使室内温度均匀,减少空气对流,提高空气品质,发挥地暖效果。
低温地板辐射采暖系统是一种健康、节能、环保、卫生的新型采暖方式。它以建筑地面为热能辐射面,将60%的热能(8~13μm的远红外线)以辐射方式传递与室内空间,将40%的热能以对流方式传递与室内空间,具有舒适、室内温度均匀恒定、节省室内空间的特点,有一定治疗保健的功能。一般说来,低温地板辐射采暖系统与建筑物同寿命(50年以上),并且其隐蔽部分在50年中是免维护的(人为因素除外),这是低温地板辐射采暖系统得以广泛应用的重要原因之一。而50年的寿命是有条件的,主要取决于加热管的寿命。目前,塑料管材的种类、品质繁多,性能各异,是不是所有的塑料管材都能保证这一点呢?这是各国在学术上极为关注的问题。由于低温地板辐射采暖工程属于隐蔽工程,加之系统中通过的是60℃的热水,这就意味着当加热管由于质量问题出现爆管时,建筑物的地面也就随之被破坏,使得造成的损失是巨大的,因此,这就需要用于低温地板辐射采暖系统的加热管比普通建筑用的塑料管有着更高的要求,需要系统对加热管的种类、品质、制造工艺、质量都要进行更严格的选择,只有这样低温地板辐射采暖系统50年的寿命才能得以实现。目前,市场上可用于低温地板辐射采暖的管材主要有PE-X管(交联聚乙烯管)、PP-R管(三型无规共聚聚丙烯管)、PERT管(耐高温聚乙烯管)、PB管(聚丁烯管),铝塑管等,这几种管材在低温地板辐射采暖系统中都有应用,并且各有特点,其他的塑料管材如CPVC、PPH、ABS、PE等由于性能无法满足低温地板辐射采暖系统的要求而不能应用,尽管铝塑复合管在《低温热水地板辐射供暖应用技术规程》中也被列入可用管材,但由于铝塑复合管中的复合剂-热熔胶的抗老化性能是一个未知数,无法确定其使用寿命,因此,我们建议最好不用。下面我们对各种加热管材的主要性能简单做一个评价。加热管材的性能指标是一个完整的指标体系,不能就其某一个指标来判定能否在低温地板辐射采暖工程中使用,能否保证其有50年的寿命。有些企业只对产品做一些短期的物理检测,就声称其可以使用50年,这是不科学的。有些企业在不说明保证多长寿命的情况下称其产品能耐多高的温度也是没有意义的。应该对管材的压力指标、温度指标、使用时间等指标综合评价才是科学的、有意义的。实际上塑料管材在相同的压力下,工作温度不同,其寿命不同;在相同的温度下,压力不同,寿命不同。但是,50年的寿命是不可能通过实际的实验方法来验证的。因此,在国际ISO9080标准中提出了“时温等效变换法”的验证方法来证明这一点,其方法是:通过提高实验温度和实验压力求得寿命来推算低温使用条件下管材的实际寿命。由测试温度与实际使用温度之间的温差⊿T确定外推因子Ke,实验得到的最大试验时间Tmax和Ke的乘积就是容许外推计算所能达到的最长寿命。表1不同温差下的外推极限因子Ke温差1015202530354060Ke2.54612183050100根据塑料管材的性能评价原理,我国化学建材检测中心以及国内的一些大型塑料管材厂家从2001年起开始对塑料管材进行8760试验,这项试验是对塑料管材使用寿命综合评价的重要方法,理所当然,作为低温地板辐射采暖系统用加热管是首当其充应作这项试验的产品。表2各种塑料管材的热强度(8760试验)管材PEXPERTPBPP-R试压温度110℃110℃110℃110℃实验时间
从地暖诞生到今为止共有以下几种管材作为地暖管的使用。
XPAPR: 交联夹铝管
PE-X:交联聚乙烯1
PAP: 铝塑复合管2
PP-B: 耐冲击共聚聚丙烯(韩国曾经称之为PP-C)
PP-R:无规共聚聚丙烯
PB:聚丁烯(超耐高温管材)
PE-RT::耐高温聚乙烯
注1:交联聚乙烯按生产方式分为过氧化物交联(PE-Xa)、硅烷交联(PE-Xb)、电子束交联(PE-XC)和偶氮交联(PE-Xd)四种。其中过氧化物交联和硅烷交联是国内常用的两种交联聚乙烯管材产品。
但是过氧化物交联因渗氧过快而不广泛应用,硅烷交联因交联剂硅烷有毒2004欧洲禁用,电子束交联(PE-XC)是采用物理方法改变分子结构,健康环保的管材,偶氮交联(PE-Xd)处于实验状态。
注2:市场上出现铝塑复合管有三种,PE/AL/PE;PE/AL/XPE;XPE/AL/XPE。第一种是内外层为聚乙烯,第二种是内层为交联聚乙烯,外层为聚乙烯,第三种是内外层均为交联聚乙烯,中部层均为铝层。第一种一般用于冷水管道系统,后两种一般用于热水管,可作为地暖管。
国内生产一般采用中密度聚乙烯或高密度聚乙烯与硅烷交联或过氧化物交联的方法。就是在聚乙烯的线性长分子链之间进行化学键连接,形成立体网状分子链结构。相对一般的聚乙烯而言,提高了拉伸强度、耐热性、抗老化性、耐应力开裂性和尺寸稳定性等性能。整个生产过程属于化学反应过程。该地暖品种具有交联剂不易分散均匀,交联度较难控制一致和需要定时清理螺杆以防止产生凝胶颗粒等难点,产品的质量控制难度较大,一般的小型生产企业难以做好。合格PE-X管材具有力学性能好、耐高温和低温性能好等优点。但是,PE-X管材没有热塑性能,不能用热熔焊接的方法连接和修复。。
PB
被誉为塑料中的软黄金,耐蠕变性能和力学性能优越,几种地暖管材中最柔软,相同的设计压力下设计计算壁厚最薄。在同样的使用条件下,相同的壁厚系列的管材,该品种的使用安全性最高。但原料价格最高,是其它品种的一倍以上,当前在国内应用面积较少。未来市场会慢慢的普及这种管材。
PE-RT
该地暖原料是一种力学性能十分稳定的中密度聚乙烯,由乙烯和辛烯的单体经茂金属催化共聚而成。它所特有的乙烯主链和辛烯短支链结构,使之同时具有乙烯优越的韧性、耐应力开裂性能、耐低温冲击、杰出的长期耐水压性能和辛烯的耐热蠕变性能。
1、柔软性:PE-RT较为柔软。施工时不需要特殊的工具,因此加工成本相对较低。 2、导热性:用于地板采暖的管材需要有好的导热性。PE-RT的导热性能较好,其导热系数为PP-R、PP-B管材的两倍。非常适合地板采暖使用。
3、低温耐热冲击性:PE--RT的耐低温冲击性能比较好。冬季施工时管材不易受到冲击而破裂,增加了施工安排的灵活性。
4、环保性:PE-RT及PP-R可以回收利用,不污染环境。而PEX不能回收会产生二次污染;
5、加工性能稳定性:PEX存在控制交联度和交联均匀度等问题,加工复杂且加工直接影响管材性能。而PE-RT、和PP-R加工简便,管材性能基本上由原料来决定,性能比较稳定。
PE-RT可以用热熔连接方法连接,遭到意外损坏也可以用管件热熔连接修复。地暖原料具有符合产品标准的蠕变破坏曲线,是聚乙烯中现阶段唯一不需交联就可用于热水管的一个品种。
PE-XB
·清洁、无污染,无毒无味,可免去人们饮用“黄水”、“锈水”之苦;
·耐温耐压,长期使用温度可达95℃ ;
·抗紫外线,耐老化,使用寿命长达50年;
·易弯曲,安装简单、快捷,管件少,经济实用,使用专用管件,可方便快捷地安装;
·不需攻丝、套扣、焊接;
·更好的耐环境应力开裂性。