独立采暖系统及应用设计

于博

摘 要：独立采暖是相对于集中供暖而言的，简单地说就是一家一户的单户供暖，即每一家是一个单独的供暖系统。本文通过介绍独立采暖系统的组成，分别介绍了独立采暖明装系统与低温热水辐射采暖的构成和设计方法，对独立采暖系统的应用设计进行了分析与讨论。

关键词：独立采暖；低温热水辐射；设计

中图分类号：TU832.16 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）12-0078-02

独立采暖是相对于集中供暖而言的，简单地说就是一家一户的单户供暖，即每一家是一个单独的供暖系统。相对于集中采暖的投资大，建设周期长，调节不灵活，舒适度差的缺点，独立采暖具有投资小，建设周期短，不受相邻其他住户的影响，调节灵活等优点，但如果不能做到科学设计和科学使用，独立采暖的运行费用就比较高。

独立采暖系统由以下四部分组成：（1）热源：提供热量的来源。主要有燃气壁挂炉，热汞，太阳能热水装置等。（2）散热终端：把通过管网输送来的热散发出来，以提高环境温度。主要指各种散热器和低温热水辐射采暖中的地盘管。（3）管网：把热输送到散热终端。主要是钢制镀锌管，铝塑管，PP-R管，PEX管等。（4）控制系统：实现热源和散热终端的联动。主要由电热阀（或电动阀）、联动控制器、房间控温器等构成。现分别对独立采暖明裝系统和低温热水辐射采暖系统举例介绍。

1 独立采暖明装系统

图1为某家用住宅独立采暖系统流程图。热源由燃气壁挂炉提供采暖热水与生活热水，散热终端采用钢制板式散热器。从采暖系统流程图上可以看到，从燃气两用炉产生的热水一路供给采暖系统，它经由分集水器后供给到各个末端散热器，实现室内采暖；另外一路热水供给生活热水系统，满足用户生活用热水的需求。

独立采暖明装系统，要根据房屋的户型结构、房间装修风格、家具摆放、房屋朝向等多种因素，进行设计安装，确认布管路线和施工图。此外，进行现场测量、定位，确定壁挂炉的位置、管道走向、散热器的安装位置，最终安装人员对整个采暖系统调试，保证正常运行。独立采暖明装系统，走的明管，一般选择相对比较隐蔽的吊顶和踢脚线上，顺着墙角和墙根安装，并外装管线套盒，简洁美观。一般不需要开挖，不回填，施工过程中只有在墙体打孔时会产生噪音，无尘打孔，基本不影响家庭日常起居。 另外，壁挂炉、分集水器一般隐蔽安装在厨房的铝扣板吊顶之上，一般也不会影响装修的美观。

2 低温热水辐射采暖系统

低温热水地板辐射采暖系统是以温度不高于60℃的热水为热媒，在加热管内循环流动，加热地板，通过地面以辐射和对流的传热方式向室内供热的供暖方式。系统主要材料包括加热管、分水器、集水器及连接件和绝热材料。安装方式一般分为埋管式和组合式两大类。

低温热水地板辐射采暖具有舒适性强、节能、方便实施按户热计量，便于住户二次装修等特点，还可以有效得利用低温热源如太阳能、地下热水、采暖和空调系统的回水、热泵型冷热水机组、工业与城市余热和废热等。目前常用低温热水地板辐射采暖是以低温热水小于60度为热媒，采用塑料管预埋在地面不宜小于30mm混凝土垫层内。地面结构一般由结构层（楼板或土壤）、绝热层（上部敷设暗战一定管间距固定的加热管）、填充层、防水层、防潮层和地板层组成。绝热层是用来控制热量传递方向的，填充层用来埋设保护加热管并使用地面温度均匀，地面层指完成的建筑地面。当楼板基面比较平整时可以省略找平层，在结构层上直接铺设绝热层。当工程允许地面按照双向散热进行设计时，可以不设绝热层，但是对于住宅建筑而言，由于设计分户热量计量，不应采取取消绝热层的做法，并且户内每个房间应设分支管，视房间面积大小单独布置成一个或多个环路。直接与室外空气或不采暖房间接触的楼板、外墙内侧周边，也必须设绝热层。与土壤相邻的地面，必须设绝热层，并且绝热层下部应该设置防潮层。对于潮湿房间如卫生间、厨房和游泳池等，在填充层上宜设置防水层。为了增强绝热板材的整体强度，并便于安装和固定加热管，有时在绝热层上还敷设玻璃布基铝箔保护层和固定加热管的低碳钢丝网。

如图2-图4所示，该建筑为一般家用住宅，包括卧室、客厅、厨房、卫生间等基本功能区，本工程为独立采暖低温热水辐射采暖系统设计案例。

本案例的相关设计参数主要涉及到以下几部分内容：

（1）冬季采暖室外计算温度：tw=-0.4℃；（2）室内设计温度：卧室、客厅tn=20℃±2℃；（3）冬季室外平均风速：8-10m/s；（4）采暖地面设计温度：26-28℃；（5）设计地暖供水温度55℃；回水温度48℃，温差7℃。

同时，对采暖系统的设计做了比较详细的说明，包括加热管采用的材料、尺寸；热源的形式；设计的地暖排管的疏密程度；附属配件和安装要求等等，均可从低温采暖系统设计说明这部分获得。从采暖系统流程图上可以看到，从燃气壁挂炉产生的热水一路供给采暖系统，这部分热水先经过去耦罐，再经由分集水器后输送到各路加热管，实现室内采暖；另外一路热水供给生活热水系统，满足用户生活用热水的需求。系统图中明确的标出了在分集水器的最高点设置排气阀，在分集水器的最低点设置泄水阀，确保系统稳定安全的运行。在采暖平面图中，我们看到各个功能区中的加热管是按照螺旋式的回路形式进行设计的。每路加热管的长度大约在60-70m左右，这是在低温热水采暖中设计时要注意的问题，地暖盘管的长度一般不超过120米，且每路盘管的长度最好一致，相差最好不要超过10%，并且中间严禁有接口。在系统设计要求中，表述了本工程加热盘管间距，从平面图中也可以看出加热盘管布置的疏密程度。一般从房间热负荷和人员活动的范围方面考虑，根据供水、回水温度及温差来计算，一般供回水温差都在10℃左右，管距一般在10cm-25cm不等，在冷墙、卫生间及落地飘窗处盘管间距设计为10-15cm，其他房间为20-25cm。本工程设计加热盘管的平均间距为15cm，而二楼主卧靠窗地面盘管间距加密至10cm。此外，在平面图中，可以找到分集水器的位置，一般情况下，分集水器每组最多设置8路，路数过多会使各支路水力失衡，造成地暖局部不热等现象。本工程中每层的分集水器设置了4路，按各个功能区进行划分。最后，我们还可以从平面图中看到以小圆圈代表的温控器的示意位置，温控器分别安装于各功能房间内，温度可观并且使用方便，根据设定温度来控制电热阀或电动阀的开启或关闭，达到控制各房间温度的目的。

3 问题与讨论

（1）低温热水地面辐射供暖系统的供、回水温度应由计算确定，在本案例中，设计地暖供水温度55℃；回水温度48℃，温差7℃，供回水温差不宜大于10℃。对于低温热水地面辐射采暖系统的工作压力，要小于0.8MPa；并且对于高于50m的建筑物，要进行竖向分区的设置。（2）地面构造中，绝热层是用来控制热量传递方向的，填充层用来埋设保护加热管并使用地面温度均匀，地面层指完成的建筑地面，必须按顺序合理设置。加热管的敷设间距，应按计算确定，一般不宜大于30cm，最大不应超过40cm。为了确保地面温度均匀，应采用不等距布置，在距外围结构（外墙、外门和外窗）100-150cm范围内，应采用较小管间距如10-20cm。（3）早期的地板采暖均采用钢管或铜管，现在地板采暖多数均采用塑料管。塑料管具有耐老化、耐腐蚀、不结垢、承压高、无污染、沿程阻力小、容易弯曲、埋管部分无接头、易于施工等优点。

参考文献

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