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。
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。
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。
燃气在输送过程中没有什么损失,同时辐射器的燃烧又非常完全,因此整个采暖系统的热量得以充分利用。而传统的散热器采暖系统,热源从锅炉引出后,沿途有10~15%的热损失,所以热效率较低。
我国目前采暖系统绝大部分采用蒸汽或热水作为介质,通过空气对流传热形式来取暖。采用这种方式采暖能耗相对较大,而热空气又总是在房间的上半部分,实际需要用热的人和物体都在温度相对较低的房间下部,人体舒适感较差。对于具有跨度大、落空高等特点的非居住高大空间建筑,由于门窗面积大,隔热性能差,高度每增加1 m,采暖负荷就要增加2%(对4m以上高度的建筑),所以单位面积的采暖热负荷很大。
辐射采暖是通过安装在建筑物顶棚下面、墙壁上的或地板下的辐射采暖设备,以辐射形式将热量直接辐射在需要采暖的人体和物体上的采暖方式。辐射采暖中比较常用的是陶瓷板和双金属网辐射采暖器,其中陶瓷板辐射采暖器包括1个附着在混合燃烧室上的多孔陶瓷板,燃烧室为陶瓷板的表面提供了燃气和空气的混合气。气体在陶瓷板表面燃烧,使陶瓷板加热变红,温度达800℃,从而释放出大量红外线辐射。但双金属网或陶瓷板辐射采暖器的缺点是将烟气排到室内,因此限制了其使用范围。