低温地板辐射供暖供冷系统传热分析

低温地板辐射供暖供冷系统传热分析
摘要：低温地板辐射供暖供冷系统对传热控制具有一定要求，需要对传热过
程进行分析，确保传热控制的稳定性。

基于此，本文将从对流换热、导热控制、
室内换热、散热损失四个方面对供暖供冷系统进行分析，确保热量循环过程的有
效运作，保证热量控制具有良好的对流特性，实现热量控制关系的有效解析，满
足供暖供冷系统的运行指标要求。

关键词：低温地板；辐射供暖；供冷系统
引言：低温地板辐射供暖供冷系统需要具有良好的传热条件，采用规范化的
传热控制方法，保证系统具有良好的传热结构，消除传热控制中存在的阻碍因素。

低温地板辐射是一项重要的技术，在室内温度控制上具有显著效果，实现对室内
温度的循环控制，降低地板所引起的温差变化，不仅冬季能够供暖，而且夏季还
具有降温功能，根据季节情况对温度进行调节，保障系统具有良好的调温能力。

1低温地板辐射供暖供冷系统传热特征
低温地板辐射供暖供冷系统具有良好的温控效果，能够发挥传热控制性能，
充分保证室内环境的温度。

供暖供热系统传热主要具有如下特点：第一，舒适性。

低温地板散热损失情况较少，能够维持温度的恒定，将环境温度维持在正常范围，人体不会感觉到温度的变化，而且不会产生温度的对流，始终保持室内温度的舒
适度。

第二，寿命长。

低温地板加热管为PE-RT、PE-X材料，具有耐腐蚀、耐高
温等特点，使用寿命最高可达到50年，不必频繁对加热管进行维护，保障加热
管能够长时间投入使用。

第三，节能性。

低温地板系统能够降低电能的消耗，相
比于常规空调而言，节能效果可达到30%以上，保障系统的节能控制水平。

由此
可见，低温热辐射供暖供热系统具有良好的传热特点，既可以保证室内温度恒定
控制，又能够起到降低能耗的作用，还兼具不必频繁维护的特点，在系统传热控
制中具有显著效果[1]。

2低温地板辐射供暖供冷系统传热分析
2.1对流换热
低温地板辐射供暖供冷系统采用对流换热的方式，将整个房间作为换热的场所，实现对热辐射的有效交换。

加热管内采用强迫对流换热方式，需要对换热规
律进行掌控，实现对换热过程的分析，保障换热方法能够顺利实现。

对流换热运
用到流体特性，属于流体与固体间的传热现象，依靠流体的移动实现换热过程，
实现对热量的有效交换。

当换热器产生层流时，运行方式为有规律的分层流动，
流体部分将会发生一定的程度的混合，将会对流体的热量传递造成影响，进而引
起换热能力的变化。

换热过程受到表面因素的影响，热换面一般为光滑表面，便
于与流体进行充分接触，增强的热换面的散热能力，确保对流热换能够发挥作用。

低温地板辐射采用热水和冷冻水进行控制，根据季节情况的不同，冬季采用热水
控制，温度为35-55℃；夏季采用冷水控制，温度为18-25℃。

通过温度控制可
实现持续的换流过程，保证换热温度的维持效果，将对流换热效果发挥到最大化。

对流换热过程中，需要对回水温差进行控制，通常控制在2-4℃之间，防止出现
热量变化较大的情况，造成热量的迅速散失，无法维持热量控制的稳定性。

加热
管是实现对流换热控制的关键，围绕对流热量情况进行分析，同时还要确保换热
面积的充足，保障换热控制具有良好的温差范围，提高换热控制的可控性。

2.2导热控制
加热管与装饰面之间存在温差，将会引起热量的交换，需要对导热性能进行
控制，构建完善的导热换热条件，提高导热控制的分析效果。

结合换热控制效率
的要求，低温地板系统适合采用多层平板导热换热方式，使导热控制具有更多的
层次，对温度变化可起到延缓作用，相对地，可提高辐射后的保温性能，降低地
板表面与加热管的温差变化，促进热量之间的有效传递，使导热控制能够起到积
极效果。

多层平板作为温度控制的缓冲区，易于进行导热换热控制，在温差控制
上具有显著作用，在温控方法上进行充分优化，实现温度控制的指标要求。

根据
导热换热控制情况，影响导热控制的因素较多，具体导热控制要点如下：第一，
控制好加热管壁的温度，采用恒定加热的方法，保证装置本身的热交换效果，确
保装置自身的稳定发热。

第二，控制好装饰面各层材料的厚度，厚度为5-10mm，
确保材料自身具有导热效果，使多层材料共同进行热交换，保证材料厚度控制发
挥效果，有效维持温控范围。

第三，结合地板面积情况展开设计，观测地板整体
温度的变化，根据各层材料导热系数情况进行调控，合理对温度范围进行选择，
将加热管设置成适合的温度。

导热控制有助于地板温度的调节，能够满足地板的
导热情况，提高导热控制的稳定性，对导热控制过程进行全方位分析，使地板材料、加热管能够共同发挥作用[2]。

2.3室内换热
地板与室内存在着换热关系，需要结合辐射换热情况进行处理，采用标准化
的换热控制形式，保障室内热量交换的稳定性。

室内换热受到温度对流的影响，
根据季节情况的不同，传热方向将会发生改变，在室内形成不同的对流条件。

冬
季供热时，地板温度高于室内温度，由地板向室内进行传热，产生向上运动的浮
空力，使热空气向上循环；夏季供冷时，地板温度低于室内温度，由室内向地板
进行传热，产生向下运行的沉降力，使冷空气向下循环。

通过这种室内换热方式，以空气作为传热媒介，实现热量在地板与室内之间的循环，使温度控制能够周而
复始，提高室内温度的热交换效率。

温度交换过程中，需要对室内的换热量进行
分析，确定辐射与对流时的热量传递，使传热控制具有理论依据，确保传热控制
温度设定的可靠性。

室内热交换过程具有如下关系：
Q r＝Q f＋Q d
式中，Q r为室内换热量（W）；Q f为辐射换热量（W）；Q d为对流换热量（W）。

通过上述关系可维持室内换热控制的平衡，保证室内换热的有效循环，
消除温度控制中存在的阻碍，保障换热控制过程能够高效运作[3]。

2.4散热损失
地板表面存在着一定的散热损失，将会成为温差变化的影响因素，导致系统
的传热效果变差，容易出现较大的散热损耗。

散热损失对温度的影响较大，需要
提高对散热损失的控制能力，将热量损失情况引入传热控制体系中，保障传热控
制方法的有效性。

地板热量损失情况需要进行充分验收，如材料含水量过高时，
将会增加室内环境的湿度，在热量传递过程中造成损失，需要提高热量损失的控
制水平，对材料的含水量进行把控。

地板加热管需要具有良好的导热情况，导热
系数需要达到1.2W/m，防止加热管的导热系数不足，使得热量无法进行充分传递。

加热管热量损失计算公式如下：
Q＝U·A·△t
式中，Q为热量损失（J/m）；U为热传导系数（W/m）；为管道表面积（m2）；△t为管道温度差（℃）。

通常情况下，散热损失部分需要由加热管进行弥补，
消除热量损失部分对温度的影响，实现对热量损失的有效控制。

结论：综上所述，低温地板辐射供暖供冷系统在温度控制中具有明显优势，
通过传热情况分析可对系统进行完善，保障室内具有稳定的供热条件，使热量循
环能够符合对流要求，不仅可以提高室内换热的效率，还能够减少散热损失情况，使室内温度处于恒定范围内，改善室内温度的换热控制水平，确保供暖供冷系统
传热效果，发挥出系统传热控制价值。

参考文献：
[1]李翠环.低温地板辐射采暖系统的新型控制策略[J].科技创新与应
用,2022,12(18):134-137.
[2]鲍新明.低温地板辐射采暖施工中常见的问题及对策研究[J].中国高新科技,2022,(08):52-54.
[3]孔祥飞,常宇帆,李晗.低温地板辐射与低温层式通风耦合供暖模式热性能
实验研究[J].建筑科学,2021,37(08):50-58.。