【微分享】淺談住宅建筑中各種形式的地暖系統

發布時間：2023-06-13 20:25:46

在經濟社會不斷發展的今天，人們對居住環境的舒適度要求也在不斷提高；其中舒適度比較高的地暖系統在我國許多城市的住宅建筑內已經逐

在經濟社會不斷發展的今天，人們對居住環境的舒適度要求也在不斷提高；其中舒適度比較高的地暖系統在我國許多城市的住宅建筑內已經逐漸成為標準配置，今天筆者結合自身的工作經歷介紹住宅常用的地暖形式，著重介紹下浙江區域最近幾年開始流行的空氣源熱泵“兩聯供”三管合一的毛細管地暖（制冷）系統。

#1混凝土填充式熱水地面輻射供暖系統（俗稱濕式水地暖）

市場上常見采用燃氣壁掛爐作為地暖系統的熱源，是大溫差（10度以上）、小流量地暖輻射換熱系統。

常采用PERTφ20管，盤管間距采用大間距（15CM-20M）的鋪設方式。系統由燃氣壁掛爐、分集水器（每回路設置電動閥調溫）、溫控面板等組成的系統。

圖紙設計一般為如下圖所示：

實際工程圖片這樣的：

這種“濕式水地暖”在市場上最普遍，也最成熟、價格低，結構包括住宅地面上設置的絕熱層（2CM厚度左右）、豆石混凝土填充層（厚度5CM左右）或水泥砂漿填充層（厚度7cm左右）、找平層、裝飾層。

這種地暖的優點在于面層裝飾材料靈活、可以為鋪磚、實木復合地板等各種形式，不受限；最大的缺點就是地暖地面層厚度大（總厚度在10-12cm）左右，一般建筑需要提前考慮地暖占用的厚度，確保室內凈高。否則在后期改造增加中，這類地暖容易出現原有建筑入戶門門檻、陽臺推拉門門檻設置地暖的尷尬情況。

在夏季，室內制冷設置分體空調或中央空調系統，保證住宅戶內居住環境的舒適度；地暖系統環境溫度不干燥，符合中醫“暖從腳下生、溫足而涼頂”中醫理論。比空調系統制熱人體感受舒服的原因，相信大家都很清楚，就不多介紹了。

#2預制溝槽保溫板熱水地面輻射（俗稱干式水地暖、蘑菇板地暖）

預制溝槽板地暖（干式水地暖、蘑菇板地暖）原理、系統組成與濕式水地暖是一樣的，也是采用的PERTφ20管，盤管間距在15CM-20M鋪設方式的輻射換熱系統；采用燃氣壁掛鍋作為熱源的大溫差（10度以上）、小流量地暖系統。

主要由于蘑菇板地暖將傳統保溫材料集成到一起，是用樹脂、橡膠、泡沫砼、輕質粉煤灰、珍珠巖等材料合成的復合型板塊，或用塑料制作成一定規格的模塊板，板塊表面預制管凹槽、榫舌等，有的還可配金屬導熱板。

工程設計圖紙一般是如下這樣的：

實際工程施工圖片是這樣的：

這種地暖和一般的傳統地暖相比，具有運輸方便、拼裝便捷、損耗低、不用卡釘、不破壞保溫層的、操作簡單、一人便可安裝的特點；蘑菇板+地暖管的總厚度很低，在3.5cm左右；這種蘑菇板一般分為不帶金屬均熱層（均熱層：金屬導熱層）和帶金屬均熱層；不帶金屬均熱層適合面層鋪設地磚，帶金屬均熱層主要面層為鋪設木地板。

這類地暖一般在預制溝槽板上（蘑菇板上）直接鋪裝木地板比較多，無需回填層濕作業（常見采用鋁片金屬均熱層代替濕作業的水暖砂漿回填層），這也是大家喜歡叫“干式地暖”的原因。因施工周期短、安裝便捷、安裝高度低，對結構荷載低等特點，還是不少用戶選擇此類地暖。

但是這種地暖相對于水地暖價格更高、升溫快、降溫也快，需要長時間開啟、蓄熱性差等缺點，絕大都數還是比較青睞濕式水地暖（價格低、技術成熟、蓄熱性好、面層裝飾材料選擇多。）

#3加熱電纜地面輻射地暖（俗稱電地暖）

以供電電能為能源，通過鋪設間距為10cm左右的加熱電纜為加熱元件的輻射供熱地暖，包括混凝土填充式（蓄熱式）和預制溝槽式（快速式）兩種，鑒于面層裝飾材料不同，配置散熱措施等。

圖紙設計一般為如下圖所示：

實際工程施工圖片是這樣的；

電地暖因用電量大（發熱電纜一米10-15W左右）、用戶原始用電量容量小（住宅戶內一般為12KW單相或12KW三相為主），需要增容，使用成本高、安裝要求高。這類地暖使用的群體比較少。

但因電地暖地面厚度小，也有一些不差錢的用戶采用此地暖。

筆者在2010年負責的一個高檔住宅項目（建面普遍在200平方左右）遇到這樣一個客戶（戶內供電為三相供電，5x16的進戶電纜），筆者起初是不知道有用戶采用這類地暖，供電局抄表的班長聯系我，說小區有一戶用電量異常，1個月電費在5000多元，懷疑電表有問題，怕業主投訴，偷偷更換了一個新的電表，結果第二個月電費還是5000多元，很是疑惑，后來主動聯系到業主才知道，說他們家因建筑層高只有2.9米高，為了確保戶內凈高，安裝了電地暖。這樣的高能耗相信一般家庭業主是承擔不起的。

#4空氣能熱泵“兩聯供”三管合一的毛細管地暖（制冷）系統

4.1 系統介紹

與鍋爐熱源的地暖系統采用的大溫差（溫差達到10度以上甚至20度）、小流量不同，空氣能熱泵“兩聯供”三管合一的毛細管地暖（制冷）系統采用小溫差（5度溫差）大流量系統。

為了實現小溫差系統，需要縮小地暖管的鋪設間距實現，間距為5-6CM。主流的PERTφ20因規范要求彎曲半徑大于管徑的8-10要求，否則容易出現癟管，所以φ20最小鋪裝間距只能為16CM間距，間距太大無法滿足小溫差要求。

要達到小溫差這個要求，只能采用φ10、φ12小管實現小間距鋪設，但φ10、φ12管無法滿足大流量要求，為了解決大流量要求，從而采用了三管合一（3根φ10或3根φ12）做為一個回路接入三管合一的分集水器（這個系統很重要部件）。因采用φ10、φ12管，類似毛細管一樣，大家喜歡稱這種地暖為，毛細管地暖系統。

4.2 系統組成

空氣源熱泵、儲熱水箱、循環水泵、三合一分集水器、預制溝槽板（蘑菇板），φ12小管、溫控器、控制系統等組成。

系統示意圖如下：

三管合一分集水器：每個回路接的是3根φ12管

小間距實際鋪設如下：

4.3 系統在南方（如浙江）流行的原因

1、地域特性：

浙江為夏熱冬冷地區，夏季高溫高濕、冬季陰冷潮濕但環境溫度并不最太低，氣候特征比較適合空氣源熱泵地暖-空調兩聯供系統；且浙江相對富裕，居民對冷暖舒適度要求高，同時因西氣東輸管網未到浙江，天氣熱價格相對比較高；因傳統燃氣鍋爐地暖用氣量大，第三階段燃氣價格如杭州為4.65元接近5元每立方。

2、比燃氣壁掛爐地暖系統運行費用更低、更節能:

通過2個系統計算測算對比：

拿杭州120平方的房子為例，一個系統采用燃氣鍋爐系統作為熱源地暖系統、一個采用空氣源熱泵作為熱源系統；都運行24小時；

杭州民用電費價格：平均價格：0.7元/度（按累計電量4801度算），燃氣第三梯度價格:480立方以上4.65元/度

選1月份最冷的月測算，24小時全開狀態，室內供暖平均溫度22度；

A：采用燃氣壁掛爐地暖1個月用氣量在520立方（每小時0.6立方燃氣，立方）；

地暖燃氣使用費用元元

B：采用熱泵地暖一個月電費為892度電（每小時1.1度電，度）

地暖用電費用元元；

結論：燃氣地暖費用接近熱泵地暖費用的4倍（2418/624）

4.3 能制冷做中央空調、能制熱采暖的地暖系統

隨著熱泵技術成熟、普及，與傳統的燃氣鍋爐只能制熱水不能制冷水，地暖選擇了熱泵，熱泵不但能制熱水，也能制冷水，實現了地暖既能供暖又能制冷，熱泵兩聯供的發展勢如破竹，越來越普及。

空氣能熱泵“兩聯供”三管合一的毛細管地暖（制冷）系統，鑒于毛細管地暖的特點，鋪設間距小（小溫差的獨特性），毛細管地暖系統散熱效果高，該系統具有“低溫供暖、高溫供冷”特色。

采用φ12管間距6cm的毛細管，夏天供冷時，系統循環水溫度只需20度，比傳統采用地暖制冷系統溫度16度提高。因系統為小溫差、毛細管小間距散熱面積大散熱效率高特點，夏天制冷系統循環水溫度只需20度即可實現了高溫供冷，這最大的利好就是避免了地面結露的風險，同時實現不出現地面制冷腳冷的現象了。

幾年前很多采用φ20 間距16cm的大溫差熱泵系統為了制冷，系統循環水溫度只能采用16度，導致室內地面結露，無法使用。同理冬天供暖，因毛細管間距小、散熱效率高，冬天采暖系統溫度只需35度供暖，實現了低溫供暖。這低溫供暖的特性，結合空氣能熱泵特點（按常規的45度供暖，查相關資料若出水溫度提高1度COP值降低3%，出水溫度降低1度，COP提高3%，采用35度供暖，空氣能COP提高30%左右），這就是為何該系統如此節能、運行費用低的原因。