1、太阳能在机场低温热水地板辐射采暖中的应用【摘要】我国北方冬天较为寒冷，采取必要的室内供暖措施是非常必要的。在机场建设中，航站楼等大体量建筑采用低温地板辐射采暖保持值班温度是应用得较多、较广泛的一种供暖方式，但是其中也存在一定的缺陷，如影响室内空气湿度，耗能较大等，文章就太阳能在机场低温热水地板辐射采暖中的应用进行探讨，具有一定的借鉴意义。 【关键词】太阳能；机场建设；低温热水地板辐射；采暖；应用 中图分类号：TK511 文献标识码：A 前言 文章对低温地板辐射采暖系统及其优点进行了介绍，对低温地板辐射采暖系统中需要解决的问题进行了阐述。通过分析，并结合自身实践经验和相关理论知识，对太阳能在机场
2、低温地板辐射采暖系统设计中的应用进行了探讨。 二、低温地板辐射采暖系统概述 低温地板辐射供暖是一种利用建筑物内部地面进行采暖的系统，采用低于 60的低温水作为热媒，通过直埋入建筑物地板内的交联铝塑复合管（PAP,XPAP）或交联聚乙烯管（PE-X）等盘管辐射而达到一种方便灵活的采暖形式。该系统以整个或部分地面作为散热面，其地板散热面主要以辐射热的形式（约占总热量的 61.25）向室内散热。作为冬季的一种采暖形式，在国外早在 20 世纪 30 年代就得到了应用，从 20 世纪 50年代国内开始在人民大会堂、华侨饭店等工程中应用，但是由于受到材料工业和技术条件的限制，地板供暖技术的发展受到了制约。
3、 随着我国塑料化工工业的发展，出现了耐高温、高压、抗老化、易弯曲的 PEX、PPR、PB、XPAP 等塑料管道，为低温地板辐射供暖技术提供了可靠的材料保证，与金属材料相比塑料管具有耐腐蚀、抗老化、成本低，地面下无接口、不易结垢、阻力小等优点，一般塑料管道使用寿命可达 50 年以上。 近年来，低温地板辐射采暖发展较快，除了在住宅、商用建筑等应用外，在机场航站楼、火车站等大体量公共建筑内也应用的较为普遍。 三、低温地板辐射采暖系的优点 1.高效节能 辐射供暖热量辐射集中在人体受益的高度，热效率高；热媒低温输送，整个输送过程热损失较小，比传统空调节能 25%左右，比传统散热器节能 30%以上。地热供
4、暖的热能充分，80%以上的热能都散布在人体活动的空间。对于机场航站楼等大体量建筑，节能效果更加明显。 2.舒适保健 传统的供暖方式上热下凉，用久了会口干舌燥。而用地热方式供暖，室内地表温度均匀，室内温度由下而上逐渐递减，给人以脚暖头凉的良好感觉。特别是对于航站楼等大体量建筑，若采用散热器不仅影响内部设计的整体美观，而且由于散热器的布置方式，会在建筑内部产生明显的冷热分区，舒适性较差。 3.热稳定性好 由于地面层及蓄热层蓄热量大，因此在间歇供暖的条件下室内温度变化缓慢，热稳定性好。采用低温地板辐射采暖作为航站楼的值班温度，能在没有航班时关闭空调系统，在有航班时开启空调系统，保持室内设计温度，是航
5、站楼内部的整体热稳定性保持良好。 4.节省空间 隐蔽安装，被地板和瓷砖遮住了，便于室内装修和不影响内部功能分区和航站楼内的流程布置，不会影响美观。而传统的暖气及其支管，会占用室内的空间，美观性较差。 5.室温调节方便 分水器的每一个环路都配置了各环路的温度控制阀门，温环路温度较高时微调关小，环路温度较高开大，做到最大限度降低机场能耗及运行费用。 6.隔音环保 表面温度低，不会导致室内气流的急剧流动和灰尘飞扬，减少空气中的水分蒸发，减少墙面、物品和空气污染，并可消除热设备和管道积尘面挥发的异味，从而改善了卫生条件。楼层地面铺设有保温隔热层，减少了航站楼内的噪声。 7.寿命长，免维修 采用优质材料
6、，使用寿命长，管道系统中无接头，不会产生渗漏，免除挖开地面维修的烦恼。如正常使用无人为破坏，供暖系统使用寿命长达 50 年以上。 低温地板辐射采暖系统中需要解决的问题 根据相关统计数据显示，低温地板辐射采暖系统，运行时间越长，效率就越高，若是可以达到全年运行，即用低温地板辐射采暖系统在冬季进行供暖，夏季进行空调降温，但是这样有两点不可实现：1.耗能量会很高，不符合我国节能方针；2.需要冬季供暖、夏季空调降温的地区在我国不多，不可能达到大规模的应用。 低温地板辐射采暖系统在地面温度比较低时，容易使室内空气湿度上升，降低室内环境的质量，对用户的生活和体验造成不便，这是需要努力加强的地方。 3.由于
7、地源热泵所用浅层大地的地能，而埋管换热器的传热受到土壤的直接影响，故各地区土质对地源热泵的工作性能影响较大，具体埋地换热器的换热特性，在设计中如何选择埋地换热器也是制约地源热泵推广的重要因素之一，有待在这一方面进一步研究。 五、太阳能在低温地板辐射采暖系统的设计计算 自从上世纪七十年代开始，太阳能辐射采暖技术就已经在大连得到推广。虽然发展的时间比较早，但是到目前为止，仍然没有与之相关的理论书籍问世，而且相关的国家规范条文中对此也没有很实用性的内容。然而上述的太阳能取暖法相关的各类设计资料也很少，到目前为止，该项技术仍然没有完整的设计计算法则。具体的讲设计中有以下的几点注意事项： 1.确定设计参
8、数 通过研究我们发现该项技术的均温有以下特点：住宅区温度为 24 到26之间；较少人的空间，28 到 30之间；浴池和泳池地面，30 到35之间。没有人的空间，35 到 40。因此我们得出一个结论，该项技术的温度通常不高于 30，因此热媒温度应该保持在 40 到 50之间，通过目前使用的状况来看，此温度最高可到达 50，因此我们应将供水温度设为 45，回水温度设为 30。 2.明确供暖所需的热负荷 众所周知，地板传热是通过地板下面的盘管进行的，具体的传热过程有两大阶段。先是从管壁到地板外表的传热过程，该过程称为无内热源。第二阶段是从地板到室内空气之间的热传递过程，此过程称作是热面向上的换热阶段
9、。 3.集热器布置 通过研究我们发现，通常集热器可以有效的设置到层数较多的建筑面上，当集热器的外形是长一米宽两米的扁管样式的集热器时，我们可以将 5 个集热器当做是一个有效组合，然后根据具体的建筑需要的集热器的实际面积来明确集热器的组数。通常水箱设置到集热器的东边，这样可以避免出现午后阳光受到遮挡的情况。根据每平方米建筑面积所需的采光面积和所需的循环水量可以算出，一个具体的集热器通常要产 50升水，因此每十个集热器要配置一个用来循环的水箱。还要确保集热器和集热器当中有适当的缝隙，这主要是为了方便我们进行维修以及管理。有一点要注意的是，当把集热器设置到屋顶之上的时候，要事先对屋面的状况进行检查，
10、检查屋面能够承受住集热器以及水箱本身的重量。 对于机场航站楼等大体量建筑来说，由于屋面面积较大，若布置集热器，则在保证航站楼内室内自然排烟及采光需要的的前提之下，仍有很多可利用的面积来布置集热器来保证热源，从而为航站楼内的供暖系统提供热源。随着材料技术以及太阳能技术的发展壮大，在不久的将来可以把集热器设置为建筑屋面的有效组成部分，这样有很多优点，比如美观实用，而且还能有效解决集热器在设置上的难题。 结束语 我国是太阳内丰富的国家，应该对这部分能源加以利用，对能源越来越重要和紧缺的现在，如何提高节能措施和加强对新能源的利用，对于机场这样的公共设施节能和降低运行费用有着非常重要的意义。 参考文献 1刘朝贤.低温地板辐射采暖系统概述J，供暖技术.2011(36):11-13. 2王立宇.太阳能地板采暖减少建筑能耗的应用J.中国能源，2010（26）：2830. 3刘志兰.太阳能在建筑节能中应用的探讨J.节能技术，2011（1）：1013.
