安装地暖，传统工艺好还是欧式集成好？

很多地暖装修业主在选购材料时，经常将传统地面施工和欧式集成化施工这两种施工方式进行对比，咨询这两种施工方式用到的不同保温材料的性能差异。

 

  

传统地暖地面施工                 欧式集成化施工

为了使用客观数据解答这个疑问，为用户提供判断依据，绿羽实验室 联合 同济大学 进行了标准化地暖辅材向上传热量和向下传热量测试实验。比较了绿羽XPS环保白晶板（用于传统施工工艺）和绿羽围棋板Smart-EU450（用于欧式集成工艺）的节能效果差异。
 

实验依据

实验测试方法依据标准《JGT 403-2013 辐射供冷及供暖装置热性能测试方法》进行。

实验中样品试块制作完成后，在特定的闭式小室内进行，通过控制小室内不同的工况，进行地暖试块的节能性能实验，测试装置系统如图1所示。

图1 测试装置系统

实验器材

本次实验主要测试系统为：闭式小室，小室壁面加热（冷却）装置，温度传感器，检测、控制用仪表设备，测试样品试块，各参数测试设备如相对湿度、大气压力、水流量计等。

 

实验过程

1．实验台设计

本实验在4m*4m*2.8m（长*宽*高）的闭式小室内进行，小室构造及环境符合《JGT 403-2013 辐射供冷及供暖装置热性能测试方法》标准要求。主要包括：测试过程中小室须保持气密性且内壁面不应结露；小室内表面应涂非金属亚光涂料，其发射率不应小于0.9；小室采用空气冷却时，其夹层、围护结构等必须符合相应的温度、热阻要求。

 

根据现场实际条件，测试样品采用三块小型试块水路串联，单块面积约为1㎡，尺寸为1818mm*550mm，试块周边及连接管道使用绝热材料包裹密实。供暖管间距为150mm，具体尺寸及供暖管布置如图2：

图2  样品尺寸及供暖管布置

本实验样品构成为：9mm等效楼板的密度板基层，上部放置绝热层（常规挤塑板和模块式聚苯板两种），铺设供暖管后，灌注40mm的混凝土找平层，30mm的水泥砂浆抹灰层，表面覆盖5mm的瓷砖面层。

      

（绿羽EU450）绝热层厚度测量           （绿羽白晶板）绝热层厚度测量

测试样品的材料参数如表1：

表1  测试样品材料参数

 

其中等效密度板参数根据单干板法测定，测试方法如下：

式中：I为电加热器通过电流，U为电压；λm为试验材料在温度tm的导热系数。

 

 

平板量热仪原理                    平板量热仪

根据测试标准，对测试样品试块进行温度测点布置，感温探头（精度：PT1000）主要布置在瓷砖面层、等效密度板上下面层，具体布置方式如图7、图8所示。

  

 

温度测点位置布置          温度测点布置及编号

图中探头位置：离宽边5cm，长边13cm处各贴1个（四周总共4个）离宽边275cm，长边909cm处贴1个（中心处一个）样品试块成品剖面如图9所示。

图9 测试样品试块剖面图

2．测试工况

根据测试标准，供热量的确定分别在过余温度为15.5K±2.0K、19.5K±1.0K、28.5K±2.0K三个工况测试基础上进行。据此设计本实验测试工况，如表3所示。

 

表3 测试工况

其中供水管道内径12mm，外径16mm，管内流速0.3m/s，计算供水量为0.122m3/h。

 

3．实验台搭建

根据实验设计方案，搭建实验台，测试样品试块施工工艺如图所示，样品试块1和试块2施工完成后，在闭式小室内根据设计测试工况分别进行实验。

图10 测试样品试块施工工艺

4.实验安排

根据表3共有10种测试工况，依次对试块1和试块2分别进行10种模拟工况下的节能性能测试，每次测试时间为1天，总计30天，具体如表4所示。

数据记录、处理与结果分析

开始实验时，样品试块在每种模拟工况下测试，通过调整实验外室温度间接控制小室内温度，使之达到设定温度，且整个实验系统运行保持稳态时，开始记录实验数据。

 

每种工况下，实验系统运行保持稳态后，数据采样连续测试12次，采样持续10min/次，数据记录6组/min，每次为60组数据样本，取平均值作为该次测试有效数据；每次测试时间间隔20min。小计每种工况下测试总时间为6h，有效采样总时间为2h。

 

1、实验计算原理

（1）总传热量

Δt—供回水温差，℃；G—供水流量，m3/h。

 

（2）反向传热量

式中：

tm—楼板层等效密度板上表面温度，℃；t1—楼板层等效密度板下表面温度，℃；

λm—楼板层等效密度板导热系数，W/(m·K)；d—楼板层等效密度板厚度，m。

 

结果分析

根据采集的实验数据，整理分析，分别得到冬季试块1和试块2的单位面积总传热量、正向传热量、反向传热量及反向传热占比的对比图，如图11-14所示。

图11 冬季单位面积总传热量对比

图11显示单位面积总传热量值试块1略小于试块2，差值较小（偏差在2%左右）。

图12 冬季单位面积正向传热量对比

由图12可知，单位面积正向传热量值试块1略大于试块2。

图13 冬季单位面积反向传热量对比

图13表明，单位面积反向传热量值试块1<试块2，即保温效果试块1优于试块2。

图14 冬季反向传热比对比

由图14可知，对于反向传热占比，根据工况，试块1反向传热占比区间约为[13%，16%]，试块2反向传热占比区间约为[15%，18%]；

相同工况下，反向传热占比试块1<试块2，即保温效果试块1优于试块2。

 

结论

根据实验数据整理分析，得到在室内温度与平均水温分别为（18℃，35℃）、（20℃，40℃）、（22℃，50℃）工况下试块1、试块2的正向传热量、反向传热量及反向传热量占比，并与《JGJ 142-2012 辐射供暖供冷技术规程》中相同工况作对比分析。具体数据如表5所示。

 

表5 试块1、试块2与标准的传热效果对比

注：qz为正向传热量；qf为反向传热量；反向传热占比=qf/总传热量。

 

据显示：

（1）正向传热量qz，试块1和试块2基本相近（差值<1%）；对比行业标准，几种工况下试块1、2均大于行业标准11.22%~19.85%。

（2）反向传热占比，试块1<试块2<行业标准（工况平均值：13.79%<15.95%<17.47%）。

 

综上，可得出以下结论：

（1）绿羽围棋板Smart-EU450（欧式集成工艺）和绿羽环保白晶板（传统工艺）的正向传热量相近，围棋板优于白晶板，且都大大优于行业标准。

（2）绿羽围棋板Smart-EU450（欧式集成工艺）的保温绝热性能（即节能效果）优于绿羽白晶板（传统工艺），且都远优于行业标准。

 

【编辑：暖立方冯雪艳】