辐射采暖与辐射供冷

第5章辐射采暖与辐射供冷
教学内容与要求：
1.
2. 3. 4. 5. ? ?

理解辐射方式采暖与供冷的概念；
了解辐射板供冷暖的特点（与传统对流散热比较）；会进行辐射采暖和供冷的简单管路设计计算（自学）；了解辐射供冷系统的形式及特点；拓展：查阅辐射采暖供冷相关设计、施工规范（自学）。

JGJ142-2012 辐射供暖供冷技术规程. 王子介编著. 低温辐射供暖与辐射供冷. 北京：机械工业出版社.2004.6.

第5章辐射采暖和辐射供冷
5.1 辐射采暖的定义和分类 5.2 辐射采暖系统 5.3 辐射采暖系统的设计计算 5.4 电热辐射采暖

5.5 辐射供冷

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5.1 基本概念与分类
? 什么是辐射采暖或供冷： ? 辐射板有哪些类型？ ? 辐射板特点及适用性分析。

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5.1 辐射采暖（供冷）的定义和辐射板的分类
? 1 辐射采暖（供冷）的定义
? 辐射采暖（供冷）：依靠供热（冷）部件与围护结构内表面之间的辐射换热向房间供热（冷）的方式。 ? 辐射供暖主要特征：

t s.m ? t R
? 辐射供冷：

t s.m ? t R t s.m ? t R

对流采暖

? ts.m：围护结构内表面平均温度（包括供热、供冷部件表面）。
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5.1 辐射采暖（供冷）的定义和辐射板的分类
? 2 辐射板的分类
整体式

与建筑结合关系

贴附式单面有效散热窗下式双面有效散热墙面式地面式墙板式

辐射板分类按其位置分类

悬挂式

踢脚板式

楼板式

顶面式
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5.1 辐射采暖（供冷）的定义和辐射板的分类
? 2 辐射板的分类
? 按与围护结构结合关系分：整体式、贴附式和悬挂式 ? 整体式：将通热、冷媒的管道埋在建筑结构内，与其合为一体

顶面式

地面式

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5.1 辐射采暖（供冷）的定义和辐射板的分类
? 2 辐射板的分类
? 按与围护结构结合关系分：整体式、贴附式和悬挂式 ? 贴附式：将辐射板贴附于建筑结构表面

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5.1 辐射采暖（供冷）的定义和辐射板的分类
? 2 辐射板的分类
? 按与围护结构结合关系分：整体式、贴附式和悬挂式 ? 悬挂式：分为单体式和吊棚式

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5.1 辐射采暖（供冷）的定义和辐射板的分类
? 2 辐射板的分类
? 吊棚式

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5.1 辐射采暖（供冷）的定义和辐射板的分类
? 2 辐射板的分类
? 按其位置分：墙面式、地面式、顶面式、楼板式 ? 墙面式→窗下式
顶面式

墙面式窗下式

地面式 2015/9/22

踢脚板式 10

5.1 辐射采暖（供冷）的定义和辐射板的分类
? 2 辐射板的分类
? 毛细管式辐射采暖 ?多用于地面式和顶面式

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5.1 辐射采暖（供冷）的定义和辐射板的分类
? 2 辐射板的分类
? 辐射供冷 ?地

面式和顶面式
一体式

单元式

镶嵌式

对流占80%，辐射占20%
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5.2 辐射采暖系统
1. 特点 2. 系统组成 3. 管路设计 4. 评价
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一、辐射采暖的特点(与对流换热比较)
1. 辐射换热量在总换热量中的比例提高；顶面式70%~75%>墙面式30%~60%>地面式30~40% 2. 房间高度方向温度分布较均匀（图5-11；）

3. 在相同采暖设计热负荷下,可采取温度较低的热媒；
4. 多数不占房间有效面积或空间；

5. 施工一体化要求高,与建筑专业的配合。

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二、辐射采暖的适用性分析
? 热负荷大,散热器布置不便的住宅或公共建筑入口大厅； ? 地面温度有要求的地方； ? 游泳场馆的池边地面； ? 建筑外区采用玻璃幕墙的区域布置散热器有困难的地方等；

? 对空气洁净度有严格要求的地方。

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电热辐射采暖的特点
? 具有辐射采暖和电采暖的优点； ? 便于分室\分户调节和控制室内温度； ? 运行简便,占空间少； ? 室内温度场分布均匀，热舒适好。

? 缺点：消耗高品位电能,运行费用高；
? 有水电等清洁能源可用，或远离集中热源的独立建筑可采用，或

作为补充能源利用。
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5.2 辐射采暖系统
5.2.1 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，可采用集中质调节。辐

射
采暖

蒸汽：温升快，易出裂缝，不能集中质调节。

空气：建筑结构厚度增加。

热
媒电：

板面温度易控制，调节方便，但耗电，应进行技术经济论证。

拓展：绿色能源的概念——可再生能源；高质高用——能源的梯级利用原则。

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5.2 辐射采暖系统
5.2.1 辐射采暖系统的热媒
1. 热媒种类：

? 热媒设计参数根据辐射板形式、位置、对表面温度要求决定；
? 热媒可以来自锅炉房、热电厂、工业余热等；

? 民用建筑辐射采暖宜用低温热源，如地热、太阳能等；
? 直接用电时，要进行技术经济论证，合理后再采用。

5.2 辐射采暖系统
2. 辐射采暖系统热媒温度热水采暖式根据热源和辐射板的类型，分较高温和较低温两类。低温采暖时尽量利用地热，太阳能等。

?

热媒温度选取原则：

?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℃。 ?窗下式可选用较高温度（如105℃）？
(混凝土存在热阻，其表面温度低于95 ℃)。

?间墙式，踢脚式，顶面式和地面式一般低于60℃。
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5.2 辐射采暖系统
5.2.2 采暖辐射板的加热管
加热管型式与板的位置，尺寸和类型有关。 (1) 窗下采暖辐射板的加热管

(a) 蛇型管

(b) 排管

?管间距和长度尺寸由热负荷强度、热媒参数

和加热管的管径确定。
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5.2 辐射采暖系统
(2) 踢脚式采暖辐射板

U 型管

U 型管的长度由房间热负荷确定，长度可从几米到十几米。

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5.2 辐射采暖系统
(3) 墙面式采暖辐射板的加热管

(a) 用于跨越管的单管系统

(b) 用于双管系统

(c) 用于垂直双线系统

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5.2 辐射采暖系统
(4) 地面采暖辐射板的加热管加热管采用铝塑复合管、铜管等，应使埋地部分无接头。

(a) 平行排管式

(b) 蛇形排管式

(c) 蛇形盘管式
温度较高的供水管靠近外墙

?
? ?

平行排管式易于布置，板面温度不均匀性较大，适合各种结构地面；
蛇形排管式板面温度较均匀，但有一半数目弯头曲率半径较小；蛇形盘管式板面温度也不均匀，但只有两个小曲率半径弯头，施工方便。
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5.2 辐射采暖系统
地面采暖辐射加热管的埋设方案：

?加热管用卡钉锚固在绝热层上； ?管子上方混凝土的厚度≥30mm；

?轴向间距取决于温度均匀性需求和技术经济比较；
?一根蛇形管的供热面积不得过大； ?绝热层上覆盖的防水层不应有隙缝；

?供热范围的混凝土必须有变形缝。

1－面层；2－混凝土；3－加热管； 4－锚固卡钉；5－隔热层和防水层；6－楼板；7－侧面隔热层 2015/9/22 24

5.2 辐射采暖系统

地面采暖盘管布置实物图

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5.2 辐射采暖系统
(5) 单体悬挂式采暖辐射板的加热管辐射放热量不少于总放热量的60％，以保证房间沿高度方向温度均匀。

尽量减小加热管和辐射屏之间的间隙。(热水采暖时：管径DN20, S＝100～200。

(a) 加热管为蛇形、波形辐射板
1－加热管；2－辐射板；3－隔热材料
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(b) 加热管为排管、平面辐射板
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5.2 辐射采暖系统
5.2.2 辐射采暖系统的管路系统设计要点

? 系统型式：可采用上供或下供式，也可用单管或双管系统。 ? 窗下辐射板可采用单、双管式。

? 地面辐射板，顶面及地面－顶面辐射板应采用双管，以利于调节和控制。
? 辐射板水平安装时，管内流速不应小于0.25m/s，以便排气，并应设置放气阀
与放水阀。

?在一个采暖系统中，宜采用同种辐射板，否则应有可靠的调节措施。

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5.2 辐射采暖系统
? 3 热水辐射采暖系统
? 热水辐射采暖系统的管路设计

地面辐射板采暖板与回水干管连接 (用于一层大厅，与散热器一起供暖)

下供上回式双管系统中地面－顶面采暖辐射板

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5.2 辐射采暖系统
注意：

? 采暖辐射板本身阻力较大(2～5mH2O)。与散热器采暖系统相比，不易产生
水力失调；

? 不同的辐射板阻力损失相差较大，因而在一个采暖系统中，应采用同类辐射
采暖板；

? 辐