不邀自來。985材料碩士給你盤一盤PEX、PERT、鋁塑管等水暖用管材。
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地面輻射采暖(簡稱地暖),該采暖方式以整個(gè)地面為散熱器,通過地板輻射層中的耐熱管材或發(fā)熱電纜,使整個(gè)地面均勻受熱,利用地面的自身蓄熱功能和熱量輻射特性由下而上地進(jìn)行熱量的傳導(dǎo),最后達(dá)到供暖的目的?!?】地采暖2007 年被國家建設(shè)部列為重點(diǎn)推廣項(xiàng)目之一,目前地暖技術(shù)已經(jīng)由我國的北方地區(qū)延至了南方長江流域地區(qū)。
現(xiàn)有的地面輻射供暖系統(tǒng)主要有:水暖系統(tǒng)、電地暖系統(tǒng)。需要考慮到的是,我國具有發(fā)展低溫?zé)崴ü┧疁囟仍?0℃以下)地面輻射供暖系統(tǒng)的優(yōu)勢。因?yàn)槲覀儞碛袠O其豐富的低品位能源,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),各行業(yè)所產(chǎn)生的余熱占總的燃料消耗量的比重約為17%-67%,其中能參與回收利用的高達(dá)資源總數(shù)的60%。而地暖系統(tǒng)中的水暖系統(tǒng)可采用低位能以降低傳統(tǒng)采暖帶來的環(huán)境污染,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的發(fā)展,更好地支持可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略?!?】
本篇文章,即主要討論低溫水暖管材的性能及發(fā)展,以供大家選擇時(shí)進(jìn)行參考。
一、管材分類及性能分析
首先,我們來看一看都有哪些種類的管材。常用的地暖管材有交聯(lián)聚乙烯PE-X管、耐熱聚乙烯PE-RT管、聚丁烯PB管及PP-R管等。
PE-X
國內(nèi)生產(chǎn)一般采用高密度聚乙烯與硅烷交聯(lián)(PE-Xb)或過氧化物交聯(lián)(PE-Xa)交聯(lián)的方法。PE-X管材沒有熱塑性能,不能用熱熔焊接的方法連接和修復(fù)。目前,PE-X分PE-Xa、PE-Xb、PE-Xc和PE-Xd四大系列,其中使用最廣泛的是PE-Xa管材。占國內(nèi)地暖觀管材總量的65%以上。
PE-RT
該原料是一種力學(xué)性能十分穩(wěn)定的中密度聚乙烯,由乙烯和辛烯的單體經(jīng)金屬催化共聚而成??梢杂脽崛圻B接方法連接,遭到意外損壞也可以用管件熱熔連接修復(fù)。
PB
聚丁烯,幾種管材中最柔軟,相同的壓力下設(shè)計(jì)計(jì)算壁厚最薄,但原料價(jià)格最高,是其他品種的一倍以上。同時(shí),PB管材耐劃傷性能差,在美國曾經(jīng)出現(xiàn)大面積工程索賠,導(dǎo)致該產(chǎn)品推出市場,至今沒有應(yīng)用。
鋁塑復(fù)合管
內(nèi)層和外層為交聯(lián)聚乙烯或耐高溫聚乙烯、中間層為增強(qiáng)鋁管、層間采用專用熱熔膠,通過擠出成型方法復(fù)合成一體的加熱管。鋁塑管經(jīng)過多年市場使用驗(yàn)證,強(qiáng)度高、耐溫好,彎曲不反彈,中間鋁層能有效杜絕氧滲透,杜絕氧腐蝕,但價(jià)格很高?!?】
以下整理了幾種常用地暖管材的綜合性能以便分析。
可見,PE-X、PE-RT、XPAP導(dǎo)熱率較高,適合用作水暖管材,但PE-X具有極強(qiáng)的成本優(yōu)勢。
二、實(shí)際應(yīng)用時(shí)塑料管材與銅管的導(dǎo)熱性能差距大嗎?
哈工大暖通專業(yè)碩士測試了位于哈爾濱某小區(qū)的兩戶用戶。兩戶為標(biāo)準(zhǔn)層樓上樓下的關(guān)系,房間結(jié)構(gòu)完全相同,共用一供水立管、房間內(nèi)無家具和任何遮擋物。下層鋪設(shè)PE-X管,上層鋪設(shè)銅管,供水溫度45℃。
通過現(xiàn)場測試,在其他條件完全相同的情況下,加熱管為銅管的地面熱流密度要比PE-X管高出12.4%,地表溫度高約1.9℃,室內(nèi)溫度高約1.2℃,溫差有限?!?】可見,以塑料管代替銅管進(jìn)行地暖管道完全可行,而初期投資和維護(hù)成本則低很多。
三、阻氧管材的出現(xiàn)
無論何種塑料,或多或少都具有氣體滲透性。對于地面輻射供暖系統(tǒng)來說,外界氧氣在空氣中的分壓力作用下,透過地面、混凝土材料和管材進(jìn)入系統(tǒng)的循環(huán)水中,即為“滲氧”。
這種“滲氧”行為會(huì)對供暖系統(tǒng)中的金屬配件,如金屬管道、鍋爐、黃銅材質(zhì)的分/集水器、管路連接件產(chǎn)生破壞性極大的氧化腐蝕,嚴(yán)重縮短管材和金屬零件的使用壽命。
針對“滲氧”問題,一些發(fā)達(dá)國家和地區(qū)墻紙要求使用熱水的供暖系統(tǒng)采用帶阻氧性的塑料管材。當(dāng)前,對現(xiàn)有塑料管材增加阻氧性主要有兩種方式:一是像鋁塑復(fù)合管、塑鋁穩(wěn)態(tài)管等通過包覆金屬層實(shí)現(xiàn)阻氧;二是在塑料管材基礎(chǔ)上復(fù)合一層高分子阻隔材料——一般為EVOH(乙烯-乙烯醇共聚物),制成阻氧管材?!?】
四、一些建議
20世紀(jì)70年代初,PE-Xa管和PB-1管幾乎同時(shí)躋身地暖市場,PE-Xa管拔了頭籌,銅管退居第二,PB-1管屈居第三。目前在歐洲地暖市場上,PE-X管所占份額約在82%以上,其次為鋁塑復(fù)合管和銅管。在我國地暖市場上,PE-Xa管和PE-RT管約占總用量的95%以上,其次有少量的PE-Xb管PB-1管。PP-B管已徹底退出地暖市場,PP-R管大約也只有瑞士一個(gè)國家的地暖工程中海油少量使用。PB-1管在美國已然絕跡、在歐洲地暖市場上其份額5%左右并逐年下降。阻氧塑料管在歐洲是必須采用的,在我國用量逐漸增加并被普遍看好?!?】
個(gè)人建議,購買時(shí)選用技術(shù)成熟,已經(jīng)受數(shù)十年市場驗(yàn)證的阻氧PE-Xa管材即可,耐高低溫、耐蠕變,力學(xué)性能優(yōu)越,導(dǎo)熱性良好,關(guān)鍵還價(jià)格便宜。
【參考文獻(xiàn)】
1、地暖:舒適與節(jié)能一體化,中國建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)輻射供暖供冷委員會(huì),2011
2、熱泵,徐邦裕等編著,1990
3、中國地暖實(shí)用手冊,徐立新編著,2014
4、低溫?zé)崴匕遢椛涔┡瘋鳠岬膶?shí)驗(yàn)研究,丁有虎,哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士論文,2007
5、供暖系統(tǒng)中阻氧管材的透氧性能分析,范珺,江蘇建材,2015
6、地暖及地暖管的創(chuàng)新思路,于東明等,燃?xì)夤釋I(yè)委員會(huì),2015
撰文者資料
咚咚管家(口袋里的家居顧問) 創(chuàng)始人:錢帥
東南大學(xué)材料科學(xué)與工程 碩士
美國科學(xué)引文索引(SCI)核心期刊論文 第一作者
恒大集團(tuán)材料供應(yīng)管理 晉升最快中層
“我將從客觀的學(xué)術(shù)角度
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