要討論這個問題首先我們必須先要知道熱傳遞是什么:熱傳遞是指由于溫度差引起的熱能傳遞現象,包括對流,傳導和輻射。
1.熱傳遞三種形式:熱傳導、熱輻射和熱對流。物體內部或物體間有溫度差存在,熱能就必然以三種方式中的一種或多種從高溫到低溫處轉移。
2.熱傳導針對固體熱傳遞。氣體或液體等流體中,熱的傳導過程往往和對流同時發生。
3.熱輻射指物體輻射電磁波的現象(非核輻射)。一切溫度高于絕對零度的物體都能產生熱輻射,且溫度愈高,輻射出的總能量就愈大。
4.熱輻射能以光速穿過真空,從一個物體傳給另一個物體。例如:太陽傳遞給地球的熱能就是以熱輻射的方式經過宇宙空間而來。
5.熱對流是指流體內部質點發生相對位移的熱量傳遞過程。所以熱氣向上是指在空氣中。熱空氣密度小會上升,冷空氣密度大會下沉。
有許多客戶會問:地暖熱量會向樓下傳遞?答案是肯定的,但是不同情況傳遞的量卻是不同的。
接下來我們來具體說明分析。
我們知道地面裝飾材料分別有:瓷磚、木地板、地毯。當供暖溫度一樣的時候,地面溫度由FLIR E6熱成像儀拍攝,取點框溫度(最低溫是家具溫度)分別是瓷磚29.9℃木,地板27.9℃,地毯24.6℃。
當然,這個實驗說明的是地面裝飾材料的導熱性會影響地暖熱量向上傳遞。具體導熱性能數據如下:瓷磚,大理石熱阻約0.02㎡·K/W,木地板熱阻約0.10㎡·K/W,地毯熱阻約0.15㎡·K/W。同時,國標3.2.4條指出,實測地面裝飾材料導熱性影響向上散熱量30%-60%。
我們知道根據能量守恒定律,既然能量沒有向上傳遞亦不會損失,那么熱量跑到哪去了?跑掉的能量又有多少?優化施工是否能避免?
先來看一張地暖結構圖:
以上圖來看,熱量從地熱管材中散發出來后。大體可以分為向上和向下兩部分。這兩個方向上的熱量都是以熱輻射和熱傳導的方式傳遞。
因保溫材料和復合保溫層的存在尤其重要。邊角保溫做好后,地暖系統中熱量主要是傳遞到豆石混凝土層,找平層和地板層。這三層溫度升高后以輻射方式傳遞到房間,一般空氣能地暖在地板層溫度可達到30℃,燃氣地暖更高。根據國家規定人體的最適合溫度在18℃-23.5℃之間,最優濕度在40%-60%之間。
但是,保溫層不可能絕對隔熱,導熱系數小于等于0.035W/(M·K),并不是零。所以還是有部分熱量會跑到樓下去。
以一般保溫板導熱系數舉例,優友帶你一起探討下傳到樓下的熱量有多少!
國標《輻射供暖供冷技術規程 JGJ 142 - 2012》中有這樣一個數據表格:
采用電地暖供暖時,向下傳遞的熱量約為15%-27%。當然這里沒有說明絕熱層導熱系數,我們來看下一個表格:
地暖常用擠塑板作為絕熱層的導熱系數要求小于等于0.035W/(M·K)。但是就目前整個行業來看,大部分品牌是做不到的,當然用料好的話,如優友豪適系列擠塑板可以做到0.026W/(M·K)。如果是一般材質的工地,那么地暖向下傳熱的比例就會大于30%。
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常規水地暖中向下傳熱量是多少呢?再看看國標附錄:
根據表可以看出數據1、2、3、4中向下傳熱量占比為:18.5%、18.7%、18%、18.26%。
上面有提到導熱系數,此處計算的絕熱層導熱系數為0.041W/(M·K),偏大。采用優質保溫板的水地暖中,向下散熱的比例應該比上面的理論值小。
綜上所述:地暖會向樓下傳遞熱量,正常情況下理論傳熱比例為15-30%。所以樓上如果有地暖,你冬天也是可以享受一點的。
但是,實際施工≠實驗室測數據。想要地暖節能需要幾個條件:
1、好的保溫材料+好施工。
2、正確的溫控方案和使用習慣。
3、建筑熱負荷低,采用建筑保溫和節能門窗。