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地面輻射是地表面這種以其本身的熱量日夜不停地向外放射輻射的方式。由於地表溫度比太陽低得多(地表面平均溫度約為300K),因而,地面輻射的主要能量集中在1~30微米之間,其最大輻射的平均波長為10微米,屬紅外區間,與太陽短波輻射相比,稱為地面長波輻射。

1 地面輻射 -簡介

地面輻射地面輻射

地面輻射(Ground radiation)地球表面在吸收太陽輻射的同時,又將其中的大部分能量以輻射的方式傳送給大氣。地表面這種以其本身的熱量日夜不停地向外放射輻射的方式,稱為地面輻射。 由於地表溫度比太陽低得多(地表面平均溫度約為300K),因而,地面輻射的主要能量集中在1~30微米之間,其最大輻射的平均波長為10微米,屬紅外區間,與太陽短波輻射相比,稱為地面長波輻射。   

地面的輻射能力,主要決定於地面本身的溫度。由於輻射能力隨輻射體溫度的增高而增強,所以,白天,地面溫度較高,地面輻射較強;夜間,地面溫度較低,地面輻射較弱。理論和實踐證明:物體的溫度愈高,則輻射波長愈短;物體的溫度愈低,則輻射波長愈長。   

地面的輻射是長波輻射,除部分透過大氣奔向宇宙外,大部分被大氣中水汽和二氧化碳所吸收,其中水汽對長波輻射的吸收更為顯著。因此,大氣,尤其是對流層中的大氣,主要靠吸收地面輻射而增熱。

2 地面輻射 -發展潛力

傳導、對流和輻射是熱傳遞的三種方式,傳導和對流傳熱都必須有冷熱物體直接接觸或通過中間介質(如水、空氣等)相接觸才能進行,輻射傳熱不依靠物體的接觸進行熱量傳遞,而是象陽光穿過大氣層向地面輻射一樣,發射體將其內能轉化為輻射能發射出去。當輻射能被另一物體吸收時又轉化為該物體的內能。具體到輻射供暖方式,就是以熱水在塑料管流過,將熱能傳導到地表面,地表面大部分熱量以輻射的形式送入房間,被人體或物體吸收后,馬上轉化成熱能而得到溫暖,從而進一步達到提升室溫的作用。 

輻射供暖之所以最舒服是因為它的波長為8.97微米,屬遠紅外當中對人體健康具有特殊作用的一種,被科學家稱為「生命線」的波長範圍。它可以迅速的被人體吸收,使微血管擴張,促進血液循環和新陳代謝,活化組織細胞,增強免疫力,對健康十分有益。低溫輻射供暖一般採用大面積低溫供暖,室內溫度均勻,沒有傳統對流供暖造成的乾燥,悶熱的感覺。 
輻射供暖容易實現智能化控制和分室控制,節省能源,控制開支。輻射供暖無污染,使用低溫熱水的輻射供暖方式,即無有害氣體產生,又無噪音,還沒有對流供暖所產生的大量微小的空氣懸浮物,減少呼吸道疾病隱患,是很環保的供暖方式。輻射供暖大面積採用集中供熱 ,不需要繁雜的管道、鍋爐房,不需要室內空間,節省大量土地資源和室內外空間,同時也節省大量的建設資金。 

目前國際上使用的輻射供暖系統有很多種,已經應用的有低溫熱水地板輻射供暖、電熱膜、電熱板、發熱電纜等輻射採暖形式。其中低溫熱水地面輻射供暖是將加熱管直接埋到混凝土中,將溫度不高於60度的低溫熱水通入加熱管中(一般供回水溫差10度左右),釋放的熱量使地面均勻加熱(一般地表溫度25度),通過地面下面的加熱管對地上部分進行熱輻射從而達到供暖的目的。它是在垂直高度上熱量分部均勻,在室溫相同的條件下,距地面5-15厘米高度的溫度,較對流採暖方式約高8-10度;人的感覺是腳熱頭涼,頭腦清醒;空氣對流減弱,有較好的空氣潔凈度;比其他採暖方式節能10%-20%;並且因為沒有散熱片對空間的破壞,有利於屋內裝修;地面盤管並鋪設聚苯板保溫,填充混凝土有利於隔音和降低樓板撞擊聲。 

建設部於2004年3月18號以218號文肯定了低溫熱水地面輻射供暖技術,它適用於建築物的地面採暖。該技術在中國「三北」地區推廣意義重大。其中的第92條款是建築地面輻射供暖塑料管系統,推薦用管XPAP、PPR、PEX、PERT,標誌著PERT管材做為一種新興的地面供暖水系統專用管之一,得到國家認可和推廣。同時,也說明PERT管材在國內的認知度開始上升,管材生產和應用技術已經基本成熟,具備大規模推廣應用的條件。在2004年5月26日上海舉行的一個行業會議上,中國塑料加工協會改性塑料專業委員會副秘書長劉伯元高級工程師在題為「中國塑料管材最新十項科技進展成果」的講話中,將「PERT管的研製與生產」列為「中國塑料管材最新十項科技發展成果」之一。PERT管材已具備了相對完備的標準體系,有德國標準,中國建設部標準和ISO標準。在國家的推廣作用下耐熱聚乙稀PERT管材很有發展潛力。 


 

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