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西莱克浅析地热采暖的热能损耗(中篇)

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发布人：西莱克文章来源：http://www.soheat.com

地暖向下的热损失有两部分构成：a.是地暖下面的保温层的导热；b.是地暖下面的保温层的热辐射（因为大部分地热都铺设了反光材料，这部分的热损失暂忽略不计）。仅计算保温层的导热量就足以说明问题：
保温层的导热：
根据热力学中的傅里叶定律：Q=r(t2-t1)A/b (W)
Q——由高温表面传给低温表面的热流量，W;
r——热导率，W/(m.K);
t2——导热面高温一侧的温度℃(保温层高温一侧的温度)；
t1——导热面低温一侧的温度℃（保温层低温一侧温度）；
A——垂直于导热方向的截面积，m2;
B——导热壁面的厚度m.
现以北京建筑面积为100平方米的节能住宅为例说明这个问题：
建筑面积100平方米的住宅铺设地暖的实际面积为100*0.8=80平方米，
根据了解我国东北地区铺设地暖下面的保温层最厚只有2厘米厚的苯板，其他地区保温苯板的厚度在0.5——1.5厘米之间，有的建筑为节省建筑成本地热管下面根本就没有保温层。
为计算方便，我们取以下的数据为计算的依据；
保温层为1.5厘米厚的苯板，
保温层高温一侧的温度为30℃，保温层低温一侧的温度为10℃，
苯板的导热系数为0.025(W/(m.K)——（1）
则这个住宅地暖保温层的导热量为
Q=0.025(30-10)*80/0.015=2667W
而这个住宅冬季的平均耗热量为20.6*100=2060W——（2）
仅此一项就说明了一个重要的问题：地暖向下面导热量比建筑物平均耗热量还要大。
如果供暖的热负荷为60W/m2，那么地热向下的热损失占供热负荷的2667/60*100=44% 。
好多的建筑地热管下面楼板的厚度与地热管上面铺设瓷砖加沙粒层的厚度几乎相等，在这种情况下，如果地热管下面没有保温层，那么地暖向下的热损失几乎占居供热负荷的50% 。假如楼下又没有住户供热，在这种情况下，楼下的室温低于楼上的室温，即地热管下面楼板的温度低于地热管上面地板的温度，根据传热的原理，在其他因素相同的条件下，温差大的传热量大，温差小的传热量小。因此，在这种情况下地热向下的热损失大于供热负荷的50% 。
由此我们得出地热采暖节能的条件：有外墙保温的整栋楼都用低温水供热（水温30——40℃），整栋楼都安装地热，且整栋楼入住率为100%，100%的住户都在供热。在这种条件下，楼上的热能损失可以补充给楼下的住户，作为整栋楼来讲热能没有损失。这时地热供暖是节能的。

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