中国空调信息网__地面辐射采暖节能控温建立舒适性节约建筑空间

1.概述
　

　　地暖辐射采暖，以其符合人体脚感温暖到全身温暖，建立舒适性节约建筑空间的方式，及室内装饰布置美观、采暖要求供水温度低等优越性，在我国得以大面积推广应用。从开始推广至今的近十年中，地面辐射采暖经历了一个从不认同到认同、不成熟走向成熟的历程。国家建设部于2004年8月5日颁布了《地面辐射供暖技术规程》的JGJ142-2004号标准，并于2004年10月5日正式实施。在《规程》中规定：“低温热水地面辐射供暖系统的供、回水温度应由计算确定，供水温度不应大于60℃。民用建筑供水温度宜采用35-50℃，供回水温差不宜大于10℃”；“人停留区地面平均温度的适宜范围是24-30℃”；低温热水地面辐射供暖的工作压力，不应大于0.8MPa”，“热源系统应设置相应的控制装置”。

　　但是，在实施过程中，我国地面辐射采暖所用的分水器和集水器，绝大多数采用的是手控阀，加之地面辐射采暖有升降温缓慢的惰性（在正常供水温度35-50℃的范围内，每小时室内升温速度在0.5-1℃之间），用户事实上不能对室温进行调控，控制专家也难以对室温进行精确手动控温。为此，采用地面辐射采暖的用户普遍感到燥热，进入室内只能穿单衣或开门开窗来调节室温，这样既严重浪费了宝贵的能源，又忽冷忽热，使人感到不舒适，容易引起感冒。集中供热的用户对采暖费用并不太敏感，因为采用大锅饭式的按建筑面积收费的方式得到了大家的认同;而采用分户燃气独立供暖系统的用户对采暖费用却十分敏感。同样户型和建筑面积的住宅，采用城市集中供热所需采暖费比安装温控装置进行按需供热所需采暖费高出50％甚至一倍。由于供热费用太高，用户承受不了，引起抱怨，同时也误认为采用燃气独立供热的采暖费用就是比集中供热费用高，使其推广受到了影响。另外在采用城市集中辐射采暖的用户中，由于城市热网供水温度是以满足散热器要求而确定的，一般都在70-95℃之间，在这个温度范围之内造成地面辐射采暖所采用的乙烯、丙烯、丁烯管，性能下降，强度减弱，特别是高层建筑没有分区供热的用户，由于供水温度高，压力大，爆管跑水现象时有发生，给用户造成了较大的经济损失和麻烦，也引起了住户邻里之间或与物业公司的矛盾，影响到了地面辐射采暖的推广和使用。

　　地面辐射供暖目前存在的问题主要有以下三个方面，一是在高层建筑中使用没有分区造成压力高于0.8 MPa，二是供水温度高于60℃，（前两个问题主要发生在城市集中供热的系统中，在本文中不作重点讨论）三是采用燃气壁挂炉供暖地面辐射采暖系统中室温偏高，能源浪费大的问题。

　　本文重点讨论采用燃气壁挂炉独立供暖地面辐射采暖系统中室温偏高，能源浪费大的问题，采用何种控温方式，既能满足采暖的舒适度要求，又能按需供热，同时达到节约能源和采暖费用的目的。

　　作者参与了北京爱森高科科技有限公司在内蒙古包头市昆区香港花苑住宅小区采用城市煤气壁挂炉为热源，采用北京爱森高科公司具有国家专利权的AC330系列地暖节能分水器为控温方式的地面辐射采暖系统中示范推广项目，取得了良好的效果，现将实施过程及总结如下：

2.实施条件及所采用的材料

　　2.1 气象条件〈内蒙古包头市〉

　　冬季室外采暖计算温度tw=-19℃
　　供暖期日平均温度 = -6.2℃
　　供暖期日平均温度≤+5℃ （天数：166天）
　　度日数 Dd(℃·d)=4017

　　2.2 住宅功能地暖管布置图及相关说明

　　该住宅楼为六层建筑，采用砖混结构，外墙为370mm砖墙，外墙勾缝，内墙抹灰，内墙为240mm砖墙，双面抹灰，窗户为双层中空玻璃塑钢框。样板户型建筑面积包括公摊面积为152.34M²，该户型在五层西户。
　

样板房户型地暖盘管控制面板布置图

　　1)燃气壁挂炉技术参数表

　　房屋功能及地暖情况为，A为厨房、餐厅面积21.6M²，燃气壁挂炉安装在分集水器上方，产品由长春塞维达环保供暖设备有限公司生产，产品型号为TLG20型家用燃气采暖/供浴两用热水炉。

　　采用人工煤气发热量为3500kcal/NM³,地热管采用Φ20韩国进口PE管，地热管的布置是根据设计院的设计施工的，其集分水器由原来的普通集分水器经改造更换了北京爱森高科科技有限公司的AC330-5型地暖节能分水器，其智能温控器TC对应安装在相应房间的墙壁上

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　　2)AC330系列地暖节能分水器的性能如下：

　　舒适采暖：以人为本，按需设定所需采暖温度；

　　智能自控：有遥控、远控、节能、防冻等多种控制模式，一键操作，自动运行；

　　节能省钱：采用节能控制模式，实现舒适采暖，按需供热，可节省能源和采暖费用30％以上；

　　防冻保护：室内较长时间无人时，设定防冻保护模式，当室温低于5℃，自动升温，达到7℃，停止供热，可节省能源和采暖费用50％以上的热能；

　　远程控制：配套远程控制，可用电话和电脑网络远程调控室温，监测运行状态，异地控温方便自如。

　　A房间为餐厅，面积为21.6M²，地热管没有单独铺设，由其它地热管经过时供暖；
　　B房间为客厅，面积为30.6M²，地热管总长为108m；
　　C房间为书房，面积为13.2M²，地热管总长度为104m；
　　D房间为主卧室，面积为21.6M²,地热管经卫生间D1进入，总长度为100m；

　　E房间为儿童室，面积为16.2M²，地热管经卫生间E1进入，总长度为94m；
　　F房间为次卧室，面积为13.5 M²，地热管总长为96m，并且部分地热管还用于儿童室E的取暖

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3. 技术分析

　　3.1 室内温度升降趋势分析

　　以主卧室2004年11月20日室温为例，设定温度为从早晨4时开始由18℃降温至10℃，并保持该温度；从下午15时开始由10℃升温至18℃，并保持该温度至凌晨4时。而实测温度为从11月19日晚20时达到18℃时，然后温度降至17℃后并保持该温度到早8时，此后温度才缓慢用了6个小时才下降3℃至14℃，而后又用了6个小时升温了4℃上升至18℃，可见地面辐射采暖温度变化很缓慢，滞后性也很明显，这不是控制系统不灵敏，而是由于地面辐射采暖地面保温性能好，造成室内温度变化惰性很大。有些用天燃气壁挂炉地面辐射采暖的用户由于不了解地板辐射采暖的这一特性，在没有安装房间温控器的前提下，主观臆断在上班时关了燃气壁挂炉，下班到家后才打开壁挂炉，以为就可以节省了燃气费了，结果造成室内温度升不起来，很不舒适，又浪费了大量的燃气费。因此抱怨用燃气独立采暖不好使又费钱，究其原因是由于温度滞后6—8个小时，打开壁挂炉才开始缓慢升温，室温刚升起来之后人又快离开家上学或工作去了，而到家后又开燃气炉温度又不能尽快升起来，所以采用燃气壁挂炉地面辐射采暖必须提前6—8个小时升温或降温，否则不是室温不能满足使用要求，就是燃气消耗增大。

　　对于没有使用的书房、副卧室，在控制低温为10℃时，始终没有降低到这个温度，一是由于墙壁地板间传热，二是白天太阳辐射从窗户传热所造成的。

　　3.2 采暖耗能费用分析
　
　　(1) 日耗能

　　a 11月20日0时煤气表读数为：2007.8 NM³
　　　11月21日0时煤气表读数为：2020.3 NM³

11月20日当天煤气消耗为：12.5 NM³
　　　城市煤气发热量为： 3500Kcal/ NM³
　　　当日总耗能为：12.5X3500=43750 Kcal /d
　　　当日耗热指标为： 43750/152.34/24=12 Kcal/M2h=19.3W/M²h
　　b 11月21日0时煤气表读数为：2020.3 NM³
　　　11月22日0时煤气表读数为：2032.7 NM³
　　11月22日当天煤气消耗为：12.4 NM³
　　11月22日当日消耗能源为：12.4X3500=43400 Kcal /d
　　11月22日当日耗热指标为：43400/152.34/24=11.9 Kcal/M2h=13.8W/M²h
　
　　(2) 采暖期耗能

　　2004年10月15日进入采暖期时的煤气表读数为： 881 NM³
　　2005年4月15日退出采暖期时的煤气表读数为：3131 NM³
　　2004年在采暖期间总耗煤气为： 2250 NM³

　　2004年在采暖期间日均消耗煤气：2250/166=13.55 NM³/d
　　2004年在采暖期间日均耗热量为：13.55X3500=47440 Kcal /d
　　2004年在采暖期间日均耗热指标为：47440/24/152.34=13Kcal/d=15.1W/M²h
　　城市煤气单价 0.90元/ NM3
　　2004年在采暖期间总费用为： 2250X0.90=2025元/年
　　2004年在采暖期间日均采暖费用为： 2025/166=12.20元/d
　　该城市热网供热费用为： 2.60元/ M2·月
　　若用城市热网供暖在采暖期费用为：2.60X152.34X6=2376.5元/年
　　若用城市热网供暖在采暖期日费用为：2376.5/166=14.32元/d
　　煤气独立供暖与城市热网按平米计费节约采暖费用为：2376.5-2025=351.5元

　　综上所述，住宅燃气独立供暖，安装采暖节能控制器，节能效果显著，使用费用低，值得大力推广：

　　(1) 节省能源

　　按《民用建筑节能设计标准》（采暖居住建筑部分的JGJ26-95行业规定，呼和浩特及包头地区，在采暖期耗标煤指标为17.0kg/M²·年，以标煤发热量为：7000Kcal/Kg，锅炉热效率为61.5％计算，则：

　　采暖期单位面积年耗热量为： 17X7000X61.5％=73154 Kcal/ M²·年=84860W/ M²·年
　　采暖期单位面积耗热指标：（8486/166）/24=21.3W/ M²·h
　　采用AC330地暖节能分水器燃气独立供暖比国家确认的标准节能为：（21.3-15.9）/21.3=25.4％
比内蒙地区现行耗热指标节能为：（60-15.1）/60=73.5％

　　(2) 节省费用

　　上述样板房煤气单价是以餐饮用气计价，而煤气公司向供热户提供的优惠计价为0.7元/NM³，折合为天燃气价为： 8400÷3500X0.7=1.68元/ NM³，（呼市地区发热量为8400Kcal的天燃气价为：1.45元/NM³），则该住宅2004年消耗采暖费用为： 2250X0.7=1417.5元/年，比城市集中供热按建筑平米计费节约采暖费：2376.5-1417.5=959元，安装AC330地暖节能分水器共花费用2730元，按上述费用计算三年将收回投资。

　　(3)存在的问题及解决办法

　　在全国采用燃气独立供暖地面辐射采暖的用户中，绝大多数没有室温控制装置，或整套居室采用一套温控，既难以满足舒适度要求，又浪费了宝贵的能源，与上述样板间在同一幢楼、同样一套户型、同样采暖系统的用户，没有安装温控装置的住户2004年采暖消耗煤气近6000 NM³，其费用突破5300元，比安装AC330地暖节能分水器的用户高出1.5倍，所以在采用燃气分户供暖地面辐射采暖的用户中，要想达到舒适节能采暖，必须实行分室控温，按需供热。