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建筑科学

辐射加热和冷却

辐射地板加热是安静而不引人注目的,但在决定它是适合您家的权利时有几件事需要考虑

安装在一种由Warmboard制造的底层地板上的管道将用于为这个家供暖。尽管与其他普通供暖系统相比,地板辐射供暖系统的安装需要更多的规划和注意,但它很安静,完全看不到。照片由Justin Gibbs提供。

循环加热系统——水是传递热量的介质——使用几种散热器中的一种,包括壁挂式、踢脚板式和那些放在地板上的老式铸铁经典散热器。但当有人说“辐射供暖”时,他们通常指的是地板辐射供暖,一种依靠管道的热量分配系统,完全隐藏在视野之外。

没有可见散热器是这些加热系统的吸引力特性之一。他们也无声肆无忌惮。热量均匀地分布,静静地分布,无令人讨厌的令人讨厌的强制空气系统的烦恼。房主不必安排家具,以适应热空气寄存器或笨重的散热器。它基本上是一个集合和忘记的IT系统。

还有一些缺点。其中包括高成本,在某些类型的系统中修复难度,以及房主之间的不可避免的失望,当他们发现他们的脚不会,实际上,冬天感到温暖。

简而言之,对这些系统的意见是分开的。有些房主爱他们。一些设计人员在绝缘,紧密建造的房屋内看不到辐射落地加热系统的地方。Martin Holladay,前者在绿色建筑顾问,甚至是对象到术语“辐射楼”,更喜欢较长但更准确的短语“地板透水管”。

但是,让我们从看看这些系统如何结合在一起,考虑电动辐射替代品,然后转向冬季在冬季提供热量的同一网络的问题也可以在夏天凉爽生​​活空间。(本文中引用的大部分技术信息来自Holladay,Alex Wilson和其他人的先前已发布的工作,这些工作在文本中或页面底部的“相关文章”列表中引用。)

油管通常在底部

管道可以放置在墙壁或天花板上(Messana是一家提供这种类型的系统的公司),但辐射的地板加热系统通常围绕管道内置,其围绕地板护套(钉钉系统)或嵌入混凝土或识别层中。或者,在用饰面地板盖上盖上盖板之前,可以将管道放置在特殊的沟槽下界。

管子是由一种非常坚硬的塑料制成的,叫做PEX,是交联聚乙烯的缩写。管道的回路连接到管汇,管汇反过来由锅炉或热水器的供应管道提供。在管道中循环的水的温度通常低于供应踢脚板或壁挂式散热器的水。即使在新英格兰的寒冬,循环水可能也只有80华氏度左右。

混凝土楼层有很多质量,所以它们比木地板更慢地升温和慢。Radiantec一位专门从事辐射加热系统的公司表示,混凝土板安装是最简单,最有效的选择,只要它正确完成。管道也可以放置在安装在木制成形上的薄板(RadiariC呼叫这些“悬浮板”系统)。要记住的一件事是,当管道嵌入混凝土弹簧中泄漏时,修理将困难,凌乱,昂贵。

装订系统有时包括铝制转印板,可以更有效地帮助地板。托骑士湾也可以获得反光屏障和一层绝缘层以直接向上热。Warmboard制造具有反射层的结构底板。它是沟槽接受Pex管道。

嘿,我的脚好冷

那些认为辐射地板系统将保证整个冬天脚部温暖的房主可能会大吃一惊。在一个绝缘良好的房子里,这可能不会发生。

即使在很冷的日子里,地板也只比房间暖和几度。假如恒温器设为70度,那么地板的温度将会是75度左右——比不穿鞋的脚的底部低很多。如果厚板被加热到感觉像你最喜欢的羊毛拖鞋的程度,房间就会过热。

精心密封的绝缘房屋具有低热载荷。一个由锅炉提供动力的辐射车间系统,每小时生产75,000或80,000 BTU是矫枉过正,TheOdoreBernstein将呼叫“原子鹅虫”。由于建筑物外壳变得更好的绝缘和空气密封,因此围绕强大的锅炉内置的昂贵的加热系统的案例开始折叠。

以下是一些经常出现的其他问题:

  • 地板辐射系统的操作成本更低吗?根据威尔逊的研究,锅炉的水温可以降低,但节约不太可能显著。首先,将水通过管道输送的循环泵必须运行很多次。
  • 虽然一些辐射楼层系统的支持者争辩说房主对较低的恒温器设置感到舒适,但我们没有知道支持这一主张的数据。
  • 安装在平板房屋中的辐射地板系统需要在平板下面有足够的隔热层,以避免大量热量流失到地面。如果这种需求得不到解决,就可能意味着更高而不是更低的能源消耗。
  • 管子必须插到地板里吗?不。安装在天花板上的辐射板并不常见,但是lloyd Alter在讨论中提到在美国,Messana公司生产的电池板有一些优势。他们更容易安装,可以处理较高的水温,并有较小的延迟时,温度调整。此外,它们可以用于制冷和加热,室内湿度水平可以控制。

电动选项

地板也可以用电垫加热。因为在美国的许多地方,电是一种相对昂贵的燃料,所以电辐射热通常只在小范围内使用——比如浴室,在那里你只需要短时间的局部加热。

电垫可以在浴室或泥室内安装在瓷砖下。还有设计用于在木材,乙烯基和层压地板下安装的版本。Nuheat是一家制造商。

电加热的经济性在很大程度上取决于房屋是否有太阳能电池板,它可以通过电网计量抵消电力成本,以及建筑外壳的隔热程度。当房子周围安装了几块取暖垫时,这可能不是什么大问题。

那么辐射冷却呢?

地板辐射采暖系统通常不包括冷却设施。在冬天循环热水的管道可能在夏天被用来让人们保持凉爽。不过,尽管这种双重系统完全有可能实现,但至少到目前为止,在美国家庭中还是很少见的。

其中一个原因是空气中的湿气积聚在已冷却到露点以下的表面上,可能会造成水的破坏。为了避免这种情况,必须控制室内相对湿度,这在美国潜在冷负荷高的地区是一项更困难的工作。安装专用除湿机是其中一种解决方案。

找到一个机械承包商来设计和安装辐射冷却系统可能也不容易。但据报道,辐射冷却在欧洲已经被广泛使用t他的文章张贴在加热水暖空调,并已成功安装在加拿大的各种商业建筑中。

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斯科特·吉布森是《纽约时报》的特约撰稿人好房族建筑杂志和绿色建筑顾问。

7点评论

  1. 保罗Wiedefeld||# 1

    尽管地板辐射采暖听起来很吸引人,但对于我来说,在目前的空气-水热泵状态下,很难把它视为“绿色建筑”。除非大品牌的地板辐射采暖系统在北美广泛销售,安装人员也能放心安装,否则,新的地板辐射采暖系统就只能锁在燃烧锅炉里了。

    1. 专家成员
      马尔科姆·泰勒||#2

      保罗,

      这里的许多装置都使用电阻加热器。在一个主要由水力发电提供电网的地区,它可能没有那么高效,但我认为它相当环保。

      1. 保罗Wiedefeld||# 3

        谢谢马尔科姆。我的假设是错误的,谢谢你的观点。它们通常是带有电锅炉的电垫或管道吗?

        1. 专家成员
          马尔科姆·泰勒||# 5

          保罗,

          主要是带电锅炉的PEX - 通常只是国内热水罐。

          你的观点仍然站得住脚,除了在极少数幸运地拥有像我们一样干净的网格的地区。

    2. 查理•沙利文||# 4

      同意,但从稍微不同的角度来看:空气-水热泵是一项伟大的技术,我们需要更多。它们在循环地板上工作得特别好,因为地板所需的低温水会使COP上升——这比任何燃烧锅炉的效率收益要大得多。如果循环地板的流行有助于推动空气-水热泵市场,这是一件好事。

      1. 保罗Wiedefeld||# 7

        好点!我们尤其需要它们进行翻新。如果大型制造商对空气-水热泵有一个更明确的交货日期,我的答案可能会有所不同。

  2. Heat007||#6

    应始终鼓励低供水温度。无论是运行热泵、冷凝燃气锅炉还是颗粒锅炉,低分布温度提高了产热装置的效率。对于颗粒锅炉来说,冷凝比不冷凝具有更高的COP和更少的启动/停止周期,已经证明了成本节约。在新建或改建的高效建筑中,能够承受较高的水温(如辐射式天花板)几乎从来不是热水分配的优势。无论是在水中还是在空气中,未来的分布温度将越来越低。任何类型的地板辐射热的最大问题,当放置在一个高效的建筑,特别是一个高度日照的建筑,是不能容纳大的温度波动由于日照或温度变化可能需要在卧室,例如。地暖系统不能快速升温或降温。最后,我们没有提到地板覆盖物和家具,但是当地板以一种没有计划的方式覆盖时,这是很有可能的,因为随着时间的推移,空间的装饰会有所不同,地板的热量输出会大大减少。远离视线和思想也有缺点。厨房、入口/泥房、洗衣房和浴室都是地板辐射供暖的好地方。

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