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地暖设备发展史

在人类发展历史上,生火具有划时代的意义。人们早期可以通过篝火来对抗危及生命的恶劣环境,很久以前就学会了利用明火上的热能。

热分配技术的第一个里程碑是罗马人的地下暖坑,将壁炉的热废气通过管道系统导入地板下,因此被称为最早的地暖系统。但是随着罗马帝国的衰亡,这种技术再次被人们所遗忘。直到 20 世纪,人们才会使用热蒸汽输送热能 - 蒸汽可加热至高达 300℃ 的温度。

然而,由于加热总是取决于加热面积和加热面温度,技术发展之路始终着眼于如何降低加热面温度并扩大加热面积。

为什么人们感到地暖舒适?

人类对于温暖具有基本需求。这是舒适感的基本条件。

地暖设备可带给住户希望的热舒适性最佳比例:足部保暖,也就是说即使使用其它可使脚变凉的地板(如石质地板)时,也可将地板变成温暖舒适的表面,在上面人们可以穿着极为轻便的鞋袜,甚至可赤足行走。即使是儿童也能在地板上自由爬行,保持身体健康而不太可能感冒。

来自脚部的舒适感依赖于地板的表面温度和鞋衬里的隔热性。

下列温度范围可被认为是舒适的:赤足 32°C,穿着袜子 28 - 30°C,穿着轻便拖鞋 23 - 27°C,穿着普通鞋 20 - 25°C,穿着厚重鞋 15 - 20°C。

理想的采暖系统能够接近室内空气分层温度,使得人体头部与脚踝高度之间温度只有零点几摄氏度的差异。常规的采暖系统可能使室温在这个高度之间的温差轻易达到 2 - 4℃;如果采用气暖系统,在不利条件下甚至达到 15℃!

加热面与室内空气之间只有 6-8 摄氏度的较小温差,对于采用地暖系统的房间内较小的空气流动具有决定性意义。


地暖系统对人体健康有多大意义?

一个德国俗语说的不无道理:“保持头部凉爽,脚部暖和,你就能让医生变穷了”。脚部冰冷通常就是感冒的开始。

通过地暖设备,因足部血管受凉而产生的痉挛症状将消失,并显著改善血液循环。

此外必须关注近年来不断增加的过敏现象,即越来越多人存在由尘螨引起的室内灰尘过敏的问题,特别是湿度较高的地方是尘螨生长的温床。地暖系统是所有已知加热系统中用于加热地面的技术,借此干燥空气并因系统限制而使空气流动率低,从而使扬尘量尽可能少,因此对呼吸道的影响也就最小。

地板内部的热源显著地扩大了加热面,从而在非常低的始流温度下也可产生一个非常舒适的室内温湿度环境。尤其是节能住房,例如使用太阳能比例很高的住房配备了地暖设备。


地暖设备允许使室内达到多少温度?

已加热地板结构的表面温度对于地暖设备的热功率起决定性作用。表面温度与周围的室内空气温度的差异促使加热的地板向室内散发热流。

在欧洲,根据 DIN4725(EN1264)标准,室内边缘区的生理上可接受最大允许表面温度规定为最高 35℃,起居室最高为 29℃。

室内任何一处都不得超过这些表面最高温度!由于这些限制,地暖系统的功率输出是有限制的。例如当起居室标准室温为 20 摄氏度时,地暖设备的输出功率最大可达 100 W/m²。
在边缘区,地暖设备的最大输出功率可达 175 W/m²。


地暖设备的经济性如何?

供热系统的发展是以较小的炽热热辐射表面作为开端(煤炉),中期利用中等温度的散热器,最后加热面积越来越大并提供越来越低更经济的温度。

只有使用能以 35°C - 45°C 低温工作的地暖设备,才可在如今展望或确保未来使用替代能源(如太阳能、热力泵、地热等)的美好前景。

与此相反,对流系统(如加热器)需要较高的温度,很少用于替代能源,而是先将室内空气加热。在此条件下墙壁和天花板的墙体仍然相对比较冷。对于与这些表面存在辐射热交换的人而言,这种温差影响显著:环境与人体的温度差别越大,人体释放的热量就越多。尽管室温已经超过 20℃,仍感到非常冷。

但是辐射式采暖设备,例如地暖设备就完全相反:对周围面进行加热,相同空气温感可保持在最多 2 度的较低水平,这意味着该结果在每年可节约高达 12% 的能量。


地暖设备还有“看不见”的优点!

地暖设备虽不可见但却显著的另一个优点在于能为用户提供很大的设计空间。地热设备与所有常规供暖系统不同,它完全不可见但却功能强劲。

不存在会妨碍室内整体外观的加热器,墙壁、窗户和地板表面不受到可见设备的干扰或限制。与传统供暖系统相比,地热设备可腾出更多的自由建筑空间。

在以下方面没有限制

 

  • 窗护栏或正面设计
  • 无“窗帘问题”,不会形成屏障
  • 建筑物壳层不存在会成为热处理技术漏洞的壁龛
  • 墙面的移动和使用不受限制
  • 不会遇到加热头脏污之类的清洁难题
  • 特殊儿童、残疾人和老年人不会因加热头受伤。

目前有哪些地暖系统?

温水地板采暖系统目前一般作为低温采暖系统使用,是最现代、最舒适的供暖系统之一。

该系统可使用各种能源,因此温水地暖设备是一种全能型供暖系统。锅炉可以使用石油、天然气或煤、电、太阳能、集中供暖或热泵/地热。

温水低温采暖系统分为湿式系统和干式系统。

湿式系统:根据专业人士定义,湿式系统是将地暖设备的加热管固定嵌入在地面找平砂浆中。热量直接通过加热管传输至无缝地面/屋顶室/地面铺层(瓷砖、地板、地毯)。

干式系统:可应用于旧建筑翻新和楼宇建筑中。28 毫米厚的整块安装板铺设在平坦的地面上。在大多数情况下也可使用现有的地板,如果有足够的空间可以在地面一共铺设 60 毫米。我们的紧凑型系统只需要 60 毫米的安装高度。地板材料没有选择限制(坚实的地面上可敷设地毯、木屑板或复合地板、瓷砖)。


我们的地暖系统有哪些技术上的优点?

我们的地暖设备非常便于安装,即使缺乏经验的操作人员(学徒)也可非常轻松的铺设。在实际安装中,充气泡膜和整体垫片起绝缘作用。在该薄膜上铺设贴合轨,借此准确固定待装入加热管所需的铺设距离。

该系统的一个主要优点是绝缘层/隔离层始终不会受损(不像某些系统经常被固定销刺穿,并形成所谓的“冷桥”现象)。

使用贴合轨安装可确保无铺设故障。如果因故障导致管过短,可方便快速地取下并重新铺设。

通过聚丁烯和聚乙烯塑料制成的加热管可提高耐温性 (PE-RT)、确保完全隔离腐蚀、高耐化学性、易于加工且生态环保!

根据我们二十年的经验,我们优先选择聚丁烯管。另一个关键优点是材料不会老化,因为其使用防腐蚀材料(塑料),运行温度和工作压力极其低。


我们的地暖管具有哪些技术特性?

我们的地暖系统中所用加热管的基础管上至少有一个氧密封保护套,氧气气密性符合 DIN 4726,在 +/- 0 C 以下可铺设聚丁烯材质 HSR 管、PSR 管、QSR 管,在 + 5 C 以下可铺设聚丁烯和聚乙烯塑料 (PE-RT) 制成的 WECOLEN 管和 BPR 管。

管道的氧气气密性是一个决定性标准。

如果采暖设备未采用防腐蚀材料(例如钢),可因氧气流动引起或导致腐蚀,从而造成生锈,最坏情况可导致深处阀门堵塞。

注入水的成分同样是可能造成堵塞的主要因素选择。我们优先选择铺设聚丁烯材质的管道,经科学验证,聚丁烯材质的管道极其耐用。


生产后使用 20 bar 对每个环路进行压力测试。即使供暖回路的温度在发生严重故障情况下升高到 95℃,也不会造成管道损坏,因为这种材料的熔点约为 130℃。


供暖回路和分配器

加热管最显著的优势是采用了耐高温的聚丁烯材料。因此蛇管内可实现最窄的管间距,最小可到 7.5 厘米,除了“螺旋形”的管道铺设技术外还开发了“回形技术”,该技术特别是可用于边缘区,如在门窗前可提高加热功率。

由于液压的缘故,加热蛇管理想长度应达到 120 米,并根据供暖需求以 7.5 厘米至最大 35 厘米的间距铺设。如果以大于 35 厘米的其它间距铺设,加热管之间的距离过大,地板上将出现有冰冷的区域,即所谓的“冷岛”。

为了分别控制各供热回路,在各供热回路中配有子分配器,例如通过 MSV 型号的供热回路分配器可实现对每个房间分别进行控制。

中央供热回路分配器将供热设备的所有供热回路分流至房屋的各个房间。分配器由一个可闭塞进路管和一个带有精确调节阀的回路管组成,这些调节阀利用驱动器,例如 TS+型驱动器全自动工作。


分配器

地暖设备可以安装两种型号的分配器:
MSV 分配器由优质黄铜管 MS63 组成,用于相互连接,防脱锌,平面密封,装在消音镀锌的支架、进路管内介质阀、回路管内阀门、调节阀内液压补偿装置(流量调节和断流)等位置。MSV 分配器也可改装为预装的控制组件,用于地热设备的定值调节器。


如何控制地暖设备?

必须根据加热设备规定自动控制地暖设备,如同所有集中供暖设备一样,也就是说根据室内各种供暖需求调整地暖设备。

特别符合实际:

根据室外温度控制

通过电子控制器将室外温度用作所需始流温度的调节量。
室外温度传感器通过设置的加热曲线确定始流温度的额定值,始流温度始终由始流传感器控制。控制器的相应电脉冲影响控制回路的控制元件(通常是 3 或 4 通道混合器),使其按照室外温度自动设置相应的始流温度。

这种类型的控制采用定时器,在夜间降低功率运行

根据室温控制

每个房间的供热回路可选择保持一个常数,可手动预设或在分配器上提供由室外温度控制的始流温度。室内恒温器的温度不仅取决于地面水温也受室内的干扰因素影响(照明、电气设备的余热、人体余热),它通过电驱动器以一定时间间隔开启或关闭热循环相应的阀门。加热刻度线的时间常数结合室内恒温器上的“热回流”功能用于将室温调节零点几度以达到所需的室内恒温器上预设的温度。


接线端子板

地暖设备的接线端子板专业地简化了热电驱动器与室内恒温器和外部定时开关(监视用钟)之间的布线。



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