地板采暖的工作原理
发布日期:2009/4/27 11:29:30 浏览:546 次
传导,对流和辐射是热传递的三种方式,传导和对流传热都必须由冷热物体直接接触或通过中间介质(如水、空气等)相接触才能进行;辐射传热不依靠物体的接触进行热量传递,而是象阳光穿过大气层向地面辐射一样,发射体将其内能转化为辐射能发射出去。当辐射能被另一物体吸收时,又转化为该物体的内能。具体到辐射供暖方式,就是以电力为能源或以热水在塑料管内流过,将热能传导到地表面,地表将大部分热量以辐射形式送入房间,被人体或物体吸收后,马上转化成热能而得到温暖,从而进一步达到提升室温的作用。
辐射换热的机理与导热和对流换热不同,它不依靠物体的直接接触或中间介质进行热量传递,而是物体本身发出辐射向周围空间辐射能量,这种作用称为辐射交换。辐射热交换的过程实质是两次能量转化的过程,即物体的一部分内能转化为电磁波能发射出去,在真空的环境中以光速传播,当此电磁波到达另一物体表面而被吸收时,电磁波能又转化为物体的内能。而使物体产生热效应。由于热辐射线是物体内部电子震荡的结果,而电子震汤又取决于物体的温度,当两个物体温度不同时,高低温物体在不停地发射出电磁波,而高温物体辐射给低温物体的能量大于低温物体辐射给高温物体的能量,结果是高温物体向低温物体传递了能量。
辐射供暖时,人体和物体同时受到辐射热,室内围护结构内表面和物体表面的温度比对流采暖时高,从而对人体进行第二次辐射,所以尽管室内空气温度比对流采暖时低,人也会感到舒适。因此,衡量采暖的效果就不能像对流采暖时那样,仅以室内空气干球温度为指标,也不能单纯以辐射强度为衡量标准,辐射采暖时,人体舒适感取决于辐射强度与周围空气温度综合作用的结果,这种综合作用的数值称为实感温度。
传统的散热器充分利用了传导和对流的原理。散热器采用空气自然对流,因为热空气比重小,冷空气比重大,导致了室内温度的分布呈上部温度高,下部温度低的不合理状态。空调则采用强制空气对流,使室内空气流速加大,导致室内空气干燥、闷热,使人感觉不适。
辐射供暖之所以最舒服是因为它的波长为 8.97 微米,属远红外当中对人体健康具有特殊作用的一种,被科学家称为“生命线”的波长范围。它可以迅速被人体吸收,使微血管扩张,促进血液循环和新陈代谢,活化组织细胞,增强免疫力,对健康十分有益。低温辐射供暖一般采用大面积低温供暖,室内温度均匀,没有传统对流供暖造成干燥、闷热的感觉。
目前国际上使用的辐射供暖系统有很多种,已经应用有低温热水地面辐射供暖,电热膜、电热板、发热电缆等辐射供暖方式。
其中低温热水地面辐射供暖是将管道直接埋到混凝土中,将温度不高于 60 ℃的低温热水通入管道中(一般供回水温差 10 ℃左右),释放的热量使地面均匀加热(一般地表温度 25 ℃),通过地面下的加热管对地上部分进行热辐射从而达到供暖的目的。它是在垂直高度上,热量分布均匀;在室温相同的条件下,距地面 5-15 厘米高度的温度,较对流供暖方式约高 8-10 ℃;人的感觉是脚热头凉,头脑清醒;空气对流减弱,有较好的空气洁净度;比其他供暖方式节能,节能幅度约为 10%-20% ;并且因为没有散热片对空间的占用,有利于屋内装修;地面盘管并铺设聚苯板或发泡水泥保温、填充混凝土有利于隔音、蓄热和均匀散热。