散热效果好，且易于清除灰尘。•3、散热器一般应明装，布置简单。内部装修要求高的建筑可采用暗装。托儿所、幼儿园应暗装或加防护罩。4031•4、楼梯间内散热器应尽量放在底层；当散热器数量过多，底层无法布置时，将散热器分配在其他各层。•5、为防止冻裂散热器，在双层门的外室及门斗中不宜设置散热器。三、散热器的布置4132（一）一般建筑第6节室内采暖系统的管路布置与主要设备及附件•系统管道走向布置应合理，以节省管材，便于调节和排除空气，各并联环路的阻力损失易于平衡。•采暖系统的引入口应设置在建筑物热负荷对称分配的位置，一般在建筑物中部。一、室内热水采暖系统的管路布置与主要设备及附件4233•室内采暖管道一般应避免设置于管沟内。（一）一般建筑室内热水采暖系统的管路布置与主要设备及附件室内采暖管道宜明装，便于施工安装和维护。可在底层地面上、散热器的下面沿墙敷设，遇有过门处，可采用过门沟和门框上部绕过两种做法。可沿墙敷设在窗过梁以上、顶棚以下的地方，不得遮挡窗户。4334•水平管道应避免穿越防火墙。•采暖管道不得与输送蒸汽燃点低于120℃的可燃气体或可燃、腐蚀性气体的管道在同一条管沟内平行或交叉敷设。（一）一般建筑室内热水采暖系统的管路布置与主要设备及附件穿越建筑基础的管道，以及埋在建筑结构里的立管，应采取预防由于建筑物下沉而损坏管道的措施。4435一般建筑室内热水采暖系统的主要设备及附件1.膨胀水箱作用：⑴是用来贮存热水采暖系统加热的膨胀水量；⑵在重力循环上供下回式系统中还起着排气作用；⑶恒定采暖系统的压力。45362.排气装置•作用：系统中如积存空气，就会形成气塞，影响水的正常循环和散热效果。排气设备就是用来排出系统中热水产生的气体和空气，避免形成气塞影响循环。•种类：集气罐、自动排气阀、冷风阀。一般建筑室内热水采暖系统4937•集气罐用DN100～250mm的无缝短管制成，一般应设于系统的末端最高处，并使干管逆坡（即管道坡度与水流方向相反）以使水流方向与空气泡浮升方向一致，有利于排气。•集气罐分立式和卧式两种，当安装高度不受限制时，宜选用立式。2.排气装置--集气罐5038立式卧式集气罐5139为了排除上行下给式管网中热水汽化产生的气体，保证管内热水通畅，应在管道最高处安装自动排气阀。管网最高处2.排气装置—自动排气阀5240•自动排气阀的工作原理依靠水对浮体的浮力，通过杠杆机构传动力，使排气孔自动启闭，实现自动阻水排气的功能。下图为立式B11-X-4自动排气阀。2.排气装置—自动排气阀53412.排气装置—冷风阀•多用在水平式和下供下回式系统中，它旋紧在散热器上部专设的丝孔上，以手动方式排除空气。54423.散热器温控阀一种自动控制散热器散热量的设备，它由两部分组成：阀体部分和感温元件控制部分。作用机理：温控阀控温范围在13—28℃之间，控制精度为±1℃5543（二）住宅建筑室内热水采暖系统的主要设备及附件热能表（住宅分户安装计量）•热能表：测量进、回水温度差和流量，通过积算器依据相关公式计算出热量消耗，指示给用户，作为收费的依据。•组成：流量传感器、配对温度传感器和计算器•安装：建筑入口处。进户管、出户管暗装。5644第7节分户采暖热源•分户采暖有利于热计量与温度控制。•分户采暖的热源或能源种类有：燃油或燃气热水采暖、电热采暖、热泵采暖、利用集中供热的家用换热机组采暖等方式。6645第7节分户采暖热源一、分户式燃气采暖•燃气式热风炉、燃气红外线辐射采暖、独立燃气采暖炉等形式。•特点：优点：采暖自控程度高，洁净、节能、调节灵活，计量准确方便，供热效率高。缺点：烟气无组织、多点、低空排放，产生局部污染，部分燃气炉运行噪声大，有防火和安全保障问题。6746燃气壁挂炉采暖系统示意图6847类别集中供暖壁挂炉分户供暖土地利用锅炉房占地无需建锅炉房水力平衡存在水平和垂直失衡无维护锅炉房或换热站需设专人值班，维修、保养不需专人维护，节省不必要的费用收费采暖费收取难度大用户只需向燃气公司缴纳燃气费用，不会与物业公司产生扯皮现象采暖费用费用高，用户无法控制相同条件下，用户可根据自己的实际情况决定供热时间和供暖温度，从而比集中供暖节省费用温度温度自己无法调节，舒适度不高根据天气变化及实际情况自由调节温度供暖时间供暖时间用户无法控制，须忍受初冬与早春的寒流自由决定供暖时间长短壁挂炉供暖与集中供暖的比较6948二、电热采暖•在环保有特殊要求的区域、远离集中热源的独立建筑等，采用电热采暖可以充分发挥其方便、灵活等特点。•电热采暖系统可根据需要调节室温以达到节能的目的，可隐形安装增加使用面积，减少住宅区环境的污染，计量方便准确、管理方便等优点。7049二、电热采暖电热直接采暖设备包括：•