暖通课件

第五章 辐射采暖与辐射供冷

第一节 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ts.m 高于室内空气温度tR即ts.m?tR 而对流采暖正相反ts.m?tR 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ts.m低于室内空气温度，即ts.m?tR

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，贴附式，悬挂式 整体式分：埋管式，风道史。

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）

1

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

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。

第二节 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

1. 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

2

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 2. 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的型式采用蛋、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。

第三节 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ts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

thm和房间温度tR等 即ts?f(d.s.h.?.thm.tR)

上述六个变量中有四个（d.?.thm.tR）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?.thm.tR 的数据后，板表面温度

ts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。

3

3. 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to;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。

4. 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

1. 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：

b?1??gRep?gRec （5-5）

Rec-阻力平方区临界雷诺数。

实际雷诺数

RepRep? 用下式计算

di??x

式中各项意义见教材P103

Rec?500diK

为80℃，铝塑管比摩阻R值可查附录5-1

热媒温度

当热媒平均温度不等于80℃时，用附录5-1查出的R要修正， Rt?R?

4

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：

di?0.5(2de??de?4s?2?s)式中各项见教材P103

2. 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

1. 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。 2. 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：

?t?th?tf2?tR

；

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/m3 ，?=1.8） 取2倍，轻混凝土中时取1.1-1.15倍。

第四节 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。 3. 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

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