为了克服高度方向的垂直失调,目前对于高大空间建筑物的采暖,主要采用散热器+集中空调的热风采暖方式。热风采暖的工作过程和散热器系统一样,也是一种对流换热方式。如要求室内温度达到18℃,2m以上的空间也成为采暖对象,这样大部分的能源被浪费;另外,一个好的热风系统,要有相应良好的气流组织来实现,这样势必又造成上部空间要有大量的通风管道及空气处理设备,占用大量的空间;还有值班采暖的问题,一是夜间关闭新风管道阀门,开启空气处理设备,依靠室内回风解决问题,其大特点就是不便于管理;二是设置单的值班采暖散热器系统,全天开启,这两种方式都会加大能耗。
传统的对流散热器采暖方式中,散热器先加热空气,由于冷热空气的密度差,空间内热空气向动,冷空气向下流动,导致房间内温度产生严重的垂直失调,产生大量的无效耗热量。采用这种方式采暖,为了达到一定的供热效果,加热建筑物内的所有空气,而热空气又总是在房间的上半部,实际需要供暖的人和物体都在温度较低的房间底部,因此热量的利用率较低。特别是对一些大空间、半开放式空间供热,采用这种采暖方式热损失更大,供暖效果更差。往往房间顶部温度很高,底部温度低,房间高度越高,这种作用越明显,有的房顶温度高达40℃,而人的活动空间温度却只有3~5℃。这样的温度分布,不但满足不了供暖要求,而且造成大量能源浪费。
辐射热量能被混凝土地板、人和各种物体所吸收,并通过这些物体进行二次辐射,从而加热四周的其它物体。红外线辐射供暖,房间底层温度高,工作环境温暖舒适,上层温度低,因此其热利用率更高。它可适用于3-50m高度的供暖。
红外线是整个电磁波波段的一部分。波长在0.76-100微米之间的电磁波,尤其是波长在0.76-40微米之间的电磁波能量集中,热效应显著,所以称为热射线或红外线。燃气辐射管发出的红外线波长在3.5-5.5微米之间。当红外线穿过空气层时,不会被空气所吸收,它能穿透空气层而被物体直接吸收,并转变为热量,不仅如此,红外线还能够穿过物体或人体表面层一定的深度,从而从内部对物体或人体进行加热,这就是辐射供暖的基本原理。
天然气和液化石油气是清洁能源。当前的燃气辐射采暖设备技术非常成熟,燃料燃烧已经相当完全,燃烧产物中仅包含CO2和水蒸气,因此尾气可以直接排放到室内。可以利用废气的潜热,实现100%的供热效率,实现充分利用能量的效果。燃烧产生的水蒸气排入室内,增加了室内空气的相对湿度,改善了室内空气质量,体现了舒适感。
燃气红外辐射采暖具有较高的辐射强度和良好的效果。在辐射采暖环境中,环境中设备的表面、地面和围护结构具有较高的温度,有辐射强度和温度的双重作用,从而形成真正满足人体散热要求的热状态,此时人体的实际温度周围环境的空气温度,人体具有佳的舒适度。同时,由于室内表面温度升高,减少了周围表面对人体的冷辐射。
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