1、品地暖·溫馨五一學校學生論文選淺析蓄熱層厚度對地面輻射供暖的影響重慶溫馨時代暖通設備有限公司楊倩（溫馨五一暖通學校實習生） 郭春雨（指導老師）摘要：地暖回填層也可稱之為蓄熱層，地暖回填層施工不當，不但會影響地面裝飾材料的安裝，還會給地暖系統造成破壞。那么，地暖回填層的厚度應該如何掌握呢？關鍵詞： 地面構造層 傳熱形式 傳導熱 輻射熱 填充層 蓄熱層一、低溫熱水輻射地面供暖原理低溫熱水地面輻射供暖是以溫度不高于60的熱水為熱媒，在加熱管內循環流動，加熱地板，通過地面以傳導和輻射的方式向室內供熱的供暖方式。它利用地面自身的蓄熱和熱量向上輻射的規律，由下至上進行傳導，來達到取暖目的。由于在

2、室內形成腳底至頭部逐漸遞減的溫度，從而給人以腳暖頭涼的舒適感，地面輻射供暖符合“溫足而頂涼”的健身理論，是目前最舒適的采暖方式，也是現代生活品質的象征。二、低溫熱水地面輻射供暖的地面構造（圖1 地面輻射采暖構造層結構剖視圖）防潮層：防潮層通常采用PE珍珠棉或地膜、農膜等防水塑料布。與土壤相鄰的地面必須鋪設防潮層。絕熱層：當工程允許地面按雙向散熱時，各樓層間的樓板上下可不設絕熱層。但分戶供暖必須做絕熱層。直接與室外空氣相鄰的樓板和墻也必須設絕熱層。反射層：一般反射膜規格有25g/m2、50g/m2、80g/m2，但混泥土中的堿會與反射膜鍍鋁層反應腐蝕；高檔進口復合膜為發泡PE復合鋁箔并表面復塑，

3、杜絕了堿與鋁箔的接觸，克服了鋁箔腐蝕。加固層：提高地面負載條件，防止局部地面塌陷，提高傳熱效率，固定加熱管。加熱管：要注意選擇盤管的材料、管徑、盤管形式等。回填層：地暖回填層亦稱之為蓄熱層。在地暖回填時要注意正確的施工，控制混泥土標號和回填厚度。三、低溫熱水地面輻射供暖的傳熱形式及回填層作用1、傳熱形式低溫熱水地面輻射供暖是以盤管中的熱水為媒介加熱回填層，回填層再將自己吸收的熱量傳給地面，這中間的傳熱形式理應屬于傳導傳熱，地面再將熱量輻射空氣，使人感到溫暖。2、作用（1）填充層的厚度保護加熱管，使填充層能承受地面上的荷載對加熱管等發熱元件的壓力；（2 ) 利用填充層的厚度達到蓄熱及放熱的功能，

4、使填充層內部蓄熱的熱量均衡的傳至地面，從而使地面的表面溫度趨于均勻。為了達到以上兩個目的，要求回填層具有一定的厚度，由于填充層的厚度直接影響到室內的凈高、結構的荷載和建筑初投資費用，因此，填充層也不宜太厚，故我們可以通過以下簡單的分析得出合適的回填層厚度。 四、蓄熱層（回填層）厚度對地暖傳熱的影響根據普通混泥土用砂質量標準及檢驗方法中規定：回填層材料宜采用C20豆石混泥土，豆石粒徑不宜小于為5-15mm。那么，回填層厚度不同對地暖傳導熱的影響也是息息相關的。1、填充層厚度與地暖升溫時間T和蓄熱量Qv之間的關系模擬計算如下：設定條件：選用24KW燃氣壁掛鍋爐，加熱地暖盤管及回填面積：100m2的

5、住宅，地暖供水溫度：50，進回水溫差：t=10，加熱管管徑：Dn20，盤管行距：200mm選定重慶冬季室外環境溫度：5，我們可以近似的認為當地表面溫度達到20時即可輻射加熱室內環境溫度，則t=15K設定地面裝飾材料厚度：40mm要求：分別計算回填層厚度在30mm、40mm、50mm等厚度時的蓄熱量及溫升時間，并分析其對地面傳熱和房間輻射升溫的影響。由題意可知：t =15KQP =24KW×0.86=20640kalh=40mmA=100m2t：地面溫升QP：鍋爐輸出功率H： 回填層厚度h： 地暖裝飾材料厚度A： 采暖面積計算如下：(1) 當回填層厚度H=30mm時： 體積 V=(Hh

6、) A= (30mm40mm ) × 100m2=7m3=7000L 熱量 Qv=V·t=7000L×15K=105000 kal時間 T= QvQP =105000 kal20640kal5h(2) 當回填層厚度H=40mm時： 體積 V=(Hh) A= (40mm40mm ) × 100m2=7m3=8000L 熱量Qv=V·t=8000L×15K=120000kal時間 T= QvQP =120000 kal20640kal5.8h(3) 當回填層厚度H=50mm時： 體積 V=(Hh) A= (50mm40mm ) ×

7、; 100m2=7m3=9000L 熱量Qv=V·t=9000L×15K=135000kal時間 T= QvQP =135000 kal20640kal6.5h表1回填層厚度H( mm)升溫時間T(h)蓄熱量Qv (kal)305105000405.8120000506.5135000說明：蓄熱層在設定的回填層厚度條件下地面能夠蓄存的熱量是大不一樣的，回填層越厚蓄熱量越大。表2溫升t()面積A(mm2)厚度H(mm)蓄熱量Qv（kal）蓄熱量百分比51007035000100.00%101007070000200.00%1510070105000300.00%從表2可以看出

8、，除了回填層厚度，地面溫升t也對地暖升溫有著至關重要的影響。可以得出結論，為了克服地面溫升太大，地暖應該連續使用或者應該控制地暖間歇時間長度，不使地面溫度降得過低。結論1：通過以上分析不難看出地暖施工填充層的厚度H應與蓄熱的時間T有關，蓄熱層越厚，熱量向上傳熱的路程就越長，達到室內設計溫度的要求所用的時間就會越長，就是升溫越慢；但是從另在一個角度來說，填充層厚度越大，則回填層體積越大，蓄熱層的蓄熱量Qv就越大，那么地面溫度熱惰性越強，保溫延滯的時間就越長，熱穩定性就越好。2、填充層厚度h與地暖輻射面L的關系從理論上說，不設填充層就等于沒有輻射面。值得注意的是，加熱管的通徑、材質均為工業控制的參

9、數，是非常穩定的。而填充層(輻射板)的厚度及材質是施工過程控制的參數，受影響的因素比較多，難以控制。輻射面的寬度、表面溫度與填充層的厚度和材質有直接關系。首先填充層是輻射板的重要組成部分，它是形成輻射面的保證。填充層厚度不同，輻射板表面所形成的輻射面的寬度就不同；同時，輻射板還有決定地面承載的功能，而填充層的材質和厚度直接決定了地面的承載力。填充層厚度h與輻射面寬度L的關系可近似用如圖2所示的物理模型來簡單描述。圖2 圖（a） 圖(b) 圖(c)如圖（a）所示，當填充層厚度為hl時，輻射面寬度為L1, 它的輻射面比較小，面與面之間沒能形成有交叉點，故輻射扳表面會出現溫度不均勻的現象；如圖（b）

10、所示，當填充層厚度為h2時，輻射面寬度為L2，輻射面就比較大了，輻射面之間還有交叉后重疊的輻射面S3，能充分的使地輻射扳表面的溫度愈加均勻；如圖（c）所示當填充層厚度為h時，輻射面寬度為L，其剛好是兩輻射面的交點之處，這時的輻射扳表面的溫度就能達到均勻的狀態，顯然L1<L<L2。其中角與填充材料的熱阻有關。 結論2：填充層的厚度越厚，在輻射扳上形成的輻射面越寬，反之越窄。填充層越厚，輻射扳表面溫度越均勻，但是當填充層的厚度為h的時候，便能達到輻射扳表面的溫度均勻的要求了，所以人為的再加厚填充層厚度并沒有多大的意義所在。五、結束語根據填充層蓄熱及釋放的原理得知：其實質與浪費天然氣毫無關系，因為填充層內的熱量肯定是要釋放到室內的，只不過是時間長短的問題。但是站在南方采暖用戶的立場來說，間歇型采暖的蓄熱量太多也沒那個必要，而且還要考慮層高標高問題，填充層厚度與輻射板表面的溫度之間的關系也是非常緊密的。所以，蓄熱層厚度理