散热器采暖与低温地板辐射采暖比较职称论文

　　摘要：建筑科技日新月异，人们对建筑舒适性要求越来越高，低温热水地板辐射与散热器在家庭采暖领域都有着广泛的市场，这两种采暖方式也逐渐成为家庭独立供暖系统的代表。其实两种采暖方式各有优缺点，在选择时要根据建筑的结构形式和个人的居住需求等方面的条件来选择。本文首先分析了散热器采暖与低温地板辐射采暖的散热机理，然后重点从热源要求、能耗对比、导热方式、系统终端的布置、水温、使用寿命几方面详细探讨了散热器采暖与低温地板辐射采暖两种采暖方式的异同。

　　关键词：散热器,低温地板辐射,热源,导热方式

　　一、散热器采暖与低温地板辐射采暖的散热机理分析

　　(一)散热器采暖的散热机理

　　房间的热舒适性不仅与进入室内的热量有关，还与散热器的形式、安装位置及散放热量中对流和辐射成分所占比例有关。散热器的散热表面及其上的热射流应起到防止过冷辐射和冷空气进入室内活动区域的作用。

　　一般将散热器沿外墙内侧布置在窗下，在墙内壁面附近有限区域形成的上升热气流会迎向从窗户渗入室内的下降冷空气，并使窗表面维持一定的温度，很好地维持了室内易受冷风渗透影响的活动区域和靠近地板区域的舒适性。但这种供暖方式往往使散热器背面的墙体被过分加热，在墙体没有采取保温措施的情况下，这部分热量会通过外墙白白地浪费掉，在加装暖气罩的装饰房间，这种情况尤其突出。另外，热空气的上浮特性使房间温度出现“上高下低”现象，从而在房间的顶棚处形成热空气停滞层，造成房间上部区域过热，实际上造成热能损失。

　　(二)低温地板辐射采暖的散热机理

　　低温地板辐射采暖系统是以低温热水作为热源，利用建筑物内部地面作为辐射面进行采暖的系统。地板、混凝土和苯板蓄热层吸收并积蓄低温热水的热量，然后以辐射和对流的方式加热室内物体和空气，在室内形成一个交互的辐射场，辐射换热量占总换热量的50%以上。地板表面温度一般在24℃～30℃，对人体非常有利。

　　二、散热器采暖与低温地板辐射采暖的比较要点

　　(一)热源要求不同

　　热源都可以是燃烧传统能源(可燃煤、油、气)的锅炉房，但实际情况是热源建设时一般都只考虑热源的经济技术指标，所以采用的热媒参数按照大温差来设计。这样就使散热器采暖系统更容易接入热网中，而采用低温热水地板辐射采暖需要大流量低温小温差的热媒供应，就需要增加在热交换环节的设备初投资和运行电费。另外采用地暖系统使室外热网的投资也有所增加。

　　(二)两种采暖方式的能耗分析

　　在采用散热器供热的节能采暖住宅中，散热器供热的立、支管道散热量占到整个设计热负荷的高达近30%，如按通常设计参数供水95℃计算，将带来以下后果：

　　1、各层室温升高，分别比设计值高出3.5℃～9.0℃;

　　2、室温将出现竖向失调，最大温差达5.5℃，实际情况还要严重些;

　　3、管道散热使系统耗热量增大，甚至超过设计值的13%，使节能住宅的节能率下降;

　　4、如果房间越小或房间保温越好，设计热负荷越低，管道散热影响就越大。

　　而在地板辐射采暖中，热量的传播主要以辐射形式出现，但同时也伴随有对流形式的热传播，人或物受辐射和对流热交换综合作用时，人对温度有实际感觉温度，此实感温度比室内实际温度高2℃～3℃，即室内温度为16℃时，人的实感温度为18℃～19℃，所以在建立同样舒适的条件下，设计室内温度时，一般可比对流采暖方式低2℃～3℃。同时，室内沿高度方向上的温度分布比较均匀，温度梯度很小，无效热损失可大大减少，这样与对流采暖方式相比节能10%～30%。另外，低温热水地面辐射采暖的供回水温度为50℃～60℃，对于采用区域锅炉房集中供热或户式锅炉供热的用户，更能节约燃料达到节能的目的。

　　(三)主要的导热方式不同

　　散热器是以空气对流为主要导热方式，而地暖是以辐射为主要导热方式。对流导热与辐射导热相比，前者使室内空气大范围对流，造成室内上层温度高而下层温度低，使人感到头热脚凉且易造成浮尘飞扬，影响室内空气质量。

　　地暖采暖是以地板内储存的热能由地面向上辐射加热室内空气，实现了室内温度下层高而上层低，由下而上逐渐降低，给人以头凉脚暖的舒适感觉，营造了真正符合人体要求的热环境，且达到了室内空气对流极小和基本没有浮尘飞扬的卫生效果。另外、地暖是低温热水辐射，水的比热较大，因此地暖升温较慢，特别是初次开启，整个房子温度上升需要很长一段时间，所以地暖一般24小时开着。而暖气片初温较高，片刻时间房间温度就开始上升，热效率非常高，比较适合间断式采暖需求，一般来说向不定期居住的采暖用户选择暖气片采暖会更有利。

　　(四)终端的布置不同

　　散热器及其管路大多是明装在室内，款式多样，合理选择可起到装饰美观效果，色彩多样、外观优雅、极易与家装所融合，对层高无影响，对装饰要求较小，维修方便易于清扫;但是占用了室内空间(主要占用了窗台以下部分和墙面)，安装位置不合理会影响美观，且易产生散热不均匀，有温度梯度差产生，表面温度较高，用户需注意避让。

　　地暖采暖的散热管(线)路是埋设在地板内，不占用室内空间(提高2%的有效面积利用率)且有利于布置装修。采用低温地板辐射采暖，管道全部在地面以下，只要有一个 6O x80cm 左右的分配器装在厨房窗上或暗柜里即可，可以自由地装修墙面、地面、摆放家俱。同时，建筑实用面积可增加3%左右，扩大了房间的有效使用面积;但是对层高有8cm的占用，且对楼板的承载负荷需进行安全校核，对于层高较低的室内采用此种方式，会给人以压抑感，在二次装修时易被破坏，修复则会留有埋在地下的接头，留下隐患，室内有效采暖面积不易确定，厨卫水电管道难布置，对设计施工技术水平要求较高。

　　(五)水温的限制

　　地板采暖系统是以低温热水为热媒，要求供水温度不超过60℃，供回水温差不大于10℃，必须设置独立的低温热水热源，虽然可以利用余热水、太阳能、地热等各种低温热源，但是不能直接使用一般热网中的高温水。如果热源为城市集中供热，在自己建筑内设换热站，以现在按面积供热收费，住户必须分摊末端水泵耗电费用，也有部分开发商为节省初投资，直接连接集中供热，这样供水温度大于 60℃，不仅会加速盘管的老化，缩短其使用寿命，而且会导致地面由于热胀冷缩而开裂，破坏地面。散热器不受此影响，高温水和低温水都可以使用。

　　(六)使用寿命的比较

　　一般钢制散热器采暖系统的使用寿命在12年左右。而低温地板辐射采暖系统的地下管道部分与找平层和混凝土结为一体，抗酸碱蚀无需维护使用寿命达50年以上，不腐蚀、不结垢，大大减少了散热器跑、冒、滴、漏水和维修给住户带来的烦恼，可节约维修费用，但要注意的是：在采暖公司做好地面管道施工并把系统工程打压装好压力表后，一定要装修队伍或装修公司配合保护好管道或及时找平地面。目前我国国产水管声称寿命50年，但截至目前的时间仅为5年，尚无证据证明水管的实际寿命。

　　(七)室内风速比较

　　暖气片采暖方式主要依靠自然对流方式传热， 由于热源温度较高，因此空气流速较大;地板采暖主要依靠辐射和自然对流两种方式传热，其热源温 度较低，且面积大，因此空气流速较小。

　　(八)环保卫生的比较

　　1、室内灰尘

　　采用暖气片取暖，散热片的温度较好，一般出水温度在70℃以上，当温度达到80℃时就会产生灰尘围(碳化尘)，使散热片上方的墙上常常布满灰尘的斑迹，同时加大了室内空气的流动，使空气变得污浊。

　　相比之下，由于运行原理的不同，地暖可以完全消除灰尘和污浊空气的对流，给人一个清新、温暖、健康的环境。

　　2、空气干燥

　　供暖刚开始时，室内骤然升温会使室内空气干燥。在干燥环境中，人呼吸系统的抵抗力降低，容易引发或者加重呼吸系统的疾病。地暖由于辐射面表面温度低于常规散热器，水分散失较少，克服了传统暖气片供暖造成的室内燥热、有异味、皮肤失水、口干舌燥等不适。在供热期，应该注意调节室内的空气湿度，人在相对湿度45%至65%的环境中最感舒适，也最健康。

　　结语

　　综上，不管是散热器还是低温地板辐射采暖，两种采暖方式各有优缺点。低温地板辐射采暖系统具有舒适、卫生、节能、维护方便、寿命长、基本不占用室内使用面积等优点。地板辐射采暖有辐射强度和温度的双重作用，与散热器对流采暖相比，在接近地面的区域垂直温差与热流密度都比较小，更有利于将热量有效地传给人体，在较低的室温下可达到同样的舒适感，减小了传热温差，形成了真正符合人体散热要求的热状态。因此，在目前城市住宅对舒适卫生等居住质量的要求下，低温地板辐射采暖应该是未来的主流采暖方式。散热器系统虽然传统，但仍然有许多优于地板采暖系统的地方。所以在进行设计时, 要根据建筑功能和热媒条件合理选择采暖系统。

　　参考文献：

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