低温热水地面辐射供暖系统室温控制的必要性
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摘要：现有低温热水地面辐射供暖系统普遍缺乏有效的室温调节手段，很难实现室温控制。采暖系统若不能实现有效的室温控制，则无法达到令人满意的舒适度和系统运行节能的目的。本文从系统设计角度出发，谈一谈如何在设计阶段确保室温控制措施的实现。
关键词：室温控制节能
 
1.问题的提出
低温热水地面辐射供暖方式因其具有良好的舒适性和一定的节能效果，从而得到广泛的应用。但从不少工程设计来看，普遍存在如下问题：
（1）供水温度偏高，将会导致地表面平均温度偏高，舒适性差。
（2）加热管布置范围与间距不是根据房间所需散热量来定，加热管布置面积大、间距又小，致使地面散热量偏大，不节能且舒适性差。
（3）分、集水器配置不完善，缺乏流量调节装置，当室温偏高时无法进行调节。
之所以出现以上问题，与设计人员对低温热水地面辐射供暖系统的特点与设计要求认识不清有很大关系，要想解决这些问题也必须从设计阶段入手。
2.节能标准对室温控制的要求
《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ26-2010描写让人看完会湿的句子（以下简称《节能设计标准》）,5.3.9条规定：当设计低温地面辐射供暖系统时，宜按主要房间划分供暖环路，并应配置室温自动调控装置。
室温控制有如下5毕业生自我鉴定范文种模式供设计选择：
模式1：房间温度控制器（有线、分室设置）+电热（热敏）执行机构+带内置阀芯的分水器；
模式2：房间温度控制器（有线、分室设置）+分配器+电热（热敏）执行机构+带内置阀芯的分水器；
模式3：带无线电发射器的房间温度控制器（分室设置）+无线电接收器+电热（热敏）执行机构+带内置阀芯的分水器；
模式4：自力式温度控制阀组（分室设置）；
模式5：房间温度控制器（有线、设置在有代表性的房间）+电热（热敏）执行机构+带内置阀芯的分水器。
实际上，在《节能设计标准》颁布实施以来，符合《节能设计标准》要求的设计十分少见，而在已投入运行的系统中能实现室温控制的就更少了，很多系统甚至连手动调节装置也没有。
3.室温控制的必要性
实现室温控制是实现分户计量和达到节能目标的先决条件，也就是说，如果采暖系统没有有效的室温控制装置，将使用户无法控制对供热量的需求，当房间温度过高时还需要开窗来降温，这样就会造成能源的极大浪费。因此在设计中应严格执行《节能设计标准》中对室温控制的要求。
从住宅地面辐射供暖设计情况来看，加热管的设计是很难把握好的一个环节。其一，地面层热阻不易确定，如统一按木地板设计，而实际上用户采用的是瓷砖，这就使得加热管铺设间距过密或铺设面积过大；其二，地面遮挡因素不易恰当把握，因住户在家具布置方面的多样性，很难准确定出因家具遮挡应补偿多少加热管补偿面积。实际上，现有工程中普遍存在加热管铺设间距过密或铺设面积过大的情况。
按理，加热管铺设间距过密或铺设面积过大，可以通过降低供水温度来降低地面散热量，以使房间温度不致过高，但由于集中供暖系统无法根据供暖区域中各建筑（用户）加热管铺设情况的不同供给不同水温的热水，在供水温度满足加热管铺设面积相对最小的建筑（用户）的热舒适要求时，其它建筑（用户）就可能出现过热现象。
下面以一个实例来说明加热管的设计和热媒温度的关系。
实例：乌鲁木齐某栋十八层住宅楼，一至十八层住户某卧室房间（单位面积热负荷最大的房间）净面积为20 m2 ，房间计算温度为18℃。二层、六层、七层、十一层、十八层该卧室房间计算热负荷依次为1753W、1471W、1374W、873W、1180W。采用地暖方式，地面层为陶瓷地砖，填充层厚度为50mm，聚苯乙烯泡沫塑料绝热层厚度：底层为30mm；其
余层为20mm。加热管采用PE-X管。试计算出各层该卧室房间的供、回水温度、加热管间距、地面散热量。
首先计算出各层卧室房间单位地面面积所需的散热量qx：
qx=k Q / F
k—地面遮挡修正系数，卧室房间取k=1.45；
Q—房间计算热负荷，W；
F—铺设加热管的地面面积。
然后根据qx从《辐射供暖供冷技术规程》附录B、表B.1.1中查得热媒供、回水温度、加热管间距、单位面积地面散热量等数据列于表一中。
表一
房间所
在楼层    房间计算
热负荷
（w）    qx
（w/ m2供暖温度标准是多少）    供 / 回水
温度
（℃）    加热管间距
（m）    单位面积
地面散热量
（w/ m2）
2    1753    127.1    45/35    150    128.4
6    1471    106.6    45/35    250    108.7
7    1374    99.6    40/30    100    104.7
            45/35    250    108.7
11    873    63.3    40/30    300    76.4
            45/35    300    99.5
18    1180    85.6    40/30    200    90.4
            45/35    300    99.5
在热压的作用下，底层房间的热负荷高于中间层房间的热负荷，因此，不同楼层房间的qx值是不同的。在设计中首先是采用较低平均温度的热媒，通过选择合适的加热管间距来满足qx值的需要。当在此热媒温度下，加热管间距已小至不宜再小，仍不能满足qx值的需要时，则需提高热媒平均温度，并重新确定加热管间距。表一中计算结果表明：二层至六层的房间需要45℃/35℃的热媒；七层以上的房间既可采用40℃/30℃的热媒，也可采用45℃/35℃的热媒。但最终采用的热媒温度必须满足所有房间地面散热量的需要，因而也只能采用45℃/35℃的热媒。
从表一中还可看出，七层以上的房间采用45℃/35℃的热媒较之采用40℃贵州旅游攻略路线最佳路线/30℃的热媒，其地面散热量有所增加。
班梦阳和战亚楠在设计过程中，通常是根据最不利气候条件确定房间散热量，地暖系统的热媒平均温度也是按qx值最大的房间来确定的。在供暖期内，大多数时间里室外气温都高于设计温度，并且大多数房间所需的热媒温度均低于qx值最大的房间所需的热媒温度。这就需要地暖系统的热源侧能够根据室外气温的变化对供热量进行调节，同时用户侧也应设置室温控制装置。热源侧对热媒温度和流量的调节的主要目的是使输出的热量随室外气温和用户的需求变化，总体上对建筑能耗进行控制。用户侧室温控制的目的主要是在满足用户舒适度要求的前提下，通过对加热管流量的控制达到避免部分住户或房间因热媒温度偏高造成房间过热。
4.设计应注意的问题
4.1供回水平均温度的确定和加热管布置
由于低温热水地面辐射供暖系统对流量调节迟滞性较大，房间温度响应缓慢，当供给房间
过多热量时将使调节变得困难，甚至无法调节。因此，要实现有效的室温控制并不仅仅是在分、集水器上设置调控装置的问题，还应注意供回水温度的确定和加热盘管的设计。
《辐射供暖供冷技术规程》3.1.1条明确规定：低温热水地面辐射供暖系统的供、回水温度应由计算确定。然而现在大多数设计都不是通过计算确定供、回水温度，总是千篇一律地定为50℃/40℃，这样做很容易造成地表面平均温度超过《辐射供暖供冷技术规程》3.1.2条规定的限值。另外，加热盘管的布置范围和间距也应根据计算来确定，不一定按整个房间面积布置。
例如：某住宅一客厅室内计算温度为18℃,热负荷为1250W，考虑户间传热等因素热负荷为1875W，客厅面积为36m2。加热盘管采用PE-X塑料管，地面面层为陶瓷。试计算该客厅加热盘管布置范围和间距并确定供回水平均温度。
根据《辐射供暖供冷技术规程》附录B，表B.1.1可查算出不同平均水温时的单位地面面积散热量并列于表二中：
表二
平均水温
（℃）    加热管间距
（mm）    单位地面面积散热量
（W/m2）    加热管铺设面积
（m2）
35    300    76.4    24.5
40    300    99.5    18.8
45    300    123.3    15.2
从表二计算结果来看，加热盘管间距均为300mm的情况下，平均水温越高，加热盘管布置范围就越小，即使在平均水温为35℃的情况下也不需要布满客厅面积（36m2）。
以上三组查表计算结果是否都可以采用呢？这还要对地表面平均温度进行校核后来定。
根据《规程》中公式3.4.6对地表面平均温度进行校核：
tpj=tn+9.82*(qx/100)0.969
式中tpj￣地表面平均温度（℃）；
tn￣室内计算温度（℃）；
qx￣单位地面面积所需散热量（W/m2）。
平均水温为35℃时：
tpj =18+9.82*(76.4/100)0.969=23.2（℃）

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