意大利专家全面对比地板采暖与散热器采暖
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本文是精选《散热器采暖与地板采暖系统之比较》一书的核心内容。作者米开罗?维奥是意大利空调制冷协会主席,毕业于热能机械工程专业。他是维奥联合研究室的负责人,长期从事热能工程和电力工程领域的工作,其中大部分是空调系统,特别关注与制冷和废热发电有关的能源问题。他在欧洲的科学实验室作了大量的各种采暖产品试验,用客观数据证明了不同产品的优缺点,此项工作的目的就是想说明,在保温非常好的新型建筑里,低温进水的散热器可以保障室内舒适度,而且其节能性等同于甚至有时候还高于地板采暖系统。
一、设计和安装
众所周知,散热器系统是一个传统的、广泛使用的采暖形式,**大的优点是哪里都可以安装,不容易弄错,提供一种安全可靠的保证。散热器的设计者和安装者习惯于设计散热器的平均温度和室内温度之差△T=50℃的高温散热器系统。实际上,散热器是**有效的低温末端,所以应该重新思考设计的原则:与节能需求(△T<35℃)差距**小的散热器的进水温度和回水温度,以及水流量,散热器表面积的尺寸。散热器制造商应该改变设计者和安装者的态度和方法,以便朝着这个目标努力。
近年来,由于关注节能,地板采暖系统被受到关注,但目前,设计师和安装者对这个系统都不是“很有信心”,认为此系统是安全性很低,要对它深思熟虑。
二、系统灵活性
散热器采暖系统非常有灵活性,任何时候的维修改动都很方便。改变散热器的位置,只需要简单的修补一下很小范围的墙面就可以了。
地板采暖系统的灵活性小。它是建筑结构的一部分,不拆除建筑不能修改。还有一个重要原因是地板的厚度。地板采暖要求地板厚度超过建筑地板的厚度。增高地板有时可能给窗户、门或者建筑内部的楼梯带来一些问题。关于费用,开凿地板是一个繁重的工作,尤其是当单独修善一套公寓时。
三、建筑风格与室内家具之间的相互影响
散热器系统可以看得到。散热器总是布置在可见处,从来不隐藏在一系列覆盖物后面。尤其装饰性散热器的到来,散热器变成了一个结构元素,经常由于它的美观特性被选用,提高室内的装饰档次。一旦散热器以**优化的方式布置,对任何家具就没有影响了,可以随意布置,**就是不要完全屏蔽散热器。
地板采暖系统因为看不见,建筑师和**终用户很喜欢,如果是考虑了各种选择后的方案,而且也考虑了地版采暖系统的主要限制后,这**是一个优势。然而,地板精装修的种类直接影响它本身表面的温度。精装修表面的热传导性越差,可以达到的地板温度就越低,系统散热量就越低。绒毛地毯或木制地板,比大理石和陶瓷砖装饰的地板的散热低40%。
还有,室内家具的布置是另外一个严重的问题。地板采暖的加热管被塞在建筑的填充层里边,所以,不是所有的表面都可以有效传热,只有家具以外的部分才可以。地毯放置的位置,无论对散热量还是环境舒适度,都会对地板采暖系统的散热形成了一个真正不可逾越的屏障。尤其是当家具贴放地面设置,地板上方没有自由空间的时候,这种影响会更大。
四、环境舒适度
低温散热器采暖系统,在保温性好的新型建筑里,可以保证获得一个理想的舒适度。如果布置的好,就可以防止外墙或者窗户对热舒适度的负面影响,还可以超过用地板采暖系统获得的舒适度。
虽然在耗热量大的建筑里,地板采暖系统比其他采暖系统能够保持更高的室内舒适度,但是在低耗热量保温性好的建筑里,地板采暖系统就不是那么理想了,一方面 室内环境舒适度已经从保温性能那里得到保证;另一方面在低能耗、高保温的建筑里,热负荷小,地板采暖的表面温度比耗热大保温性差的低。正如前面提到过的,选择了不当的家具或地毯位置,会非常影响环境的舒适度。
五、达到稳定的室内温度的时间和热负荷变化的反应时间
低温散热器采暖系统达到稳定的室内温度的时间很短,即使在只有周末使用的第二套房里也短。这是源于系统的低惰性,还有用高于设计的进水温度运行的可能性。由于系统的热惰性小,对室内热负荷的变化反应时间是非常快的,不论是使用温控阀保持恒温,还是使用温度计的On-Off调节系统。从节能角度看,只要系统迅速反应,不会带来温度控制的损失,这肯定是一个好处。
地板采暖系统有较高的热惰性。不能在短时间内达到并保证稳定的室温,所以完全不被推荐用于在只有周末才使用的第二套住房里。高的热惰性使注入高于设计温度的水成为可能,向安置在地板下管道注入过高温的水,就意味着增强整个结构的膨胀,有使地板表面裂开的危险。出于同样的原因,地板采暖系统无法适应热负荷的任何变化,这就降低了室内舒适度热量的热效率的损失。
六、**终用户使用的方便性
散热器采暖系统使用广泛,系统灵活,达到稳定温度的速度,对热负荷变化的反应速度,允许各种类型的用户使用,适用于各种需求。它不会与家具的布置相互作用,留给使用者任意选择的全部自由。
地板采暖系统具有的优点得到理解和赞扬,应该被用户选用,不必为曾经错误的使用而得到排斥,但要求与**终用户对话。设计者和安装者必须了解用户的需求是什么,期待的结果和装饰物是什么,在哪里摆放,在装修家里的时候都可能碰到。常常因为缺少沟通,地板采暖系统的设计和安装会给业主带来很多麻烦。
七、系统应用的建议
散热器系统因为有巨大的灵活性,所以适合于各种环境。对高度非常大的环境可能有一个限制,在高温下使用散热器时,会出现严重的垂直温差问题,肯定限制低温散热器的使用。但是,在居住建筑里,很难找到高于3m的环境。
地板采暖系统建议使用在耗热高和保温性差的房子里,适合于大面积的环境,一层别墅,有大面积的窗户更好;还有适合很高的建筑,可以避免垂直温度梯度的问题。它使用的一个几乎必要的条件是,总有人居住,内部的负荷变化不大。
八、系统应用时应该避免的事项
散热器发展近百年的历史,至今人们还不知道散热器采暖系统有什么要避免的。**限制的是不能用作夏天的空气降温设备。
地板采暖系统**要避免在第二套不定期住人的房子里使用,因为达到稳定温度的时间太长了。还不太适合于建筑内部保温好、外墙少,尤其是间断使用的公寓,还有单**人居住每天上班的公寓,在这种建筑里,地板采暖系统的热量利用和室内舒适度水平,一定低于水容量大、低温运行,尤其是配备了温控阀的散热器采暖系统。
低碳经济已经变成全世界以及国内各个行业发展的一个主流方向,而房地产业也加入到了低碳发展的大军中来。因此建筑节能挖掘的部分,更多的是来自暖通领域。中国未来的发展方向也一定是使用舒适节能环保的供暖产品。近几年,我国的采暖市场不断发生着巨大变化,各种采暖产品层出不穷,尤其是散热器采暖和地板采暖占据了绝大部分市场。作为有近百年使用新型采暖设备的欧洲国家是如何了解不同采暖产品差异的。通过以上散热器采暖与地板采暖方式的简单综合比较,以便帮助设计者、安装者以及**终用户弄明白他们正在选择的系统的优缺点,让他们知道自己的决定是否符合预期。