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暖中科技丨為什么你家每月采暖費(fèi)貴很多?都是它惹的禍!

 烯望無(wú)限 2020-03-23

北方都幾乎是集中供暖,所以樓上樓下都是地暖,自己的熱量會(huì)傳到樓下,樓上的熱量也會(huì)傳到自家。南方則不一樣。 南方采暖,你家的熱量傳到樓下,樓上可不一定有熱量傳到你家。以前是擔(dān)心樓上地暖漏水,隨著地暖市場(chǎng)的規(guī)范化,漏水很少了,現(xiàn)在是“漏熱”!

如何阻止地暖“漏熱”?



地暖地面的六層結(jié)構(gòu)。圖中地暖盤(pán)管為熱源。熱量即可以向上傳遞也可以向下傳遞。熱量向上傳遞的熱阻越小越好,熱量向下傳遞的熱阻肯定是越大越好。

地面材料導(dǎo)熱系數(shù)由大到小的順序排列為:天然石材 > 瓷磚 > 實(shí)木復(fù)合地板 > 強(qiáng)化木地板 > 實(shí)木地板 > 化纖地毯 > 純毛地毯。導(dǎo)熱系數(shù)越?。ㄔ阶锜幔?,要達(dá)到同等采暖效果,運(yùn)行費(fèi)用越高。

在地面裝飾材料一定的情況下,地暖保溫板的保溫效果越好則向下傳遞的熱量越少。

保溫系統(tǒng)是《地暖四系統(tǒng)》之一。最早的地暖保溫一般是采用發(fā)泡水泥,就是有空洞的水泥。后來(lái)?yè)Q成高密度聚苯板(EPS),就是做家電包裝的泡沫,只不過(guò)地暖用的密度更高。再后來(lái)就是用擠塑板(XPS)了,也是現(xiàn)在家裝地暖使用最多的保溫材料。

編輯

擠塑板也有質(zhì)量和環(huán)保性上的好壞。隔熱保溫是擠塑板的核心功能。該功能的實(shí)現(xiàn)取決于擠塑板連續(xù)均勻表層及閉孔式蜂窩結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)有取決于原料和生產(chǎn)工藝。

想要地暖省錢(qián),地面你得選擇大理石或瓷磚,地下你得選擇好的擠塑板。

好的地暖保溫材料為什么能讓你省錢(qián)?

保溫,即保持溫度。在建筑節(jié)能領(lǐng)域,通常以各種節(jié)能措施和材料來(lái)阻止建筑內(nèi)外部的熱傳遞。

要了解保溫材料的保溫愿意,就不能不了解熱傳遞。

熱的傳遞是一種物理現(xiàn)象,主要分為熱傳導(dǎo)、熱輻射和熱對(duì)流,三種傳熱方式。生活中,我們能感受的溫度都有以上一種及多種熱傳遞的形式存在。

什么是熱傳導(dǎo)?

物體各部分之間不發(fā)生相對(duì)位移時(shí),依靠分子、原子及自由電子等微觀粒子的熱運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的熱量傳遞。 簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是熱量從物體溫度較高部位沿著物體傳到溫度部位的方式叫做熱傳導(dǎo)。

熱傳導(dǎo)的機(jī)理:

氣體中:氣體分子不規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)時(shí)相互碰撞。

導(dǎo)電固體中:自由電子的運(yùn)動(dòng)。

非導(dǎo)電固體中:晶格結(jié)構(gòu)振動(dòng)。

液體中:兼有氣體和固體導(dǎo)熱的機(jī)理。

編輯

例如,你的媽媽端著一大碗香噴噴的“冬瓜燉排骨”向你走來(lái),并喊著“小心燙手”。

這里小心的燙,就是防止碗體熱量通過(guò)熱傳導(dǎo)方式對(duì)手的燙傷。

什么是熱對(duì)流?  

指由于流體的宏觀運(yùn)動(dòng),從而使流體各部分之間發(fā)生相對(duì)位移,冷熱流體相互摻混所引起的熱量傳遞過(guò)程。 流體流過(guò)一個(gè)物體表面時(shí)的熱量傳遞過(guò)程,稱(chēng)為對(duì)流換熱。  熱對(duì)流的特點(diǎn): 導(dǎo)熱與熱對(duì)流同時(shí)存在的復(fù)雜熱傳遞過(guò)程。 對(duì)流僅發(fā)生在流體中,對(duì)流必伴隨有導(dǎo)熱現(xiàn)象。  流體與壁面接觸,必須有溫差。 壁面處會(huì)形成速度梯度很大的邊界層。

編輯

例如,你的媽媽又端了一大碗皮蛋廋肉粥給你,由于太燙了,你拿起勺子攪拌起來(lái),甚至還舀起來(lái)?yè)P(yáng)一揚(yáng)。

這里讓粥涼下來(lái)的動(dòng)作,就是通過(guò)加快空氣對(duì)流帶走粥的熱量。

什么是熱輻射?

由熱運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的,以電磁波形式傳遞能量的現(xiàn)象,輻射與吸收過(guò)程的綜合作用造成了以輻射方式進(jìn)行的物體間的熱量傳遞。

熱輻射的特點(diǎn):

所有溫度大于絕對(duì)零度的物體都具有發(fā)射熱輻射的能力。

溫度越高,發(fā)射熱輻射的能力就越強(qiáng)。

可以不借助中間媒介,可在真空中傳播。

物體間以熱輻射進(jìn)行熱量傳遞是雙向的。

再例如,晚上我們跟朋友出去吃夜宵,點(diǎn)了一只烤羊腿和若干的飲品,下面燒紅的炭火漸漸使上面的羊腿變得金黃和香脆。

羊腿沒(méi)有接觸炭火卻依然變得酥香誘人,這就是炭火的熱量通過(guò)熱輻射的方式傳遞在食物上。

編輯

熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流和熱輻射是三種熱量傳遞的基本方式,生活中針對(duì)這些傳遞方式而誕生的產(chǎn)品就有很多,比如熱水瓶、保溫杯、恒溫箱等,我們拿保溫瓶為例。

編輯

減少熱傳導(dǎo):

玻璃的內(nèi)膽采用雙層結(jié)構(gòu),并抽成真空,以阻擋熱量通過(guò)傳導(dǎo)方式散熱。

減少熱對(duì)流:

瓶口頂部有瓶塞和瓶蓋密封,減少瓶?jī)?nèi)熱水通過(guò)瓶口以對(duì)流的方式與外界進(jìn)行熱交換。

減少熱輻射:

熱水瓶的玻璃內(nèi)膽采用鍍鋁或鍍銀處理,使其像鏡面一樣,生產(chǎn)反射效應(yīng),減少熱量向外部的輻射。

盡管時(shí)間一長(zhǎng),保溫瓶的熱水依然會(huì)慢慢地冷卻下來(lái),但我們通過(guò)許多保溫的措施,大大延緩了熱量的傳遞,這對(duì)于我們的生活來(lái)說(shuō),就是節(jié)能的體現(xiàn)。

保溫材料

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市場(chǎng)中的保溫材料可以分為有機(jī)保溫材料(EPS板、XPS板、發(fā)泡聚氨酯板等)和無(wú)機(jī)保溫材料(玻璃棉、珍珠巖板、發(fā)泡水泥、發(fā)泡陶瓷等)。

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現(xiàn)在,我們?cè)絹?lái)越注意到保溫材料對(duì)于建筑節(jié)能的重要性,尤其是房屋的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。我們?nèi)粘I钪?,無(wú)論是空調(diào)的制冷量,還是地暖的熱量,其效率與能耗的高低,都與建筑的保溫節(jié)能性有密切關(guān)系。

編輯

《輻射供暖供冷技術(shù)規(guī)程》中,對(duì)于鋪設(shè)地板的地暖系統(tǒng)中,向上與向下的熱量比到達(dá)了3:1,所以,我們需要在地暖的末端鋪設(shè)保溫板來(lái)減少向下的熱量散失。

講到保溫板,必定繞不開(kāi)一個(gè)參數(shù),那就是「導(dǎo)熱系數(shù)」。

編輯

導(dǎo)熱系數(shù)是衡量材料保溫效果的重要指標(biāo),單位為 W /(m·K),即在傳熱穩(wěn)定的情況下,1m厚的保溫材料,在T1和T2兩側(cè)溫差為1度(k)時(shí),在1秒鐘(s)內(nèi),通過(guò)1平方的面積所以傳遞的熱量(W)。一般來(lái)說(shuō),氣體的導(dǎo)熱系數(shù)在0.006~0.6 W /(m·K),液體的導(dǎo)熱系數(shù)在0.07~0.7 W /(m·K),金屬的導(dǎo)熱性較好在6~470 W /(m·K) 區(qū)間內(nèi),但是這些導(dǎo)熱系數(shù)的數(shù)值并不是完全固定的。

生活中常見(jiàn)材質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù):

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一般來(lái)說(shuō),氣體的導(dǎo)熱系數(shù)在0.006~0.6 W /(m·K),液體的導(dǎo)熱系數(shù)在0.07~0.7 W /(m·K),金屬的導(dǎo)熱性較好在6~470 W /(m·K) 區(qū)間內(nèi),但是這些導(dǎo)熱系數(shù)的數(shù)值并不是完全固定的。

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在極端高溫的狀態(tài)下,一些氣體的導(dǎo)熱系數(shù)會(huì)升高,而金屬的導(dǎo)熱系數(shù)反而會(huì)降低。不過(guò),對(duì)于我們的地暖環(huán)境來(lái)說(shuō),室內(nèi)溫度通常不超過(guò)30度,供水溫度一般也不會(huì)大于60度,因此,并不受到影響。

根據(jù)常見(jiàn)材質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)可以看出,空氣的導(dǎo)熱系數(shù)最低,只有0.026W /(m·K),因此,保溫材料的原理基本都是依靠“空氣隔熱”。

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地暖市場(chǎng)中主流的保溫材料為EPS泡沫板和XPS擠塑板,這兩種材料的原料均為聚苯乙烯顆粒,只是生產(chǎn)工藝不同。

EPS的生產(chǎn)是PS顆粒通過(guò)高溫水蒸汽預(yù)發(fā)、熟化、成型、陳化、切割而成,生產(chǎn)流程相對(duì)簡(jiǎn)單。XPS則由PS顆粒和助劑混煉熔融后,與發(fā)泡劑混合,在模具處擠塑成型。

這兩種保溫材料的板體內(nèi)部具有大量泡孔結(jié)構(gòu),不同在于,EPS為顆粒狀的球體結(jié)構(gòu),一般來(lái)說(shuō),其密度越大,顆粒的直徑越小。而XPS為數(shù)以萬(wàn)計(jì)的微型蜂窩狀的閉孔結(jié)構(gòu),每個(gè)閉孔結(jié)構(gòu)內(nèi)部都充滿(mǎn)了空氣。

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因此,在相同密度的情況下,XPS的導(dǎo)熱系數(shù)要比大部分保溫材料低。因此,不僅在采暖中,我們?nèi)粘V杏龅脚c保溫相關(guān)的產(chǎn)品時(shí),其材料的導(dǎo)熱系數(shù)可以作為重要的參考依據(jù)。

地暖設(shè)計(jì)的重要參考數(shù)據(jù)是熱負(fù)荷,即達(dá)到設(shè)計(jì)溫度所需提供的熱量。熱負(fù)荷的計(jì)算參數(shù)包括門(mén)窗等圍護(hù)結(jié)構(gòu)、墻體的導(dǎo)熱系數(shù)、建筑內(nèi)部的散熱設(shè)備等。

對(duì)于地暖而言,保溫材料的作用就在于改善了建筑的維護(hù)結(jié)構(gòu),從而降低了建筑的整體熱負(fù)荷。

比如說(shuō),原先50平方的房子,按照120W/㎡的熱負(fù)荷計(jì)算,要達(dá)到設(shè)計(jì)溫度所需的熱量為6000W;當(dāng)使用保溫材料改變建筑熱負(fù)荷后,可能每平方熱負(fù)荷可降低到110W/㎡(具體數(shù)值受保溫材料品質(zhì)和施工完善程度影響),整個(gè)房子所需熱量為5500W,就達(dá)到了節(jié)約500W熱量的效果。

怎么看地暖保溫板好壞?

擠塑板是現(xiàn)在做地暖保溫最常用的材料。劣質(zhì)的擠塑板不僅會(huì)讓地面起拱開(kāi)裂下陷,還會(huì)有有害物質(zhì)釋放。

地暖作為一項(xiàng)系統(tǒng)工程,擠塑板就像是衣服,把溫度留在最需要的地方。那么,怎么為自家的地暖選一件好衣服呢?下面木又寸就從專(zhuān)業(yè)和非專(zhuān)業(yè)兩個(gè)角度來(lái)為大家講一講。

非專(zhuān)業(yè)

一、看顏色、聞氣味

1、看顏色。擠塑板之所以有顏色是因?yàn)樵诩庸み^(guò)程中加入了色母,顏色越接近黑色則越差。

2、聞氣味。差的擠塑板靠近鼻子聞?dòng)兴芰衔兜?,味道越淡質(zhì)量越好。

二、看按壓效果

擠塑板是安裝在地面以下的,所以抗壓性能是很重要的。下圖是四種擠塑板經(jīng)過(guò)中性筆按壓后的效果對(duì)比圖。

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專(zhuān)業(yè)人士(技術(shù)宅)

一、看原料

原料是擠塑板環(huán)保性能的關(guān)鍵因素。擠塑板是由聚苯乙烯樹(shù)脂生產(chǎn)而成。但是現(xiàn)在市場(chǎng)上的很多擠塑板是由回收料制作而成的。市面上還有紅色和黃色的擠塑板,一般和藍(lán)色的擠塑板差不多。下面三種分別是水晶原料、普通料、回收料。

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二、看微觀結(jié)構(gòu)

擠塑板保溫的秘訣在于他的連續(xù)均勻表層及閉孔式蜂窩結(jié)構(gòu)。泡孔越是均勻越好。下面是四種擠塑板的微觀結(jié)構(gòu)圖。白板的泡孔均勻且封閉。藍(lán)板泡孔封閉良好。黑板沒(méi)有泡孔基本沒(méi)有封閉。

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三、看導(dǎo)熱系數(shù)

導(dǎo)熱系數(shù)越低意味著阻熱保溫效果越好。

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四、看容重

容重是擠塑板的一個(gè)重要指標(biāo)。直接和抗壓性能掛鉤。地暖用的容重一是35到36KG/m3。

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