辐射采暖与辐射供冷讲稿(精品)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,辐射采暖与辐射供冷,5.1,辐射采暖（供冷）的定义与辐射板的分类,5.2,辐射采暖系统,5.3,辐射采暖系统的设计计算,5.4,电热膜辐射采暖,5.5,辐射供冷,5.1,辐射采暖（供冷）的定义与辐射板的分类,一,.,辐射采暖（供冷）的定义,1.,定义：,依靠供热（冷）部件与围护结构内表面的辐射换热向房间供热（冷）的方式，称为辐射采暖（供冷）。,2.,辐射采暖与对流采暖特征区别：,房间各围护结构内表面的平均温度 高于室内空气温度,即 而对流采暖正相反,3.,采暖辐射板：,用于进行辐射采暖的供热部件。,4.,辐射供冷特征：,各围护结构内表面温度 低于室内空气温度，即,5.,辐射采暖方式,：可局部或集中，本章主要介绍集中式辐射采暖（供冷），不介绍用燃气器具或电炉等局部高温辐射采暖。,二,.,辐射板的分类,1.,按与建筑物的结合关系分,整体式埋管式,风道式,贴附式,悬挂式,埋管式：,将通冷、热媒的金属管或塑料管埋在建筑结构内，图,5-1,（,a,）,风道式,:,利用建筑结构内的连贯空腔输送热媒,(,图,5-1(b),贴附式：,将辐射板贴附于建筑结构内表面，图,5-2,，贴附于窗下外围护结构结合的情况。,悬挂式：,分为单体式和吊棚式。单体式（图,5-3,）,单体辐射板还可串联成带状辐射板吊在顶棚下，挂在墙,上或柱，见图,5-4,，间距高度见教材,P95,吊棚式辐射板（图,5-5,）,2.,采暖辐射板按位置,墙面式,地面式,顶面式,横板式：可同时向上、下两层房间供热（供冷）,窗下式 单面散热（图,5-2,）,双面散热（图,5-6,）,墙面式墙板式 外墙式：外墙室内侧,间墙式：设在内墙 单面散热,双面散热,踢脚板式,窗下式，踢脚板式多为单面散热。,图,5-7,给出各种采暖辐射板在室内的位置。,三,.,辐射采暖的特点,1.,围护结构内表面温度高，减少人体的辐射放热量，舒,适度增加。,2.,竖向高度均匀，适合人体舒适性要求，室内空气温度,可比对流低,1-3,，节能。,3.,可利用低温热媒。,4.,少占建筑面积。,5.,适于局部加热。,5.2,辐射采暖系统,一,.,辐射采暖系统的热媒,1,热媒种类,热水：首选，温升慢，混凝土板不易裂缝，可采用集,中质调。,蒸汽：温升快，易出裂缝，不能集中质调。,空气：建筑结构厚度增加。,电：板面温度易控制，调节方便，但耗电，应进行技,术经济论证。,2.,热媒温度：,热水时根据热源和板的类型，分较高温和较低温。尽量利用地热，太阳能等。悬挂式金属辐射板可选较高供水温度（,130,高温水），埋管式热媒温度可比板面温度高,20-40,，窗下式可选用较高（如,105,）,间墙式，踢脚式，顶面式和地面式一般低于,60,。,二,.,热水辐射采暖系统,.,采暖辐射板的加热管,型式与板的位置，尺寸和类型有关。,窗下式见图,5-9,踢脚式采用图,5-10,墙面式有图,5-11,所示。,地面式有图,5-12,管道埋设见,5-13,单体悬挂式金属辐射板，可采用图,5-14,所示两种型式,.,辐射采暖系统的管路系统设计要点,系统型式,：上供或下供，单管或双管。,窗下辐射板可采用单、双管或双线式，见图,5-11,地面辐射板，顶面及地面,-,顶面应采用双管，以利于调节和控制。,辐射水平安装中，管内流速不应小于,0.25m/s,以便制冷，应设放气阀与放水阀。,图,5-15,表示下供上回式双管系统中辐射板与管路连接。,墙面板可按图,5-11,的型式采用单、双或双线系统。,还可在建筑物个别房间（如进厅）装辐射板，这时供回水温度按主要层间条件确定，辐射板可接供水上或回水上。,图,5-16,给出一个大厅辐射板接到回水管上。,辐射板本身阻力大，不易水力失调，不同板阻力损失差别大，在一个系统中最好采用同类板，否则应有可靠的调节措施。,5.3,辐射采暖系统的设计计算,一,.,辐射板的表面温度,1.,影响表面温度的因素：,管径,d,，管间距,s,埋设厚度,h,混凝土的导热系数，热媒温度,和房间温度等,即,上述六个变量中有四个（）变化范围不大或可预先给定。铝塑复合管其管径规格为,12/16 16/20 20/25,（内径,/,外径）,d,可知，在给定 的数据后，板表面温度只与管间距,S,和埋设厚度,h,有关。,S,越小，,h,越大，板面温度越均匀，但造价越高。因此，在确定,S,和,h,时要作经济分析。,2.,板体温度场：,如图,5-17,所示，实线为等温线，虚线为热流。,热流线起始于加热管，终止于板表面。沿不同热流方向混凝土热阻是变化的，使得板表面是不等温面。,.,温度场的不均匀性：,加热管管顶所对应的板表面温度最高，为,;,两相邻加热管间（,s/2,处）表面温度最低为,ts/2.,辐射板不仅每一加热管管顶混凝土表面温度不均匀，沿水的流程混凝土表面温度也是不均匀和变化的，图,5-18,（,a,）,(b),(c),分别表示三种不同排管形式沿房间进深温度变化的情况。,Ts,表示表面平均温度的变化范围。,.,板表面温度的确定：,要考虑卫生要求，人的热舒适性和房间用途。我国暂无此标准，俄罗斯有资料，对不同的采暖辐射板，用于下列房间时最高允许平均温度规定如下：见教材,P102,。,按表面最高允许平均温度的高低排序是：墙面板，顶面板，地面板。,注意地面覆盖层最高允许温度限制。,P102,俄罗斯标准规定，各部分温差不应超过,10,（地面）,墙面和窗下板单管系统，供回水温度可取,105-70,，双管取,95-70,铝塑管板最高供水温度,55,。,二,.,盘管的水力计算,沿程阻力，铝塑复合管的比摩阻,R,可用下式，且式（,5-4,）教材,102,式中各项见教材,P102,水的流动状态相似数,b,用下式计算：,（,5-5,）,-,阻力平方区临界雷诺数。,实际雷诺数用下式计算式中各项意义见教材,P103,式中各项意义见教材,P103,热媒温度为,80,，铝塑管比摩阻,R,值可查附录,5-1,当热媒平均温度不等于,80,时，用附录,5-1,查出的,R,要修正，,式中各项意义见教材,P103,铝塑管在水水力计算时应考虑管子的管壁及管厚的制造偏差。,用下式来确定管子的计算内径：,式中各项见教材,P103,局部阻力：地面辐射板采用铝塑管时，大多数只有弯头这一局阻，附录,5-2,给出局阻系数。,三,.,地面辐射板供热量的计算,.,影响辐射板供热量因素：,热媒温度，流量，管径，材质，间距，位置，盘管型式，混凝土的导热系数，厚度，板表面温度及分布，背部材料的导热系数，厚度等。,.,供热量,俄罗斯进行热工试验，结果见附录,5-3,，,5-4,每米铝塑管的散热量根据管径和传热温差计算，传热温差为：,管子明装时取表中数值的,90%-100%,，在天棚下明装取,70%-80%,；,埋于重混凝土中时（混凝土密度,2000kg/,，,=1.8,）,取,2,倍，轻混凝土中时取,1.1-1.15,倍。,5.4,电热膜辐射采暖,一,.,原理及特点,1.,原理：,电热膜是一种通电后能发热，厚度很小（,0.24mm,）的半透明聚酯薄膜，由特制的可导油墨，金属载流条经印刷，热压在两层绝缘聚酯薄膜之间。,2.,优缺点：,有辐射采暖和电采暖优点，无燃烧排放物，便于控制，运行简便，舒适，但消耗高品位电能。,安装示意：图,5-19,二,.,电热膜片数的计算,采暖所需电膜片数用下式计算后取整,式中各项见教材,P105,5.5,辐射供冷,可有多种型式，如整体式，贴附式和悬挂式，可用于民用或工业,目前应用最多是顶面式辐射板,-,冷却吊顶。,优点：,施工安装维护方便，不影响室内布置，辐射板不易破坏，供冷效果不易受影响。上部供冷，降低垂直温度梯度，舒适感好。,为防止表面结露，表面温度须高于露点，无除湿能力，须结合新风系统。,一,.,冷却吊顶,.,传热形式：,辐射和自然对流,.,传热比例：,取决于顶板的结构型式及顶板附近的空气流动方式。,当吊顶下面的冷辐射面为封闭式，比例,1,：,1,当吊顶下面的冷辐射面为开敞式或有贯通的气流通道时，对流换热比例要大得多，供冷量也大。,.,冷却顶板的类型：,图,5-20,给出三种结构型式，图（,a,）为一体式，冷顶板与水管制成一体，形成一顶板单元，图（,b,）为单元式，通过传热肋片把水管和金属顶板连接形成一吊顶单元；图（,c,）为镶嵌式，水管以毛细管形式镶嵌吊顶内，组成一安装单元。（,a,）（,b,）最为常见。,5-21,为对流式冷却顶板的单元，对流占,80%,，辐射,20%,最大供冷量可达,230w/,二,.,冷却吊顶的水系统,通常与新风系统结合供冷，须同时考虑冷却吊顶和新风系统对系统的不同要求：,（,1,）供水温度,：,为避免吊顶表面结露，供水温度要高，新风因除 湿，供水温度低得多，吊顶表面温度应比室内露点高,1-2,。,一般供水温度在,14-18,，实际设计多采用,16,，新风供水一般为,6-7,（,2,）供回水温差：,吊顶为,2,新风系统为,5,两种典型的系统型式（满足上述两条要求）：,图,5-22,为冷水机组与冷却塔供冷机结合的系统工作原理。,图,5-23,为混合法制备吊顶冷媒的水系统,上述两个系统，新风系统和冷却吊顶都采用了同意冷源，他只能按最低的冷水供水温度来运行，要求温度高的冷却吊顶的冷媒只能靠二次换热或混合办法获得。无法提高冷水机组的蒸发温度来实现节能。可把两系统分设独立系统，这样，冷却吊顶的供水温度可提高，从而提高机组的性能系数。,但注意，目前冷水机组流量按,5,温差设计，而吊顶供回水温差为,2,，还应采取图,5-23,措施。冷水机组可提供,13,冷冻水，通过三通调节阀调节回水量可使供水温度达,16,，可如图,5-22,利用冷却水自然冷量。分设系统缺点，增加冷源设备和初投资。,