散热器如何选型及计算

散热器如何选型及计算 

【1】散热器基础  1、 散热量计量单位的W 是什么？  散热器技术性能中的W 是热功率计量单位。是指每

米或每片（柱）散热器在不同工况下每小时的散热量（瓦）。 2、什么是金属热强度？其在工程中的实际意义是什么？  金属热强

度Q（W/KG .℃）:是指金属散热器内热媒的平均温度与室内空气温度相差1℃时,每公斤质量的金属单位时间所散出的热量.Q值越大,

说明散出同样的热量所耗用金属越少.这个指标是衡量散热器节能和经济性的一个指标。    各种散热器的金属热强度比较表  
  散热器的类型 金属热强度范围(W/Kg℃)  散热器类型  金属热强度范围 (W/Kg℃)  钢制柱型散热器  0.6-1.3  铝制柱翼型散热

器  1.8-3.9  钢制板型散热器   0.9-1.4   铜铝复合柱翼散热器   1.2-2.8      3、什么是散热器的传热系数?  散热器的传热

系数K(W/㎡.℃):是指散热器内热媒的平均温度与室内气温相差为1度时,每平方米散热面积所传出的热量.该值与散热面积的乘积,再

乘标准传热温差(64.5℃)就是该散热器的标准散热量.即Q=K.F.64.5,在散热面积一定的情况下,K值越大,则散热器的散热量就越大.K

值为整个传热过程的综合系数(包括对流传热和辐射传热),与散热器本身的特点和使用条件有关,如水流情况,内外表面情况等。   

4、散热器的散热过程是什么样的?  当温度较高的热媒在散热器内流过时,热媒所携带的热量通过散热器不断地传给温度较低的室内

空气,其散热过程为:     1、散热器内的热媒通过对流换热把热量传给散热器内壁面(内表面放热系数)    2、内壁面靠导热把热量

传给外壁;      3、外壁靠对流换热把大部分热量传给空气,又靠辐射把一小部分热量传给室内的物体和人.  5、散热器的水容量对

采暖的影响如何? 散热器水容量对采暖的影响:     1、散热器的水容量大,采暖系统热惰性比较大,在锅炉间断供热时,水冷却时间

稍长一些,采暖房间仍可以保持相当长时间的一定温度.但再供水时,水升温也比较慢.大水容量的系统调节反映速度较慢.在连续供热

时,对供暖质量无影响；     2、散热器的水容量小,启动时间短,温度调节灵敏,居室升温快,便于分户计量供热,既省钱又方便；   

3、热量是靠流动的水携带和运输的,水容量大小对热量无直接影响,只是调节时间有长短分别。  【注】：铝制散热器水容量最小，

所以铝制散热器升温快，调节灵活，可实现人在快速升温，人离即可降温的间歇式供暖。
6、我国散热器目前主要有哪几种? (1)铸铁散热器:柱型,翼型   (2)钢制散热器:板型,柱型,管柱型,串片型,翅片管型,卫浴型,钢铝

复合柱翼型  (3)铜管类散热器:铜铝复合柱翼型,铜管铝片对流型,卫浴型  (4)铝制散热器:铝制柱翼型,铸铝柱型  (5)不锈钢散热

器:不锈钢柱翼型,卫浴型 7、我国采暖系统主要使用哪几种管材?     1、以§≥2.75MM 的焊接钢管为主,采用丝接；    2、工作

压力超过1.0MPA 时采用无缝钢管,法兰连接；    3、要求高的工程可采用铜管或不锈钢管；     4、水温较低的系统可采用

PB,PPR,PPR铝制复合等塑料管。 8、 铸铁,钢,铝,全铜水管散热器各有什么特点?     1、铸铁:寿命长,耐腐蚀,外观差,但内腔有砂

的散热器不利分户计量，价格较低；    2、钢:寿命短,不耐蚀（氧化）,外观好,可分户计量，价格中等；     3、铝:寿命长,耐腐

蚀、抗氧化（中性水质）,外观时尚、大方,可分户计量，价格中等；    4、全铜水道:寿命长,耐腐蚀,外观一般,可分户计量，价格

高。 9、造成散热器腐蚀的主要因素有哪些?  不同金属材质的散热器腐蚀的因素有差异,综合说来主要因素如下:    1、原材料本

身抗腐蚀能力低,以及加工过程中的损伤和减薄；    2、供暖水质不当；    3、运行维护不当；    4、停水保养不当。  10 、怎

样清除散热器内部水垢?     1、采暖系统由锅炉、供热管道、散热器组成.其中锅炉是升温部分较易结垢,散热器是降温部分不易结

垢(生活中,烧开水的水壶易结垢,保温热水瓶不易结锈道理相同)；    2、采暖系统中已加了防垢化学药物,避免结垢；     3、铝

制散热器内腔高度洁净,光洁度较高,远高于锅炉和管道,所以其结垢程度要远低于锅炉和管道；    4、与空调水系统一样,管道的清

洗目前已进入日程,引起注意,并已出现专业化清洗公司。 11、 铝制散热器比其它散热器的优点是什么?    1、外观方面:精加工,

高品质，可与任意家装匹配；    2、体积小,重量轻,施工安装便捷； 3、优秀的热工性能。 传热快:  一般通热水后在15分钟内即

可达到标准热量,其传热速度远比一般散热器高. 调节室温容易:  因铝制散热器可实现快热快冷的特点，通过温控阀即可调节散热

器热量,达到控制室温的目的. 耐水压高:  由于铝制散热器的中间部分采用航空拉伸铝,可承受高达15KG 压力,安全运行不漏,因而

大大提高使用安全性 寿命长:   铝制散热器在中性水质中，由于铝的抗氧化特性，可在内道表面产生一层致密的保护膜，阻止了氧

化腐蚀的产生，而在中性水质的腐蚀主要是氧化，所以铝制散热器在防腐能力上可与老式钢制散热器相媲美.  性价比高，在相同的

面积内，采用铝制散热器与钢制散热器费用基本差不多，但铝制散热器的美观、大方是钢制散热器不可相比的。  12、 散热器上必

须装放气阀吗?  有的系统配管设集中排气阀，空气可以自然排出,这时散热器上的放气阀并非必须安装，但多数系统配管形式不能

保证空气排出,所以需要在散热器上方安装手动放气阀。 13、不同材质的散热器对水质有哪些要求？  答：不同材质的散热器对水

质的不同要求如下：     1、壁厚§=1.2～1.5mm钢制散热器：PH=10～12；O2≤0.1mg/l      2、铜管（挤压扎制拉伸紫铜管）产

品：PH=7～8.5；CL-、SO42-≤100mg/l     3、铝制产品：PH=5～8.5；CL-、SO42-≤100mg/l     4、壁厚§≥2.5mm的钢管散热器

，可以与采暖系统所用钢管统一要求     5、有可靠内防腐的钢、铝产品，可根据处理工艺的可靠性适当扩大使用范围。 二 有关

热工计算  14、采暖室外计算温度是如何确定的?  采暖室外计算温度应采用历年平均不保证5天的日平均温度。 15、各地区的采暖

期天数如何决定?  设计计算的采暖天数应按累计日平均温度稳定低于或等于采暖室外临界温度的总日数决定.一般民用建筑和工业

建筑,采暖室外临界温度宜采用5℃。但目前有不少地区按8℃采用,并提高了室内温度舒适的天数。 16、中国采暖区域划分标准如何

?  国家暖通空调设计规范规定了集中采暖区和建议采暖区: 集中采暖区:  宜采用集中采暖,在建筑验收时,必须同时验收其采暖供

热系统。

   1、累年日平均温度稳定低于或等于5℃的天数≥90天。      2、符合下列条件之一的地区,如幼儿园,养老院,中小学校,医疗机构等建筑：    A 累年日平均温度≤5℃的日数为60-89天;     B 累年日平均温度≤5℃的日数不足60天,但≤8℃的天数≥75天. 建议采暖区:  在日最低温度＜5℃的天数少于85天的地区为建议采暖区,采暖供热系统在可选范围内. 采暖趋势:  随着人民生活水平的提高,采暖范围正在由北向长江流域逐渐扩大,这也为广大散热器行业的同仁提供了更广阔的市场活动空间和更多样的技术要求.  17、标准散热量中的标准工况△T64.5℃是怎么回事?  散热器温度越高与环境温度差越大,其散热量越大.为了界定散热器的散热量的比较标准,我国散热器的散热量测试标准中规定了测定散热量的标准工矿,即进水温度95℃,出水温度70℃,室温18℃,这时的传热温度差△T为(95+70)/2-18=64.5℃.其中进水口温度(95℃)+出水口温度(70℃)/2即相当于散热器的平均温度.这样不同的散热器都在同一条件(工况)下测出的散热量就可以互相对比了。 18、散热器标准散热量和工程选用时的散热量有何差别?  散热器的标准散热量是指由标准试验台提供的当散热器内外传热温差为64.5℃(即(95+70)/2-18)时的散热量.工程选用时的散热量是按工程提供的热媒条件,求出本工程的传热温差,再按该散热器的散热量计算公式求出的散热量.如工程条件为供水80℃,回水60℃,室温20℃,则传热温差即为((80+60)/2-20=50℃,这种条件下的计算的散热量为工程选用时的散热量.实际工程运行时,水温还能与设计条件不同,这时的真实散热量还要变化。 19、举例说明,散热器非标准工况下的散热量如何求得?  将工程设计条件下的传热温差△TS代入散热器的散热量计算公式求得,或按厂家提供的散热量计算表查出.但要注意还要进行片数,接管,安装等多种附加修正后才算计算完毕. 比如:设计图纸中要求一组△T=55℃,2200W的散热器   如选R021A600，查△T=55℃工况,其热量=166W/片,计算片数N=2200÷166=13.25，取整数13，则需要散热器13片。 20、我国建筑节能的主要目标是什么?  我国的建筑节能指标是以上世纪七,八十年代建筑的耗热量为基础,第一步节能50%,第二步再在第一步基础上节能30%(即总节能量为65%).这一任务由建筑(围护结构及建筑设计)承担50%,锅炉房,外网,采暖系统及其他专业承担50%。  21、建筑物耗热量如何估算?  建筑物内安装多少散热器？这是由暖通工程师设计计算的，其计算很复杂，一般人难以进行。作为普通老百姓消费者，希望能做到心中有数，我们可用简单的经验数据来估算。

在估算时，应考虑不同地区、楼房或平房、顶层或底层、端头或中间、北房或南房、城里或城外、墙体保温性等因素。在计算出散热量大小后，再适当多加10～20%，宁可热点，可别冷着。若安装温控阀，必须过热才可调控。散热量小了，温控阀是不起作用的，它不可能把温度调高。 22、采暖负荷计算中如何处理太阳辐射热的影响?  采暖负荷计算中对太阳辐射热的影响,采取了南“﹣”北 “﹢”的朝向修正率方法,修正围护结构的基本耗热量部分。其修正率为： 北,东北,西北:0-10% 东,西:-5%  东南,西南:-10-15% 南:-15-30%  各地区按当地冬季日照率、辐射照度、建筑物使用和被遮挡等情况取不同的附加率。 23、 一栋住宅的总耗热量如何计算?  按本楼的总建筑面积(包括非采暖面积)乘以平米耗热量指标,即 Q=QM*F 对实现第一步节能的住宅建筑QM=50W/㎡；  对实现第二步节能的住宅建筑QM=40W/㎡。 24、一栋住宅的总循环水量如何估算? 按下式计算:G=0.86Q/△T(KG/H) 式中:G:本楼循环水量,KG/H Q:本楼总耗热量,W  △T:为本楼供回水温差,℃  0.86:为换算系数  25、采暖系统的水循环阻力H(或称作用压头)如何估算? 采暖系统的水循环阻力H一般估算如下：     1、按最长环路,室内管道的摩阻和局部阻力,每米管长,按200-250Pa/M估算；
2、机械循环热水采暖系统，摩擦阻力损失占50%，局部阻力损失占50%；    3、换热器按0.1-0.15MPa估算；    4、设计裕量:10-20%。 1MPa=10KGF/CM2=100MH2O 1MMH2O=10Pa 26、循环水泵如何选择?  应根据计算所得的水量G及总循环阻力H来选择水泵.与外网连接的系统应换算外网在本楼接口处的供回水压差，是否够用(城市热网一般预留压差≥5MH2O)。 27、 散热器的工作压力定多少是合适的?  我国暖通空调设计规范规定,采暖系统高度超过50M时就应分区设置.这时系统的静压约为55MH2O。而采暖系统的动压(推动水循环，包括换热器等)约为20M-30M H2O,动压和静压的总和约为70-90MH2O(即0.7-0.9MPa)。所以散热器的工作压力取1.0MPa已够用了。关于个别城市热网直连的情况可作特殊处理。 28、 系统运行前的压力测试如何进行?  在系统或系数的某部分投入运行前,必须对其进行压力测试.首先,所测系统应排出空气并充满处理过的水，然后用泵将压力升到至少为工作压力的1.5倍。这一压力应该至少保持10分钟，压力下降不超过0.02 Mpa才为合格，在压力测试过程中，应对接头，连接处和设备进行目测检查以确保无泄漏。测试人员应进行记录，该记录应包括时间、地点、观测设备以及测试的初始和终了压力等信息，也应包括注意到的可能渗漏.最后测试人员在测试记录上签字。具体测点位置及系统试压的压力值均应按施工验收规范要求确定。 29、 热水供暖系统设计应强调哪些问题? 应从以下6方面考虑：     1、必须保证满水条件下的闭式循环,最好实现密闭式热水采暖系统；    2、必须强调供暖水质的处理及控制；    3、必须保证有足够的水量,足够的资用压头；    4、必须有良好的排气,保证水循环畅通；     5、必须考虑水力平衡,保证各组散热器均能通水；    6、对较长的直管段,必须考虑热补偿。 三 散热器选择与比较  30、购房要注意有关供暖系统的哪些问题? 可以从7个方面加以考虑：     1、注意散热器的热负荷,即每平方米的散热量.华北地区的砖混结构住宅,一般配置70W/㎡；节能型保温建筑配置50W/㎡；华中及华东地区的独立供暖住宅，一般配置120～130W/㎡。     2、看散热器类型是否安全舒适.面积很大的房间最好选用R021B1800的散热器,散热均匀又安全舒适；    3、如房屋已采用热计量,应注意散热器是否有可调节的温控阀,它可使室温得到控制,做到既省钱又方便；

   2、每个房间最少一组散热器，大的房间考虑空气温度分布均匀，可先2-3组。一般100㎡住房为一厅三室二卫一厨，大约应选7组散热器，其散热量分别为各房间面积X(80-140)W/㎡。 34、散热器安装位置有什么要求?   散热器一般沿外墙窗下设置，距地≥100mm。住宅建筑也可沿内墙设置。尽可能明装，必须设罩时应选用对散热器无严重影响的罩型。  35、散热器安装离墙多远合适?  在外墙里边安装时，为了减少散热器通过外墙的无效热损失，需要距离墙面有一定距离，利用这一空隙，促使气流流动并隔热。  散热器背面距墙面的尺寸，过去采用50mm，现在多采用30mm。  对流型散热器有背板时，距离10-20mm;无背板贴墙安装时，必须在相对应的墙面进行保温。 36、单户热水供暖系统(一户一炉的有泵系统)设计安装时要考虑哪些问题?    1、系统构造简单,作用半径尽可能短；     2、确保整个系统的水泵的扬程应大于总水流阻力,且各支路的压力要平衡；    3、要有良好而可靠的排气措施,水平管段的坡度不小于0.003,并且坡向合理；    4、炉子应设于安全的位置,并有安全保证措施，如阳台或厨房中。 37、散热器不热主要有哪几种原因?    1、建筑物供,回水压差不够；    2、供水水量和水温不够；    3、系统内各支管水力失调；    4、空气堵塞,绝断水流；     5、散热器数量不够或未按实际水温选配；    6、散热器散热性能不准确；     7、系统的垂直失调，系统的水平失调；    8、管道堵塞或阀门打不开；    9、围护结构保温条件不够；
   10、供暖时间不足；    11、新房或四邻未供暖。 四 供暖系统知识  38、常用供暖方式有哪几种? 散热器供暖：   A 热水集中供暖    B 蒸汽集中供暖    C 热水单户供暖    D 单个电散热器供暖 辐射供暖：    E 热水地板或吊顶辐射供暖    F 燃气红外线辐射供暖    G 电辐射供暖   1、热风供暖    2、太阳能供暖(被动或主动)  39、各国区域供热技术的热源有何特点?  早期,俄罗斯和东欧国家的区域供热的热源以热电厂为主,美国和西欧各国的区域供热热源多以区域锅炉房为主;近年来大型集中供热,热电联产,热电冷三联供以及随着新型能源的开发利用及节能环保的强烈呼声,原子能,地热,太阳能也都被广泛使用，还有单户壁挂炉独立供暖。 40、由于热源不同有哪四种不同的供热方式?  就建筑物内采暖系统而言,由于热源的不同,出现以下四种情况：    1、一户一炉的单户独立供暖系统；    2、一楼一炉的小型热水供暖系统；    3、一区一炉的区域锅炉房供暖系统；     4、城市集中供热的供暖系统,多以换热站换热后向建筑物采暖系统供水,也有由锅炉直供的情况。    按照供热情况的不同,以上四种供热方式可归结为锅炉直供和换热器供热两类供热方式.  前者热媒水通过锅炉及散热器实现循环;后者是换热后的二次热媒水通过散热器与换热器实现循环,而不与锅炉直接相通.换热器的热源侧与锅炉实现一次热媒水循环,或由蒸汽加热.由于锅炉和换热器对热媒水质的要求不同,所以处于以上两种供热方式下的散热器,分别承受着不同水质的热媒.锅炉直供的供暖系统,水质按锅炉水质控制;换热器供热的供暖系统,水质按换热器控制,按密闭式循环冷却水水质采用. 41、 中国城镇供热以哪种方式为主?
按照我国现行政策,我国城镇供暖以集中供热为主,一户一炉的燃气供暖,电暖等等可为补充。 42、散热器的接管方式有哪些？哪些接法效果较好？  答：从保证散热量的角度出发，同侧上进下出、异侧上进下出、底进底出（中间设隔板）三种接法对散热量的影响基本相当，差别不大，应优先采用；同侧下进上出会减少散热量39%，不般不应采用。 43、建筑物供暖热负荷指标是什么含义？  答：一栋建筑物的供暖热负荷指标是供暖设计条件下，本栋建筑物的总共热量除以本栋建筑的总建筑面积（包括非采暖房间），这一概略数仅供初步设计概算时及选择锅炉、确定锅炉房面积时使用。  由于一栋建筑物内各房间所处的楼层、朝向、方位等条件不同，所以相同面积的不同房间耗热量差别很大，不能按照相同的平米耗热量指标计算本房间的耗热量，进而选配散热器。 44、采暖系统应如何满水养护？ 答：满水养护注意事项如下：     1、新系统使用前应试压，冲洗、排气、灌满水；    2、运行中应及时排气、补水、保证满水运行；     3、采暖季结束后，应停泵检修（局部放水或全部放水），然后重新灌满水，并适当加温运行、排气、然后停泵；    4、非采暖季期间应检查及补水，保持满水；     5、在下一采暖季运行前应根据水质情况决定是否换水后运行。 五、采暖设计基础知识 (一)建筑热工
45、建筑热工设计分区分哪几个? 对各分区在设计上有何要求?  建筑热工设计分区有严寒地区,寒冷地区,夏热冬冷地区,夏热冬暖地区,温和地区.各分区热工设计见下表:
分区名称 设计要求  严 寒 地 区  必须充分满足冬季保温要求,一般可不考虑夏季防热 寒 冷 地 区  一般应满足冬季保温要求,部分地区兼顾夏季防热 夏热冬冷地区  必须满足夏季防热要求,适当兼顾冬季保温 夏热冬暖地区  必须充分满足夏季防热要求,一般可不考虑冬季保温 温 和 地 区   部分地区应考虑冬季保温,一般可不考虑夏季防热  (二)热负荷计算  46、建筑物的得失热量包括哪些?什么是供暖热负荷? 建筑物的得失热量包括如下：    1、围护结构的耗热量；     2、加热由门窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量；    3、加热由门,孔洞及相邻房间侵入的冷空气耗热量；    4、水分蒸发的耗热量；
   5、加热由外部运入的冷物料和运输工具的耗热量；    6、通风耗热量；     7、最小热负荷的工艺设备的散热量；    8、热管道及其它热表面的散热量；    9、热物料的散热量；     10、通过其它途径散失或获得的热量。  建筑物的供暖负荷等于其失热量与得热量的差值.居住建筑设计采暖热负荷中对一些不稳定的自由热不予计算.其供暖热负荷主要包括围护结构耗热量及冷风渗入耗热量大部分.  供暖热负荷:是指在某室外温度TWN 下,为达到要求的室内温度TN,供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量. 47、建筑物围护结构的耗热量包括哪些?怎样计算? 包括基本耗热量和附加耗热量 基本耗热量,按下式计算： Q=AKF(TN-TWN)  式中:Q_ 围护结构的基本耗热量,W F_ 围护结构的面积,㎡   K_ 围护结构的传热系数,W/㎡ .℃  TWN_ 采暖室外计算温度,℃  TN_室内计算温度,℃  A_ 计算温差修正系数  附加耗热量：按以下规定考虑附加  朝向修正,风力附加,外门附加,高度附加,两面及两面以上外墙附加,窗墙比较大时附加,间歇附加等因素。 48、冷风渗入耗热量如何计算?  多层建筑按窗缝渗入空气量计算耗热量;高层建筑中因风速随高度的增加而增大,以及热压的作用(下进上出)的影响,各层应采用不同的窗缝渗入(或渗入)空气量,并依此计算空气耗热量。 49、居住建筑中考虑邻户传热应采取什么措施?  居住建筑应当考虑邻户传热.应在各房间热负荷计算的基础上,根据邻户情况,增加50%以上的散热器数量,但这部分增加散热器所对应的散热量,不再计入该建筑物的总热负荷。 50、散热器安装模式 1） 并联方式：   每组散热器都需要安装两个温控阀，或者安装水力平衡阀门。两个温控阀门的上端阀门可做为开关阀，下端的阀门
为水力平衡阀门，用来调节水流量，以避免离水泵较近的散热器水流量大，而较远的散热水流量的问题。

    2）并联的同程系统  并联同程系统其特点是和并联异程基本上一样的。但是在运行原理有差别，简单的说，叫做先供后回，就是前端第一组散热器的回水暂不向主管道循环，而是往下继续走，连接下一组散热器的回水管，依次类推„从最末端散热器拉出一根回水管路，回到主管道的回水管上。系统每组散热器的水流量基本上是相同的，系统非常平衡，一般不会出现末端不热的现象。可以说是一种水力系统平衡最佳的方式。

  3）分集水器式（章鱼式）  章鱼式管路系统特点：锅炉进出口分别通过分水器和集水器与各组并联散热器连接，各并联管路间的水力平衡通过分水器上的阀门进行调节来平衡各环路的阻力，可分室温度控制。管材铺设于地板下，是一种比较美观的连接方式，但管材用的比较多。  章鱼式管路系统能实现地下无接头，由于整管埋设可做保温，既节能又保护地板，同时也可避免接头多带来的隐患。主要用料为：PPR铝塑管。