地板辐射采暖系统节能性分析

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1、地板辐射采暖系统节能性分析河北工程大学任晓芬佟娜娜孟莹摘要本文以邯郸市一新建建筑为研究对象，在假设室内舒适度为0的基础上，对散热器采暖和地板辐射采暖两种供暖方式下的室内平均辐射温度进行计算，分析得出二者差异。同时对两者的耗热量进行比较，结果表明地板辐射采暖系统的节能率并没有达到以往文献中说的20%-30%，仅为6%。关键词地板辐射采暖散热器采暖节能性PMVEnergysavinganalysisofradiantfloorheatingsystemHebeiUniversityofEngineeringRenXiaofenTongNanaL

2、iuYuanAbstractThispaperaimsatanewbuildinginHandancity.MeanRadiantTemperatureiscalculatedunderthetwowaysofradiatorheatingandfloorradiantheatingfortheassumptionoftheindoorcomfortof0andthedifferenceisanalyzed.Atthesametimethetwoheatconsumptionarecompared.Theresultshowsthatthe

3、energy-savingrateofradiantfloorheatingsystemdoesnotmeetpreviously20percentto30percentintheliterature,onlysixpercent.Keywordsfloorradiantheating;radiatorheating;energysaving;PredictedMeanVote0引言在已有各种文献中，比较一致的认为，当建筑构造相同时，同样舒适条件下，低温热水地板辐射采暖的室内设计温度比对流散热器采暖的室内设计温度低2～3℃，节省了采暖能耗，

4、节能性较高[1-4]。作者认为仅从室内设计空气温度较低这方面不足以说明节能性高，因为虽然室内温度降低了，冷风渗透耗热量会减小，但是辐射采暖系统房间的各壁面温度较之传统方式升高了，外围护结构内表面温度的增加会引起围护结构向外传热量的增加，二者的差值决定系统的节能性，基于目前还没有研究者进行这方面详细的研究，结合以上问题，作者在前述计算模型的基础之上，以PMV为研究起点。选取地板采暖与散热器采暖不同的室内温度,进行节能性问题的分析研究。1建筑物模型选取位于邯郸市一座小高层住宅中标准房间为计算模型，建筑物尺寸为：4.2m×3.6m×2.9m，外墙

5、K=0.6W/(m2·K)，外窗K=2.7W/(m2·K)，屋顶K=0.5W/(m2·K)。表1外围护结构各层材料表材料(由内到外)厚度（mm）导热系数λ（W/(m·K)）外墙内抹灰200.87混凝土空心砌块2000.22空气层100.026挤塑苯板400.03屋顶混凝土层1201.54屋顶保温层1000.042窗玻璃层5（玻）+10（空气）+5（玻）外墙内表面对流换热系数hn=9.1W/(m2·K)，外表面的hw=25W/(m2·K)[5]。2节能性计算及结果分析地板采暖室内设计温度为16℃,散热器采暖室内设计温度为18℃；室外温度为-3

6、.9℃。M=58.15W/m2，Icl=1.0clo（在室内穿厚毛衣毛裤）室内空气流速v=0.06m/s，根据公式[7,8]：-------------------（1）--------------------（2）时---------（3）----------------------------------------（4）式中:相对湿度，%；—服装的基本热阻，；—空气流速，m/s；—人体平均皮肤温度，℃。可得：设室内舒适度PMV=0，将上述各式代入式（5）[6]：（5）得：------------（6）上式为人体热感觉为最舒适的室内环境

7、中与、、及的数学关系。其中，实际上,可由决定，人体通过衣服向外传导的热量以对流换热和辐射换热的形式作用于室内空气及室内各围护结构内表面，如果室内围护结构内表面温度变化，会引起人体辐射换热和对流换热量的自平衡。人体向外导热量不改变，即：是确定不变的。取=23℃（试验测定），=50%；得：当=18℃时（散热器采暖系统），当=16℃时（地板采暖系统），将，，代入（6）式中，得：℃---------------------(*)℃-----------------------(**)从(*)和(**)可以看出，散热器采暖系统和地板采暖系统在PMV相

8、同、室内设计温差取2℃的条件下，室内各围护结构内表面平均辐射温度值分别为17.13℃，18.80℃，温差为1.67℃。表2各围护结构面积表围护结构南墙南窗西墙北墙东墙顶棚地板面积