本文主要以遠(yuǎn)紅外線輻射采暖與傳統(tǒng)對(duì)流采暖之間的對(duì)比為主線來闡述紅外線輻射采暖的原理、優(yōu)點(diǎn)以及在高大空間的應(yīng)用。 　　對(duì)于高大的工業(yè)廠房和某些大空間的公共建筑，其圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷風(fēng)滲透及冷風(fēng)侵入耗熱量均很大，如果全部采用普通散熱器采暖，不僅所需散熱器數(shù)量多，而且采暖效果也不好。目前，國(guó)內(nèi)大空間建筑物的采暖主要采用熱風(fēng)采暖方式，而這種方式有一些弊端，熱風(fēng)采暖也是一種對(duì)流換熱方式，如要求室內(nèi)溫度達(dá)到16℃，2m以上的空間也成為采暖的對(duì)象，這樣大部分的能源被浪費(fèi)；再者，車間上部大量的通風(fēng)管道、空氣處理設(shè)備占用大量空間；另外，系統(tǒng)管理不便，單獨(dú)的值班采暖散熱器系統(tǒng)全天24小時(shí)開啟，也會(huì)加大能耗。實(shí)踐證明，對(duì)于這類建筑物，如果采用輻射采暖的形式，就能較好的滿足使用要求。
　　1.原理介紹
　　紅外線是整個(gè)電磁波波段的一部分，不同波長(zhǎng)的電磁波，接觸到物體后，將產(chǎn)生不同的效應(yīng)，波長(zhǎng)在0.76-1000微米之間的電磁波，尤其是在0.76-40微米之間，具有非色散性，能量集中，熱效應(yīng)顯著，所以稱為熱射線或紅外線。
　　這種輻射波被稱作紅外線，它以30萬(wàn)千米/秒的速度直線傳播，當(dāng)遇到物體時(shí)：一大部分輻射被吸收并轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃�；一小部分輻射被反射�?
　　大型的燃?xì)?油輻射管發(fā)出的紅外線波長(zhǎng)在6-14微米之間，正好全部在上述范圍內(nèi)。當(dāng)紅外線穿過空氣層時(shí)，不會(huì)被空氣吸收，它能穿透空氣層而被物體直接吸收，并轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃浚�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，從而在內(nèi)部對(duì)物體或人體進(jìn)行加熱，這就是紅外線輻射供暖的基本原理。
　　2.紅外輻射供暖系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)
　　2.1節(jié)能
　　燃?xì)?油紅外輻射供暖是利用天然氣、液化石油氣、等可燃?xì)怏w或輕油，在特殊的燃燒裝置―輻射管（板）內(nèi)燃燒而輻射出各種波長(zhǎng)的紅外線進(jìn)行供暖的。
　　燃?xì)?油輻射供暖比對(duì)流供暖節(jié)約能源可達(dá)30-60%，主要體現(xiàn)在以下幾方面：1）由于輻射供暖時(shí)，輻射熱直接照射供暖對(duì)象，不加熱空氣，因此輻射供暖時(shí)的空氣溫度比相同衛(wèi)生條件下對(duì)流供暖時(shí)的空氣溫度低，一般可以低2-3℃，因此室內(nèi)外溫差小，所以冷風(fēng)滲透量也較小；2）由于對(duì)流供暖時(shí)，室內(nèi)空氣被加熱，空氣溫度有較大的梯度，并形成冷熱空氣的對(duì)流，屋頂部分溫度高，地面附近溫度低，而輻射供暖時(shí)，輻射熱直接向下輻射，地面部分還可以積蓄熱量，因此室內(nèi)空氣溫度梯度小，相應(yīng)建筑物上部的熱損失也較�。�3）燃?xì)?油在燃燒器內(nèi)燃燒充分，而傳統(tǒng)的暖氣片供暖系統(tǒng)，熱源從鍋爐引出后，沿途有10-15%的熱損失，所以熱效率較低；4）能量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)少；
　　傳統(tǒng)的供暖系統(tǒng)的熱效率如下：
　　η=η1•η2•η3
　　η ―供暖系統(tǒng)熱效率，%
　　η1―鍋爐熱效率，%
　　η2 ―供熱外管網(wǎng)熱效率，%
　　η3―散熱器熱效率或空氣處理設(shè)備的熱效率，%
　　這樣整個(gè)供暖系統(tǒng)的熱效率低下。第五可實(shí)現(xiàn)溫度自動(dòng)控制；第六《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ19-87）（2001年修訂版）中增加了燃?xì)?油紅外線輻射采暖的章節(jié)，明確提出采用燃?xì)?油紅外線輻射采暖時(shí)，建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耗熱量不計(jì)算高度附加，并在此基礎(chǔ)上乘以0.8-0.9的修正系數(shù)。
　　2.2環(huán)保
　　天然氣、液化石油氣都是潔凈能源，燃燒產(chǎn)物中無硫化物、無粉塵及其它有害物質(zhì)。
　　2.3舒適
　　紅外線可穿過空氣層對(duì)輻射到的區(qū)域進(jìn)行直接加熱，輻射熱量能被混凝土地面、人和各種物體所吸收，并通過這些物體放熱進(jìn)行二次輻射，從而加熱四周的其它物體。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，在內(nèi)部對(duì)物體或人體進(jìn)行加熱。在輻射供暖的環(huán)境中，圍護(hù)結(jié)構(gòu)、地面和環(huán)境中的設(shè)備表面，有較高的溫度，所以人體有較好的舒適感.
　　3.以某展覽館為例對(duì)兩種燃?xì)?油采暖系統(tǒng)進(jìn)行比較
　�。�1）鍋爐加中央空調(diào)采暖系統(tǒng)；（2）紅外輻射采暖系統(tǒng)。
　　第一種是常見的燃油/氣熱水鍋爐，經(jīng)過換熱為低于60℃的熱水，然后通過中央空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)為展館供暖；第二種是紅外輻射采暖系統(tǒng)，即燃燒天然氣將輻射管加熱，產(chǎn)生輻射熱為人體或物體供暖；下面就這2種形式分別詳細(xì)介紹：1）油/氣鍋爐加中央空調(diào)方式供暖：通過鍋爐將介質(zhì)水加熱后，經(jīng)換熱器轉(zhuǎn)化為60℃左右的溫水，再經(jīng)過中央空調(diào)風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)為展館供熱。此種方式熱效率低，鍋爐熱效率一般為85%，管道損失率為10%，效果不好，尤其是在寒冷地區(qū)，室外溫度低、室內(nèi)熱損耗大、運(yùn)行費(fèi)用較高，另外此種方式，不論展館是否開放，每日必須要加溫保證系統(tǒng)運(yùn)行，且必須用專人燒爐和維護(hù)保養(yǎng)；2）紅外輻射采暖系統(tǒng)：此種采暖方式是通過燃燒天然氣直接加熱輻射板（管），輻射板（管）被加熱后釋放出紅外線，紅外線照射到人體后被吸收，被吸收的紅外線轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮�，達(dá)到采暖的目的，此種方式直接加熱到人體，沒有對(duì)流，沒有熱交換及管道損失，因此熱效率可以高達(dá)98%。由于不加熱空氣，特別適合于保溫及密封條件不好，經(jīng)常開啟大門的廠房采暖。輻射采暖系統(tǒng)開關(guān)完全由計(jì)算機(jī)控制，早上上班時(shí)自動(dòng)開啟，下班后自動(dòng)關(guān)閉，晚上低溫維持，還可以做到個(gè)別工位加班只開啟少量輻射板（管），其他都可關(guān)閉，做到局部取暖，節(jié)約能源。
　　4.遠(yuǎn)紅外輻射采暖系統(tǒng)應(yīng)用介紹
　�。�1）紅外線輻射采暖系統(tǒng)應(yīng)用效果：1）空氣不介入熱量的傳播，溫度梯度小、無熱量分層現(xiàn)象；2）采暖設(shè)備吊掛于屋頂，可以有效利用地面空間，便于室內(nèi)布置；3）采用紅外線采暖，環(huán)境空氣的溫度要比傳統(tǒng)對(duì)流采暖方式低；4）節(jié)約能源，只給場(chǎng)地中的人及物體加熱。
　　（2）可以采用紅外線采暖的建筑物：工業(yè)場(chǎng)房、體育場(chǎng)館、大型展示廳、飛機(jī)庫(kù)、倉(cāng)庫(kù)、列車整備庫(kù)、展覽館、汽車展廳、大棚等。
　　（3）燃?xì)?油紅外線采暖的種類：輻射板、輻射管、多燃燒器輻射管網(wǎng)絡(luò)。
　　參考文獻(xiàn)
　　[1] E.M．斯帕羅，R.D. 塞斯著. 顧傳保,張學(xué)學(xué)譯.輻射傳熱. 北京：高教出版社，1982.
　　[2] Siegel, R., Howell, J.R., Thermal Radiation Heat Transfer, 2nd.Ed.McGraw Hill 1980.
　　[3] GBJ19-87采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范，2001.
　　
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