地面暖氣設計
1.地暖盤管間距確定的理論依據(jù)。
《地面輻射供暖技術規(guī)程》中地面面積散熱量的計算方法是ASHRAE手冊(2000年版)提供的計算方法,這種方法計算原理清晰易懂,并已經(jīng)過實際工程檢驗。
1)有散熱面積的負荷修正
由負荷計算可以得到某房間確切的熱負荷。考慮到家具等的遮擋,局部盤管區(qū)域的盤管要承擔全部的房間的負荷,考慮到實際散熱效果,所得的熱負荷要進行修正。即局部地面輻射供暖系統(tǒng)的熱負荷,可按整個房間全面輻射供暖所算得的熱負荷乘以該區(qū)域面積與所在房間面積的比值和下表中所規(guī)定的附加系數(shù)確定。
局部輻射供暖系統(tǒng)熱負荷的附加系數(shù)
例如,經(jīng)過詳細計算,房間101的負荷是1000W,由于家具遮擋,房間有效供暖區(qū)面積與房間總面積比值是0.40,那么該房間修正后的熱負荷Q=1000*1.35=1350 W。
2)耗熱指標的確定
單位地面面積所需的散熱量(耗熱指標)應按下式計算:
式中qx —— 單位地面面積所需的散熱量(W/㎡);
Q —— 房間所需的地面散熱量(W);
F ——敷設加熱管或發(fā)熱電纜的地面面積(敷設加熱管)。
例如,房間101的修正后的熱負荷Q=1350 W,房間可敷設加熱管13.5,那么單位地面面積所需的散熱量qx=1350/13.5=100 W/㎡
3)單位地面面積的散熱量
地暖盤管單位地面面積的散熱量與兩部分組成:單位地面面積輻射傳熱量qf和單位地面面積對流傳熱量qd組成,三者有如下關系:
q=qf + qd。
其中qf=5×10-8[(tpj +273)4-( AUST+273)4]
qd=2.13(tpj-tn)1.31
式中 q —— 單位地面面積的散熱量(W/㎡)
qf —— 單位地面面積輻射傳熱量(W/㎡)
qd —— 單位地面面積對流傳熱量(W/㎡)
tpj —— 地面的表面平均溫度(℃);
AUST —— 室內非加熱表面的面積加權平均溫度(℃);
tn —— 室內計算溫度(℃)。
4)有效散熱量的確定
確定地面所需的散熱量時, 應將本章計算的房間熱負荷扣除來自上層地板向下的傳熱損失,當加熱管為PE-X管或PB管時,單位地面面積散熱量及向下傳熱損失,可按《地面輻射供暖技術規(guī)程》
附錄A確定。根據(jù)確定的供回水溫度,查得單位地面面積散熱量及向下傳熱損失;二者之差就是有效散熱量。
了解如何確定有效散熱量,并且知道了房間的耗熱指標,查表附錄A就可以確定地暖盤管間距了。
舉例說明:已經(jīng)知道單位地面面積所需的散熱量qx=100 W/㎡;當滿足附錄A的情況下,平均水溫45度,加熱管間距200mm時,散熱量136.6 W/㎡,熱損失32.4 W/㎡。容易知道有效散熱量136.6-32.4=104.2 W/㎡。
5)有效散熱量的確定地暖盤管長度
此外,《建筑節(jié)能技術實用手冊》介紹了根據(jù)熱指標直接求地暖盤管長度的方法:這里進行距離說明:
從物理性質表中可以查出復合管的熱導率為0.45W/(㎡.K),供回水溫度差18度,熱指標32 W/㎡,那么每迷平米所需管道的長度:
32/18/0.45=4m。
注意:下章將介紹繪制盤管。地暖管道的長度一般是根據(jù)所畫圖紙量取的,而不是這樣計算出來的。
2.工程實際中簡易方法
而實際上,根據(jù)規(guī)范的限制及實際工程來看,地暖盤管的間距一般都在200~300mm之間。進行負荷計算的意義不是來精確確定盤管間距,而是做為設計的參考。設計人員根據(jù)房間相對負荷選擇相對的間距。