地面辐射供暖设计计算1ll

第四章 地面辐射供暖设计计算计算

4.1 地面辐射供暖的热负荷计算 4.1.1供暖面积划分铺设区块

由于利用低温热水辐射采暖的铺设管长不能超过120m ，在本工程设计中一般采用每100m 长加热管铺设，根据《暖通规范》中的铺设管间距要求，一般铺设面积约为25～302m ，为了方便工程概算取平均值252m 。计算公式如下:

25

A n =

（4-1）

式中 A ——供暖房间面积；

n ——划分区块数；

25——100m 地埋管铺设的平均面积。

4.1.2全面地面辐射供暖房间的热负荷计算Q （W ）。计算公式

'95.0Q Q q = （4-2）

式中 'Q ——全面地面热水辐射供暖房间的计算热负荷； q Q ——对流供暖房间的计算热负荷。

4.1.3 房间局部区域地面供暖的设计热负荷计算Q （W ）。计算公式

q j Q Q θ= （4-3）

式中 θ——局部区域地面供暖的热负荷计算系数； j Q ——房间局部区域地面供暖的设计热负荷。

表 4-1 局部区域地面供暖的热负荷计算系数

4.2 地面加热管敷设间距、管长、地面表面平均温度确定。 4.2.1计算地面单位面积所需有效散热量)W (x q 。计算公式

)/(x F Q q •=α （4-5）

式中 x q ——单位地面面积所需的有效散热量)m /W (2； Q ——供暖房间的计算热负荷（W ）；

α——考虑地面覆盖物遮挡的有效面积系数（％）。 F ——敷设加热管的地面面积（2m ）。

表 4-2 地面覆盖物遮挡的有效面积系数α值（％）

注：面积小的房间遮挡系数去大值；面积居中时，采用插入法。

表 4-3 各采暖房间单位面积所需有效散热量)W (x q

根据单位地面面积所需的有效散热量)W (x q 查表确定管道间距。各房间供热管道管间距如下表4-4所示。

表 4-4 各采暖房间的供热管间距L （mm ）

4.2.2 各采暖房间供热管长的计算

S=F

（4-6）

L

式中 S——采暖房间供热管长(m);

F——敷设加热管的地面面积（2

m）；

L——供热管道管间距（mm）。

表 4-5 采暖房间的埋管数及管长

4.2.3地表面平均温度的计算

计算出单位地面面积所需的有效散热量)W (x q 之后，计算地表面平均温度并且保证地表面最高温不超过表4-3所示。计算公式

969.0x )100/(82.9q t t n pj ⨯+= （4-7）

式中 pj t ——地表面平均温度（℃）；

n t ——室内计算温度（℃），按室内设计计算温度降低2℃取值； x q ——单位地面面积所需的有效散热量（2m /W ）。

表 4-6 房间地表面平均温度（℃）

表 4-7 地面辐射供暖的地面平均温度与最高限值

注：浴室、游泳池室内，地表面平均温度为30～33℃，最高温度限值33℃。 4.2.4 地面材料的选择与地面面层热阻计算

目前在低温地板热水敷设设计中常用的地面材料以及其热导率如表4-4所示： 表 4-8 常用地面面层材料热导率 [单位：W/(m ·K ）]

地面面层热阻计算公式

λδ/=R （4-8）

式中 R ——地面面层热阻（W /K m 2•） δ——地面面层材料厚度（m ）

λ——地面面层材料热导率[W/（m •K ）]

根据（4-7）以及表4-4可知在相同的材料厚度下大理石和瓷砖的热阻最小，由于大理石的市场经济价格远高于瓷砖，因此本工程设计中采用瓷砖。

4.2.5 计算供热热水-供暖房间空气设计温度差时的单位热负荷p Q （W/(m 2∙K)）：

)/(x p n sp t T q Q -= （4-9）

式中 x q ——单位地面面积所需的有效散热量（2m /W ）；

T——地源热泵机组供回水平均水温（℃）；

sp

t——室内设计计算温度（℃）。

n

Q（W/(m2∙K)）表 4-9 供热热水-供暖房间空气设计温度差时的单位热负荷

p

4.3 供暖房间所需水流量、流速的计算

=（4-10）

Q

G∆

c

/('t

)

式中G——水流量（kg/s）；

'Q——供热负荷（KW）；

c——水的比热容[4.187kJ/(kg·℃)];

t ∆——地源热泵机组供回水温度差。

4/)(2d A π= （4-11）

式中 A ——供回水管管内截面积（2m ）； d ——供回水管内径（m ）。

A

G v =

（4-12）

式中 v ——供回水管内热水流速（s /m ）。

表 4-10 供回管内热水流量、流速

4.4 地面辐射供暖管道的水力计算

j P P P ∆+∆=∆ )2/)(/(2m v d L P ρλ=∆

)

2/(2v P j ρξ=∆

式中 P ∆——加热管的压力损失（Pa ）； m P ∆——加热管摩擦压力损失（Pa ）；

j

P ∆——加热管局部压力损失（Pa ）；

λ——摩擦损失系数； d ——管道内径（m ）； L ——加热管道长度（m ）； ρ——水的密度（kg/m 3

）；

v ——加热管内水流速（m/s ）； ξ——局部阻力系数。 表 4-11 比摩阻修正系数

注：热媒设计温度与表中所列温度不相等时，可采用插入法求出。