燃氣輻射采暖的優勢及應用

李珊珊 姜麗霞

摘 要：在輻射采暖系統中，輻射傳熱的比例通常在50%以上，它是一種衛生條件和舒適性均較高的采暖方式。物體的輻射能力和其絕對溫度的四次方成正比。在輻射采暖系統中，輻射傳熱所占的比例與輻射體表面的溫度有關，輻射體表面溫度越高，輻射傳熱所占的比例就越高。

關鍵詞：燃氣輻射 采暖 應用

燃氣輻射采暖是利用天然氣、液化石油氣在特殊的燃燒裝置――輻射器內燃燒而輻射出各種波長的紅外線進行采暖的。紅外線照射到物體上后，部分被吸收，部分又被反射出來，對物體和人體進行二次加熱。輻射采暖無溫度梯度，就像太陽溫暖地球―樣，因此有“人工太陽”的美譽。

一、燃氣輻射管概括

燃氣輻射管采暖器是目前最流行的燃氣輻射采暖器，負壓式輻射管采暖器由于燃燒好，無泄漏，尾氣排放好，代表了燃氣輻射管采暖器的發展方向。好的負壓式設備尾氣可直接排放至室內，但造價稍高。燃氣輻射采暖省去了將高溫煙氣熱能轉變為低溫熱媒熱能的能量轉換環節，同時減少了大量的無效供熱量，熱效率大大提高。燃氣輻射采暖的基本原理是利用燃氣在輻射管內燃燒產生高溫，輻射管發出紅外線對人或物體進行照射來達到取暖的目的，就像太陽溫暖地球一樣。紅外線是電磁波的一部分，波長在0.76～100微米之間的電磁波，尤其是波長在0.76～40微米之間，具有非色散性，能量集中，熱效應顯著，稱為熱射線或紅外線。燃氣輻射管發出的紅外線波長全部在此范圍內。當紅外線穿過空氣層時，不會被空氣所吸收，它能穿透空氣層而被物體直接吸收，并轉變為熱量，不僅如此，紅外線還能夠穿過物體或人體表面層一定的深度，從內部對物體或人體進行加熱。輻射熱量能被混凝土地板、人和各種物體所吸收，并通過這些物體進行二次輻射，從而加熱四周的其他物體。紅外線輻射采暖，房間底層溫度高，工作環境溫暖舒適，上層溫度低，因此其熱利用率更高，可適用于3～50m高度的采暖。

燃氣輻射管的構造一般包括燃燒器及火焰監測系統、輻射管、引風機、控制器、反射罩，具有點火控制、熄火保護程序。當接通電源后，引風機首先啟動，進行15秒鐘的抽吸清掃，在輻射管內產生一定的負壓，在燃燒器控制入口處的負壓值約為50～90Pa，燃燒所需的空氣就從燃燒器側的空氣入口進入系統，在控制器內有一負壓檢測系統，它一旦檢測到負壓達到規定值后，點火裝置開始點火，同時燃氣側的電磁閥打開，燃氣進入燃燒器開始燃燒。如果在工作過程中，負壓檢測系統檢測不到規定的負壓值或者檢測不到火焰，系統自動切斷電磁閥，這充分保證了系統的安全性和可靠性。

二、燃氣輻射采暖的優點

1.1節約能源，大大降低運行成本。輻射采暖比對流采暖節約能源可達30～60%，主要體現在以下幾方面：

第一、由于輻射采暖時輻射熱直接照射采暖對象，幾乎不加熱環境中的空氣，因此輻射采暖時的室內溫度梯度小，與對流采暖相比，在室內空氣溫度相同的情況下，輻射采暖的實感溫度比對流采暖的實感溫度高2～3℃，也就是說，在保證同樣的室內實感溫度的情況下，輻射采暖的室內空氣溫度比對流采暖低2～3℃，因此室內外溫差小，所以冷風滲透量也較小。

第二、由于對流采暖時，室內空氣被加熱，并形成冷熱空氣的對流，因此室內空氣溫度有較大的梯度，屋頂部分溫度高，地面附近溫度低，而輻射采暖時，輻射熱直接向下輻射，地面部分還可以積蓄部分熱量，因此室內空氣溫度梯度小，相應建筑物上部的熱損失也較小。

第三、燃氣在輸送過程中沒有什么損失，同時輻射器的燃燒又非常完全，因此整個采暖系統的熱量得以充分利用。而傳統的散熱器采暖系統，熱源從鍋爐引出后，沿途有10～15%的熱損失，所以熱效率較低。

第四、電耗低，燃氣輻射采暖的電耗可不計。熱水采暖及熱風系統中的熱水循環泵及送回風機都是耗電大戶。

1.2紅外線對健康有益，舒適感更好。燃氣紅外線輻射采暖的輻射強度高，效果好。在輻射采暖的環境中，圍護結構、地面和環境中的設備表面有較高的溫度，有輻射強度和溫度的雙重作用，造成了真正符合人體散熱要求的熱狀態，所以人體有最佳的舒適感，此時人體的實感溫度高于周圍環境的空氣溫度。同時由于提高了室內表面的溫度，減少了四周表面對人體的冷輻射。

1.3啟動快、升溫快、停機快，運行管理簡單，冷卻緩慢。由于輻射采暖利用紅外線傳熱，而紅外線與可見光一樣都是電磁波的一部分，都以光速傳播，所以輻射面一經達到一定溫度后，即可供熱并解除人體或設備的冷感覺。在供暖期間，四周的圍護結構、地面以及室內設備均吸收輻射熱量，并蓄存一部分熱量，當輻射采暖停止后，這些積蓄熱量開始向環境散熱，因此還可以保持一定的熱環境。所以輻射采暖啟動特別迅速，而冷卻較緩慢，特別適用于間歇式供暖的地方，如倉庫、會場、體育館、展覽館、劇院等。

1.4建筑物維護結構的保溫條件要求不高。可以對高大空間、半開放式空間進行加熱，甚至可以在室外進行供暖，這是對流采暖無法做到的。可以根據不同的需要，靈活地布置，可以進行全面采暖，也可以在一個很大的空間內、在局部區域進行采暖。

1.5可以根據需要隨時起停。傳統散熱器采暖只能在采暖期內一直運行，一旦停止采暖，水暖系統中的管線、設備則有可能被凍裂。而輻射供暖系統可以根據需要隨時起停。

1.6無外部的燃燒設備。省去了龐大而復雜的鍋爐及鍋爐房設備，系統簡單、安裝周期短、不占用建筑的使用面積，輻射裝置一般均安裝在建筑物采暖空間的上部，所以很少占用或不占建筑物使用面積，節約了寶貴的建筑用地。

1.7一次投資低。只需在燃氣管網上接管，并在系統入口安裝調壓穩壓設備，不用安裝供熱鍋爐及其他附屬設備，沒有供暖水循環系統，一次投資大大降低。同時由于熱媒溫度高，輻射器金屬耗量低、投資更省。

1.8自動控制與溫度調節容易實現。每套溫度控制系統包括一個黑球溫度傳感器、一個控制器。黑球溫度傳感器裝于控制區域的具有代表性的位置，控制器對傳感器傳來的溫度信號進行比較，產生控制指令，通過控制設備的開或關調節控制溫度。控制區域可根據用戶的要求自由劃定。在不同的控制區域，用戶可根據需要設定不同的室內溫度。控制器可根據用戶的需要，設定24小時不同時段的溫度，可設定5℃的值班采暖溫度，不需要設計專門的值班采暖。還可根據用戶的需要，設定一個星期內不同日期設備的工作狀態，如開啟時間，不同時段的溫度等。

1.9結構簡單，安裝周期短。

1.10室內空氣靜止，無揚灰現象，有利于人體健康。

1.11燃燒潔凈能源，無污染，符合國家環境保護要求。天然氣、液化石油氣為潔凈能源。目前的燃氣輻射采暖設備技術非常成熟，燃料燃燒相當完全，燃燒產物中只有CO2和水蒸氣，所以尾氣可直接排至室內。可以利用尾氣的潛熱，實現供熱效率100%，充分利用能源。燃燒產生的水蒸氣排至室內，增加了室內空氣的相對濕度，改善了室內空氣質量，體現了舒適。

與散熱器+熱風系統相比，燃氣輻射采暖無論是采暖效果、設備投資、運行費用都具有明顯的優勢。燃氣輻射供暖具有高效節能、舒適衛生、運行費用低等優點，尤其適合于具有高大空間的建筑物采暖。隨著我國石油工業的發展，油氣田的開發和利用，這種采暖方式的應用在不斷增加。實踐證明，在燃氣供應許可時，采用紅外線輻射采暖系統，從技術和經濟上都具有一定的優越性。

三、結語

隨著燃氣應用的逐步擴大，能源結構的調整及國家對環境保護力度的加強，我們堅信燃氣輻射采暖在我國將有著更加廣闊的發展前景。