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面层、填充层和绝热层在加热电缆地暖中的重要性

   日期:2022-05-26     来源:地暖月刊    作者:张保红    
核心提示:近年来,地面辐射供暖这一舒适节能的供暖方式,越来越得到人们的认可。按加热元件不同分低温热水地暖和电地暖,按地面结构有无混凝土或水泥砂浆填充工艺分混凝土结构埋管式(顶板)、混凝土填充式(湿式)和薄型结构式(干式),这些分类各具特点和优势,有着各自的适宜条件,要保证地暖系统的“易操作、费用低、故障少、效果好”等特点

 近年来,地面辐射供暖这一舒适节能的供暖方式,越来越得到人们的认可。按加热元件不同分低温热水地暖和电地暖,按地面结构有无混凝土或水泥砂浆填充工艺分混凝土结构埋管式(顶板)、混凝土填充式(湿式)和薄型结构式(干式),这些分类各具特点和优势,有着各自的适宜条件,要保证地暖系统的“易操作、费用低、故障少、效果好”等特点,除与建筑物围护结构热工特性、施工质量、用户维护操作水平等有关外,与系统设计质量有很大关系,结构、工艺、材料选择都会影响系统的实际效果。

       低温热水地暖既可间歇调节还可通过改变供回水温度和流量调节,多余的热量可被回水带走,而加热电缆地面辐射供暖系统,是利用温控器控制全功率发热电缆通断电时间的温度调节,家具遮挡覆盖等热量富集会导致局部过热隐患,须采用相应过热保护措施保证热缆外表面温度低于65℃,而面层、填充层、绝热层等都起着一定关联作用。

       面层的导热性能直接影响供暖系统的有效散热量大小,热量被充分利用促使加热电缆发热的快速传递,有利于改善电缆的工作环境条件。应用角度用热阻小的瓷砖类面层较复合木地板好。

       填充层或砂浆找平层可保护加热电缆免遭损坏,加大与电缆表面的传热面积,使热量转移增速增量,且比较均衡地传至地面,从而使地面的表面温度趋于均匀,同时增加地面强度,均衡地面压力保护绝热层承压受热,还能蓄积热量,有利于电力“消峰填谷”,适应间歇性供暖。由于填充层的厚度,直接影响到室内的净高、建筑结构的荷载和建筑的初投资,一般填充层厚度用泡沫塑料板或模块板填充豆石混凝土厚度不宜小于40mm,用发泡水泥绝热层填充水泥砂浆厚度不宜小于35mm。从应用角度加热电缆地面辐射供暖末端有混凝土填充比干式好。

       考虑热量的有效利用和阻断冷桥,设绝热层可减少向下的传热无效热损失和相邻用户之间的传热量,又兼有抗振动、抗冲击、隔音、以及防潮等作用。常规做法采用聚苯乙烯泡沫塑料板(EPS)或挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS),EPS存在最低导热系数的表观密度,塑料的导热系数随密度下降而降低,当密度降到32kg/m3时,导热系数达到最低值,密度再下降,导热性反而会上升;软化温度仅为88℃左右,实际最高使用温度仅75℃左右;绝热层厚度对有限散热量和热损失大小的影响是非线性的,根据材料和工作条件,按技术规程有最小厚度要求。为不降低绝热层的隔热性必要时铺防潮层或隔离层。加热电缆绝热层一般采用XPS,厚度一般在20㎜~30㎜,采用EPS最好上铺一层水泥砂浆,防止热缆直接接触绝热层,可能导致施工或使用过程嵌入绝热层引起局部过热,存在烧毁电缆的隐患,热缆应铺设在填充层中间,实现填充材料对热缆的最大面积包裹,达到散热快,消除嵌入保温层隐患,须用专业热缆支架,或将平钢网垫起或选波纹钢网,或在铺设金属网和加热电缆的前后填充层分层施工,从而有效保护和延长电缆的使用寿命,有利于保证地面温度均匀且不超出最高温度限值。

       发泡水泥绝热层导热系数≯0.09W/(m•k),密度350~450kg/m³,承载强度可达1.2MPa,无需找平层,可整体施工,无空鼓裂隙,不易龟裂,防潮防水,吸音能力高,隔音效果好,属健康环保材料。可以大规模施工,对大型工程项目施工规范、进度快,但对独立分户供暖的小型家装项目有发泡机设备工艺的局限。较适合有混凝土或水泥砂浆填充结构层的加热电缆地暖。

       用聚苯乙烯泡沫或PE、PP塑料等制成有固定间距和尺寸的预制沟槽保温板,和用树脂、橡胶、泡沫砼、轻质粉煤灰、珍珠岩等材料合成的表面带凹槽、榫舌等复合型模板块,或用塑料制作成一定规格一定形状的带凸起的模块板,均嵌入安装防止损坏加热缆,铺设热缆间距标准化,弯曲半径一致,安装维修方便快捷,减少楼板荷载,预热时间短,有利于间歇供暖,但相对成本高,较适合用薄型结构式(干式)木地板面层,要求模块板承压能力高,保温板沟槽内热缆下铺设可增加向上的有效散热量,厚度和导热性有一定要求的金属导(均)热层,尤其热缆的弯曲部位温度高易造成热量富集,要求导热层更厚,使发热电缆不直接接触保温板,一般导(均)热层宜用铝板,热缆直线部分厚度不小于0.4mm,弯曲部位厚度不小于0.6mm;在热缆上铺设可使热量均匀散开,形成均匀热辐射面而不会使热缆本身温度过高的均热层,一般厚度同导(均)热层,如铺两层厚度可减半,亦可防止热缆温度过高使木地板产生线状变色。加热电缆铺设地砖、石材等面层时,均热层应采用喷涂有机聚合物的,具有耐砂浆性的防腐材料。

       模块板运输方便、损耗低,有的产品只属于热缆的“固定支架”,应用中根据设计要求还需要板下铺带铝箔的绝热层,使模块底部保留部分空隙和模块上部铺装的水泥砂浆形成空气隔热空间,不得铺设在加热电缆上。

       用这种“干式”模块存在散热量和向下热损失大部分是厂家提供,隔声效果有没有测试等状况,应重点关注散热量的保证率,用木地板时加热电缆的安全保护、地板噪声、地面强度等。 

       [编辑:孟扬]
 

 
 
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