低溫輻射採暖系統

熱輻射是處於一定溫度下的物體所發射的能量，輻射傳熱的機理與導熱、對流存在溫度梯度的傳熱機理不同，其傳播不需要介質，在真空中的輻射傳熱效率最高。由於組成物體的原子與分子中的電子排列發生變化引起內能變化，一部分內能以光子、量子或是電磁波的形式傳播出去，當它們到達另一個物體表面時，這一部分能量又轉化為內能，使物體的溫度升高。對於兩個溫度不同的物體，高低溫物體都在不停地放出和吸收能量，根據史蒂芬波爾茲曼定律，高溫物體放出的能量多得到的少，低溫物體放出的少得到的多，巨觀的結果表現為高溫物體向低溫物體傳遞能量。其中，輻射散熱設備（板）的表面溫度≤60℃的稱為低溫輻射採暖系統。

基本介紹

• 中文名：低溫輻射採暖系統
• 外文名：low-temperature radiant heating system
• 性質：科學
• 領域：供熱工程
• 優點：節能、舒適與不占用室內空間等

常見形式及其分類

近些年隨著人們生活水平與物質需求的改善，低溫輻射採暖因其節能、舒適與不占用室內空間等優點得到了廣泛的套用。一般將低溫管線埋置於建築的構件與圍護結構內，埋設於天棚、地面或牆壁中。常見的形式為地面式輻射供暖。可分為以下種類：

（1）低溫熱水地板輻射採暖

低溫熱水地板輻射採暖具有舒適性強、節能、方便實施按戶熱計量，便於住戶二次裝修等特點，還可以有效的利用低溫熱源如太陽能、地下熱水、採暖和空調系統的回水、熱泵型冷熱水機組、工業與城市餘熱和廢熱等。

（2）低溫發熱電纜地板輻射採暖

低溫熱電纜地板輻射採暖與低溫熱水地板輻射採暖不同之處在於加熱元件，低溫熱電纜地板輻射採暖的加熱元件為通電後能發熱的電纜。

（3）低溫電熱膜輻射採暖

低溫電熱膜輻射採暖是以電作為能源，將電熱膜敷設於建築的內表面（頂棚、牆面等）的一種採暖方式。

低溫熱水地板輻射採暖

低溫熱水地板射採暖地面構造由與土壤相鄰的地面或樓板、絕熱層、鋁箔反射層、現澆（填充）層、防水層、乾硬性水泥砂漿找平層、地面裝飾層組成。

圖1 低溫熱水輻射採暖系統圖。

主要組成部分

①地暖專用盤管。PEX（高密度交連聚乙烯管6分管）。

性能：耐溫<100℃，內壁平滑、水阻小、不宜結垢，設計使用壽命五十年以上。

作用：溫水在管內循環，加熱地表層，以輻射的方式向室內散熱。
②複合保溫板層。
組成：聚苯乙烯（EPS）保溫板（厚度：20MM，容量：25kg/m³）
聚苯板的作用：保溫、隔熱、防潮、隔聲、承重（2T/㎡）
③反射層：鋁箔。
鋁箔作用：保溫層的防潮、防水、加強保溫層的隔熱性能。由於鋁的導熱性好，可以有效的分散管內溫水所傳遞的熱量，從而使熱量均勻的散發在整個平面上，減少管路下部的局部高溫老化的影響，提高整個地暖結構層的使用壽命。
④組合分集水器
組成：分集水器乾管（選材為精密擠壓黃銅造，不生鏽，內外壁光滑）、自動排氣閥、加壓閥、卸水閥。
作用：將支管供回水他配到各個環路，同時排氣閥可以排除管內的氣體，內置調節閥可調節各環路的水流量從而達到控制採暖溫度的目的。

低溫發熱電纜地板輻射採暖

低溫熱電纜地板輻射採暖與低溫熱水地板輻射採暖不同之處在於加熱元件，低溫熱電纜地板輻射採暖的加熱元件為通電後能發熱的電纜。由發熱導線、絕緣層、接地禁止層和外護套等部分組成，一根完整的電纜還包括與發熱部分連線的冷線及其接頭。低溫發熱電纜地板輻射採暖的原理及連線方式見圖2。系統由發熱導線和控制部分組成。發熱電纜鋪設於地面上，發熱電纜與驅動器之間用冷線相連，接通電源後，通過驅動器驅動發熱電纜發熱。溫度控制器安裝在牆面上，也可以放置於遠端控制內實現集中控制，通過鋪設於地面以下的溫度感測器（感溫探頭）探測溫度，控制驅動器的連通和斷開，當溫度達到設定值後，溫度控制器控制驅動器動作，斷開發熱電纜的電源，發熱電纜停止工作；當溫度低於設定值時，發熱電纜又開始工作。
低溫發熱電纜地板輻射採暖適合於住宅、賓館、商場、醫院、學校等居民及公共建築採暖。對於電採暖，僅可套用於無集中供熱、用電成本較低（水電、核電）、對電力有“移峰填谷”作用或對環保要求較高地區的建築內使用。

圖2 低溫發熱電纜地板輻射採暖原理圖

1-驅動器；2-冷線；3-冷熱線連線點；4-溫控器；5-溫度感測器；6-發熱電纜

低溫熱電膜輻射採暖

低溫電熱膜輻射採暖是以電作為能源，將電熱膜敷設於建築的內表面（頂棚、牆面等）的一種採暖方式。由於工作時表面溫度較低，輻射表面溫度宜控制在28-30℃，屬於低溫輻射採暖的範圍。通常的電熱膜是通電後能夠發熱的一種半透明聚酯薄膜，是載流條、可導電特製油墨或金屬絲等材料與絕緣聚酯膜的複合體。應布置於臥室、起居室、餐廳、書房等房間內，廚房、衛生間、浴室不宜採用，應採取其他採暖方式。低溫電熱膜輻射採暖集中了電採暖與輻射採暖的優點。

（1）電熱膜選擇與數量計算

選擇電熱膜時應控制每1㎡布膜區域安裝的電熱膜折算功率即安裝額定功率密度。可按表面溫度45℃，室溫16℃估算確定，安裝額定功率密度宜小於175W/㎡。房間內安裝電熱膜片數按下式計算：

N=（1+K） /

式中 K—安全係數，K=0.2；

—房間電熱膜計算熱負荷，W；

—每片電熱膜的額定功率，W；

N—電熱膜的片數，需四捨五入取整數。

（2）電熱膜採暖的布置與敷設

低溫輻射電熱膜理論上可安裝在房間的頂棚、牆面和地板上，但考慮到安裝方便、保證電熱膜的採暖效果與防止電熱膜的損壞，常將其安裝於頂棚，一方面是《規範》的要求，更重要的是從安全的角度考慮。如果布置在牆壁或地板內，家具遮擋時輻射表面與電熱膜的溫度就會升高。這點與低溫熱水地板輻射採暖不同，低溫熱水地板輻射採暖輻射表面的最高溫度也就等於熱水溫度；與低溫熱電纜地板輻射採暖也不同，低溫熱電纜地板輻射採暖的金屬網與金屬固定件可在一定程度上降低表面溫度。但電熱膜只要產生的熱量散不出去，溫度就會繼續升高，達到80～100℃時電熱膜就可能被破壞，如果溫度再高，遮擋物又有可能燃燒引起火災。

低溫輻射電熱膜採暖頂棚的構造依次為：樓板、龍骨、絕熱層、電熱膜和飾面層。敷設電熱膜時，先用射釘將吊件固定在頂棚上，再用螺栓把龍骨固定於吊件上。在龍骨間鋪設絕熱層，絕熱層熱阻不應小於1.25㎡・K/W，可採用厚度為50mm、導熱係數不大於0．04W/（m・K）的無貼面的離心玻璃絲棉氈，嚴禁使用含金屬的絕熱材料或金屬防潮層。絕熱層下面是電熱膜，最外層是石膏板飾面材料，飾面層與表面塗層的總熱阻不應小於0．08 ・K/W，也不應該大於1．25 ・K/W，即當石膏板的導熱係數為0．134W/(m・K)時，厚度不小於9．5mm，不大於15mm。飾面材料用自攻釘固定在龍骨上，將電熱膜夾在石膏板與絕熱層之間，保護電熱膜。同時用導線把連線成組的電熱膜及溫控器接入電源迴路中。