發(fā)熱電纜低溫地板輻射采暖系統(tǒng)有關(guān)設計問題

1、發(fā)熱電纜低溫地板輻射采暖系統(tǒng)敷設方式

發(fā)熱電纜一般采用直列式敷設方式、等間距布置，在熱損失明顯不均勻的房間，宜采用疏密結(jié)合的布線方式，在房間熱損失較大處如外窗下或外墻側(cè)，發(fā)熱電纜敷設間距小；而在內(nèi)餐廳、走道及其他近內(nèi)墻處因房間熱損失較小而間距大。

布線間距d與散熱是否均勻、是否符合人體溫度要求和電纜覆蓋率有直接的關(guān)系。

d由以下因素確定：①安裝因素。根據(jù)發(fā)熱電纜的物理特性，其敷設的最小彎曲半徑為5倍的電纜直徑，而按照廠家提供的樣本，電纜直徑通常為6-8㎜，則發(fā)熱電纜最小間距為60-80㎜；②散熱效果。據(jù)研究表明[2]，導線表面的平均溫度與最高溫度隨導線間距的增大而呈上升趨勢，導線電流通斷時間比亦隨導線間距的增大而增大；而經(jīng)過計算認為[1]，間距d增大時，熱流密度降低。說明d取值過大，則地面溫度分布不均，而且易造成導線表面溫度過高。設計時d不宜大于300㎜，下文分析時d取值區(qū)間為[80，300]。

2、發(fā)熱電纜低溫地板輻射采暖系統(tǒng)設計

工程設計時，發(fā)熱電纜低溫地板輻射采暖系統(tǒng)與低溫熱水地板輻射采暖系統(tǒng)有相似之處，即首先必須明確房間的采暖熱負荷和有效散熱面積，而有效散熱面積應給予重視，它等于房間建筑面積減去固定設備和無腿家具等的覆蓋面積，這里存在一個遮擋系數(shù)的問題。不同的是，發(fā)熱電纜本身為熱源每根電纜為一個獨立的系統(tǒng)，規(guī)格各異。一般地，一個房間設一根電纜（地面溫度允許時，負荷大的可設多根），電纜的一端或兩端與溫控器相連，溫控器內(nèi)有空氣溫度和地板中電纜表面溫度測溫裝置。具體的設計過程分兩類，計算如下。

3、對于阻抗型電纜

（1）確定房間安裝功率（W）：考慮電的熱效率及行為節(jié)能的空間，一般安裝功率為房間熱負荷的1.1-1.5倍，即p=（1.1-1.5）Q，其中Q為房間熱負荷。

（2）：估算電纜長度L(m)：假定安裝平均距離d，則L=F1/d，其中F1為有效散熱面積（㎡）。

（3），計算電纜的單位熱阻r(Ω)并依據(jù)該值選定合適的電纜型號：r=U2/（P.L），其中U為電壓(V)，P為功率（W）。

4、對于線型荷載恒定的電纜

（1）確定房間安裝功率：同第3條中的（1）。

（2）確定電纜長度L（m）：L=P/qo，其中qo為所選電纜的線型荷載。

（3）確定安裝平均距離：d=F1/L

以上步驟完成后，要進行校核工作，內(nèi)容有：是否滿足散熱負荷；根據(jù)地表熱流密度計算的地板表面溫度是否滿足人體要求[3]；線型荷載是否超標。

發(fā)熱電纜用于建筑采暖時，其線型荷載有如下限制：當采用木質(zhì)地板時，線型荷載不大于10W/m；直接作用于混凝土地板時，線型荷載為20-30W/m。

5、利用典型居室計算覆蓋面積率

取上述北方城市室外氣象參數(shù)為計算條件，以典型居室為模型，計算出不同地區(qū)同樣居室的采暖負荷，根據(jù)采暖負荷，按照第4條中的步驟進行計算，確定發(fā)熱電纜的布線間距和實際的有效散熱面積，然后取得有效散熱面積與建筑面積的比值。其中圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)采用當?shù)赜嘘P(guān)節(jié)能標準規(guī)定的上限值，發(fā)熱電纜規(guī)格為10W/m、17W/m，分別選取木地板和石材兩種地面，且布線間距為80-300㎜。計算的房間為次臥、主臥、起居室。計算結(jié)果見下表。可知，北方地區(qū)采用發(fā)熱電纜低溫地板輻射采暖系統(tǒng)時，發(fā)熱電纜敷設面積與建筑面積的比率為20%-100%，隨著耗熱量指標增加下限提高。需要說明的是，當個別房間單位面積的熱負荷太大，造成地板表面平均溫度過高、不能滿足人體舒適度要求時，應增加其他供暖設備，但隨著國家節(jié)能工作的進一步深入，節(jié)能標準值越來越小，這種情形將不會出現(xiàn)。

北方城市

耗熱量

（W·m-2）

               線型荷載為q0=10W/m布線間距下得覆蓋面積比率           80 100 120  150 200 250 300 鄭州 20.0 0.4～0.9 0.5～1.0 0.6～1.0 0.7～1.0 0.8～1.0 1.0 1.0 濟南 20.2 0.4～0.9 0.5～1.0 0.6～1.0 0.7～1.0 0.8～1.0 1.0 1.0 青島 20.2 0.4～0.9 0.5～1.0 0.6～1.0 0.7～1.0 0.8～1.0 1.0 1.0 煙臺 20.2 0.4～0.9 0.5～1.0 0.6～1.0 0.7～1.0 0.8～1.0 1.0 1.0 石家莊 20.3 0.4～0.9 0.5～1.0 0.6～1.0 0.7～1.0 0.8～1.0 1.0 1.0 天津 20.5 0.4～0.9 0.5～1.0 0.6～1.0 0.7～1.0 0.8～1.0 1.0 1.0 北京 20.6 0.4～0.9 0.5～1.0 0.6～1.0 0.7～1.0 0.8～1.0 1.0 1.0 大連 20.6 0.4～0.9 0.5～1.0 0.6～1.0 0.7～1.0 0.8～1.0 1.0 1.0 太原 20.8 0.4～0.9 0.5～1.0 0.6～1.0 0.7～1.0 0.8～1.0 1.0 1.0 沈陽 21.2 0.5～0.9 0.6～1.0 0.7～1.0 0.9～1.0 1.0 1.0 1.0 呼和浩特 21.3 0.5～0.9 0.6～1.0 0.7～1.0 0.9～1.0 1.0 1.0 1.0 長春 21.7 0.5～0.9 0.7～1.0 0.8～1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 哈爾濱 21.9 0.6～0.9 0.7～1.0 0.9～1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 齊齊哈爾 21.9 0.6～0.9 0.7～1.0 0.9～1.0 1.0 1.0 1.0 1.0

　

北方城市

耗熱量

（W·m-2）

             線型荷載為q0=17W/m布線間距d下得 敷設面積比率           80 100 120 150 200  250 300 鄭州 20.0 0.2～0.5 0.3～0.7 0.3～0.8 0.4～1.0 0.6～1.0 0.7～0.9 0.9～1.0 濟南 20.2 0.2～0.5 0.3～0.7 0.3～0.8 0.4～1.0 0.6～1.0 0.7～0.9 0.9～1.0 青島 20.2 0.2～0.5 0.3～0.7 0.3～0.8 0.4～1.0 0.6～1.0 0.7～0.9 0.9～1.0 煙臺 20.2 0.2～0.5 0.3～0.7 0.3～0.8 0.4～1.0 0.6～1.0 0.7～0.9 0.9～1.0 石家莊 20.3 0.2～0.5 0.3～0.7 0.3～0.8 0.4～1.0 0.6～1.0 0.7～0.9 0.9～1.0 天津 20.5 0.2～0.5 0.3～0.7 0.3～0.8 0.4～1.0 0.6～1.0 0.7～0.9 0.9～1.0 北京 20.6 0.2～0.5 0.3～0.7 0.3～0.8 0.4～1.0 0.6～1.0 0.7～0.9 0.9～1.0 大連 20.6 0.2～0.5 0.3～0.7 0.3～0.8 0.4～1.0 0.6～1.0 0.7～0.9 0.9～1.0 太原 20.8 0.2～0.5 0.3～0.7 0.3～0.8 0.4～1.0 0.6～1.0 0.7～0.9 0.9～1.0 沈陽 21.2 0.3～0.5 0.4～0.6 0.4～0.7 0.5～1.0 0.6～1.0 0.8～1.0 0.8～1.0 呼和浩特 21.3 0.3～0.5 0.4～0.6 0.4～0.7 0.5～1.0 0.6～1.0 0.8～1.0 0.8～1.0 長春 21.7 0.3～0.5 0.4～0.6 0.4～0.7 0.5～1.0 0.6～1.0 0.8～1.0 0.8～1.0 哈爾濱 21.9 0.3～0.5 0.4～0.6 0.5～0.7 0.6～1.0 1.0 1.0 1.0 齊齊哈爾 21.9 0.3～0.5 0.4～0.6 0.5～0.7 0.6～1.0 1.0 1.0 1.0

　

 

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