住宅地板辐射采暖解决方案

住宅地板辐射采暖解决方案

工程概况

南京地区的某自建别墅，地上三层，地下一层。各层采暖面积：三层137平方米，二层214平方米，一层253平方米。计划用空气源热泵采暖机组供应40/45摄氏度热水，户内地板辐射采暖，室外设计温度下运行十四小时。已知370粘土砖外墙，中空玻璃。试分析确定地暖盘管间距，并试选空气源热泵机组容量。

解析：查《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（ＧＢ50736－2012）附录Ａ，南京供暖室外计算温度取－1.8摄氏度，室内设计温度取18摄氏度。

（1）东、西墙基本耗热量

房间外墙：4.8Ｘ2.7=13平方米；墙体的传热系数是1.56瓦/平方.k，墙体耗热量=1.56Ｘ13Ｘ(18+1.8)=402瓦

南窗墙基本耗热量

房间外墙：6.9Ｘ2.7=18.6平方米；窗体面积：（1.2+1.8+1.2）Ｘ1.5=6.3平方米；

墙体面积：18.3-6.3=12.3平方米；

墙体的传热系数是1.56瓦/平方.k，窗体的传热系数是2.4瓦/平方.k。

墙体耗热量=1.56Ｘ12.3Ｘ(18+1.8)=380W

窗体耗热量=2.4Ｘ6.3Ｘ(18+1.8)=299W

南窗墙耗热量

房间面积6.9Ｘ4.8＝33平方米；屋顶的传热系数是1W/平方.K

屋顶耗热量=1Ｘ33Ｘ(18+1.8)=653W

冷风渗透耗热量（换气次数取0.5次/小时）

Ｑ＝0.28Ｘ1.01Ｘ1.29Ｘ0.5Ｘ2.7Ｘ33Ｘ(18+1.8)=322W

总耗热量：402+402+679+653+322＝2458W

顶层热指标：2458/33＝74瓦/平方米

每天供热14小时，末端散热能力：74Ｘ24/14=127瓦/平方。

（2）观察知非顶层房间中东南角的基本耗热量指标最大二层（非顶层）右下角房间的热指标：

(402+679+322)/33=43瓦/平方，每天供热14小时，末端散热能力74瓦/平方。

各层采暖面积：三层137平方米，二层214平方米，一层253平方米。

该建筑耗热量：137Ｘ74+(214+253)Ｘ43＝30219W

别墅热指标：30219/(137+214+253)=50瓦/平方米

查取《地暖规程》GJG142-2012附录B1.1.1-1，的散热量表：

陶瓷地面，室内18摄氏度，空气源热泵水温平均42.5摄氏度，200mm的间距散热量是121瓦/平方米，基本满足要求。顶层以200mm间距为主，其他层可以采用250~300的间距(250mm的是115瓦/平方米，300mm的是108瓦/平方米)。

通过计算，出水温度45摄氏度的空气源热泵，在连续供暖的情况下，北方(室外-5.5摄氏度)370外墙，中空玻璃的自建房顶层主间距250mm(个别边角房间间距可取200mm)没有问题；非顶层同样情况下，主间距可取300mm(边角房间间距可取250mm)。

当然如果是间歇供暖，对应间距建议加密50mm。即顶层主间距可取200mm(个别边角房间间距可取150mm)；非顶层主间距可取250mm(个别边角房间间距可取200mm)。室内地暖盘管末端散热余量较大，应增设温控装置。

根据1匹（马力）＝735（瓦）及能效比（供热、制冷系数）公式ε＝Q/W，假设室外采暖设计温度下(-1.8摄氏度)能效系数为3.5(和室外温度有关)，每天供热14小时需要外机实际供热能力：
41098Ｘ(24/14)/(3.5X735)=27匹，可以选6台5匹空气源热泵采暖机组。运行时，可根据室内负荷确定所需启动的空气源热泵数量。

鉴于地暖垫层本身有较大的蓄热能力，足以维持室内的热舒适性，可不设蓄能水箱，采用空气源热泵机组直供。各层地暖平面如图。

文本编辑整理：空气能热水器维修中心