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低温热水式地板采暖系统分析 |
随着经济的发展，建筑耗能必将对我国的能源消耗造成长期的、巨大的影响。为此，国家建设部先后发布了《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》（JGJ26--95），《公共建筑节能设计标准》（GB 50189-2005）（2005年7月1日实施），还出台了一系列关于住宅实行分户计量的政策。地板辐射采暖系统是一种独立采暖方式，每户可自成一个闭合环路，既能满足计量要求，又具有调控室内温度的功能。 是一种适于分户计量的供热系统，也是一种节能的供热系统。本文针对地板辐射采暖分户热计量系统的特点及应运进行探讨和说明。
1 地板辐射采暖分户计量系统的特点
1.1 运行工况
与传统散热器形式采暖系统比较，地板辐射采暖系统供水温度低（≤60℃）、供回水温差小（≤10℃），因此可不考虑温差对热计量结果的影响。比如分别将热量表装设在供回水管上，因为流量传感器测量的是体积流量，而热量的计算是通过质量流量进行的，当供回水温差较大时，密度的变化会影响热量计算结果的准确性。
1.2 敷设方式
管道暗敷于本层地面下，地面构造由楼板或土壤相邻的地面、绝热层、加热管、填充层、找平层和面层组成。图一为管道辐射地面构造示意图。
楼层地面构造示意图
1.3 其它
地板辐射采暖系统还具有不占用室内空间，提高了人体舒适度等优点。另外，供热系统的“大流量 小温差”可提高系统的水力稳定性。
2 地板辐射采暖分户计量系统的布置形式
2.1 户内管道布置形式
地板辐射采暖每户单独配置分集水器，分集水器设在主管附近的厨房或卫生间内。户内各主要房间，宜分环路布置加热管，各环路长度尽量相同或接近。加热管的布置应本着保证地面温度的均匀的原则进行，宜将高温管段优先布置于外窗、外墙侧，使室内温度分布尽可能均匀。常见两种布置形式分别为：回折型（见图二）与平行型（见图三）。
回折型布置 平行型布置
2.2 计量装置布置形式
供暖系统形式要与所采用的热计量方式相匹配，并满足室温可调节、分户供热量可计算的要求，且便于运行管理和控制。采用分户计量表计量方式时，宜采用共用立管的分户独立系统形式。热力入口的供水管上宜设置一级或两级过滤器（3.0mm孔径的粗过滤器和60目的精过滤器），回水管上宜设置滤网规格不小于60目的过滤器。热力入口供、回水管上需设置必要的压力表或压力表管口，以观测热力入口的资用压头，直接或间接地判断过滤器两端的压差，观测自力式压差控制阀或自力式流量控制阀的阀后系统压差。采用分户计量表计量方式时，户内系统入户装置包括供水管上的锁闭调节阀（或手动调节阀）、户用热量表、滤网规格不低于60目的水过滤器及回水管上的锁闭阀（或其它关断阀）等部件。图四为地板辐射采暖分户计量系统图。
地板辐射采暖分户计量系统图
3 地板辐射采暖分户计量系统的调节与温控
3.1 调节
地板辐射采暖系统可以变温度和变流量运行调节，在加热管与分水器、集水器结合外，分路设置远传型自力式或电动式温控阀，通过各房间内的温控器控制相应回路上的调节阀，来控制各房间室内温度。
3.2 温控
恒温阀的感温原件类型应与地板盘管的安装情况相适应。按通过恒温阀的水量和压差确定恒温阀的规格，恒温阀全开时的阻力不宜小于环路总阻力值的50%，两端压差应小于30kPa。恒温阀应具备限定最小流量的防冻功能。
4 地板辐射采暖分户计量系统的计量
4.1 热计量方式
通常地板供暖系统常采用户用热量表方式为佳，即在每户入户装置处设户用热量表，并在每栋或几栋住宅的热力入口处设一个总热量表。分户计量系统所采用的各种热量表，应符合国家规定现行行业标准《热量表》（GJ/T128--2000）的要求。
4.2 热计量装置
热量表选型时宜使其流量范围、设计压力、设计温度等与实际工况相匹配，并要注意其对安装空间的要求和流量传感器的连接方式。热力入口总热量表的额定流量，宜与系统设计流量的80%相对应。户用热量表的额定流量，要与系统设计流量相对应。共用一个总热量表的各热用户的热计量方式及热计量装置的种类和型号应统一。热力入口处的总热量表和户用热量表应选用低阻表。总热量表口径为DN50～70时宜采用机械旋翼式热量表，口径为DN80～150时宜采用超声波式或机械旋翼式热量表，口径超过DN200时宜采用超声波式热量表。户用热量表宜采用机械旋翼式或超声波式热量表；热力入口的总热量表，宜采用流量传感器和计算器合为一体的内装电池整体式热量表。
5 地板辐射采暖分户计量系统热负荷计算
5.1 计算温度
实施分户热计量住宅的供暖热负荷，要按现行《采暖通风与空气调节设计规范》及相关规范进行计算，主要房间如卧室、起居室和卫生间的室内计算温度，要在相应的设计标准上提高2℃。另外需要考虑户间传热量（注：户间传热量，只作为计算户内散热设备和采暖管道的附加负荷，不应计入建筑物采暖总热负荷），地板辐射采暖时，户间温差取8℃。以户间传热量的0.5或0.7作为附加热负荷（中间层为0.5；顶层为0.7）。
5.2 计算方法
地板辐射采暖由于存在辐射和对流换热的综合作用，对房间供暖形成较合理的温度分布和热辐射作用。故在热负荷计算时常采用下列两种方法：
（1）降低温差法
热负荷计算仍按对流供暖时进行，但室内空气计算温度降低2℃。
（2）系数修正法
Qf=KQd
式中：Qd为对流供暖时的热负荷；Qf为辐射供暖时的热负荷；K为修正系数，一般取K=0.9～0.95。
6 结论
低温热水地板采暖分户计量系统是一种易调、易控、节能、舒适度好的供暖方式，是地板采暖与热计量系统的有机结合。提高和完善地板采暖的技术，推进我国热计量技术的发展，对我国提高供暖质量和推进节能有十分重要的意义。
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