第二章 散热器

[解] 已 知 ： Q=1600w，tpj=（95+70）/2=82.5℃， tn=18℃，△t=82.5-18=64.5℃ 查附录2-1，对四柱813型散热器
K 2.237t
0.302
2.237(64.5)
0.302
7.87W / m .c
2
修正系数： 散热器组装片数修正系数，先假定； 散热器连接形式修正系数，查附录2-4，； 散热器安装形式修正系数，查附录2-5，； 根据式（2-1）
安装在房间内的散热器，可有种种方式。实验公式都 是在散热器敞开装置情况下整理的。当安装方式不同 时，就改变了散热器对流放热和辐射放热的条件，因 而要对K或Q值进行修正。
5.散热器面积和长度的确定 （1）先按上述公式确定所需散热器面积； （2）再按下式计算所需散热器的总片数或总长 度；
n F / f ......(片或m)
8．散热器计算例题 [例题] 某房间设计热负荷为1600w,室内安装四柱813型 散热器，散热器明装在墙龛内，散热器距顶板 高度为100mm。供暖系统为双管上供式。设计 供、回水温度为：95℃/70℃，室内供暖管道明 装，支管与散热器的连接方式为异侧连接，下 进下出，计算散热器面积时，不考虑管道向室 内散热的影响。求散热器面积及片数。
(2)按构造：柱型,翼型,管型,平板型
5．选用原则： (1)以热水为热媒时，散热器的工作压力不得超过 制造厂规定的压力值；以蒸汽为热媒时，在系 统启动和停运时易渗漏，应限定散热器工作压 力。 (2)民用建筑中应采用美观、易清扫的散热器;放 散粉尘或防尘要求较高的厂房应采用易清扫的 散热器。
(3)有腐蚀性的厂房或相对湿度较大的厂房，应采 用铸铁散热器。 (4)热水系统中钢制散热器应防腐，蒸汽采暖系统 不使用钢制散热器。
F
/

Q K (t pj t n) 1 2 3
四柱813型散热器每片散热面积为0.28m2(附录1) 计算片数n/为: n/=F//f=4.13/0.28=14.75片≈15片 查附录2-3，当散热器片数为11～20片时:

/ 1
1
1.05
因此，实际所需散热器面积为：
F F 4.13 1.05 4.34m
B2-散热器连接形式修正 系数
B3-散热器安装形式修正 系数
3．散热器内热媒平均温度tpj
(1) 热水供暖系统中 ,tpj 为散热器进 出口水温的算术平均值;
t pj (tsg tsh ) / 2....... c (2)双管热水供暖系统，进、出口水 tsg __ 散热器进水温度. 温分别按系统的设计供、回水温度
2
实际采用片数n为： n=F/f=4.34/0.28=15.5片 取整数，应采用四柱813型散热器16片。
附录1 散热器安装方式的修正系数
每组片数 <6 6~10
1.00
11~20
1.05
>20
1.10
2
1
0.95
附录2 散热器连接形式修正系数
连接形式 同侧 上 进 下 出 1.0 1.0 1.0 异侧 上 进 下 出 1.004 1.009 1.009 异侧 下 进 下 出 1.239 1.251 1.225 异侧 下 进 上 出 1.422 1.386 1.331 同侧 下 进 上 出 1.426 1.396 1.396
K Q .......w / m2 . c t pj tn Q —每m 2散热器面积所散出的热量。
衡量散热器散热能力强弱的主要标志。 （2）K值的影响因素： 散热器的制造情况和使用条件。 （3）通过实验方法确定K，结果整理成K=f(△t) 或Q =f(△t)的形式，
（4）若实际情况与实验条件不同，则应对所测 值进行修正。 散热器组装片数修正系数 柱型散热器以10片作为实验组合标准，整理出 关系式。在传热过程中，柱型散热器中间各相 邻片之间相互吸收辐射热，减少了向房间的辐 射热量，只有两端散热器的外侧表面才能把绝 大部分辐射热量传给室内。随着柱型散热器片 数的增加，其外侧表面占总散热面积的比例减 少，散热器单位散热面积的平均散热量也就减 少，因而实际传热系数减少，在热负荷一定的 情况下所需散热面积增大。
A
A 130m m,
3 1.2
3 1.4
A 100mm, 3 1.15
C
A
A
A
1.5A
3 1.0
A
0 .8 A
A
0.8A空气流通口， 其高度为
3 0.9
计算; tsh __ 散热器回水温度. (3)单管热水供暖系统，每组散热器 的进、出口水温沿流动方向下降， 必须逐一分别计算; (4)蒸汽供暖系统，当蒸汽表压力≤ 0.03Mpa时，tpj取100℃；当蒸汽表 压力≥0.03Mpa时，tpj取与散热器进 口蒸汽压力相应的饱和温度。
4．散热器传热系数及其修正系数值 （1）传热系数K：
散热器时尚的外观
第二节 散热器的计算
1．目的 确定散热器的面积F和片数n
2.面积计算
Q-散热器的散热量,w Tpj-散热器内热媒平均温 度℃ tn-供暖室内计算温度 ℃
Q F 1 2 3 K (t pj t n)
K-散热器的传热系 数,w/m2. ℃ B1-散热器组装片数修正 系数
A
A
散热器安装在墙面， 外面有罩，罩子上 面及前面之下端有 空气流通孔
A 260m m, 3 1.12 A 220m m, 3 1.13 A 180m m, 3 1.19 A 150m m, 3 1.25
散热器安装形式同前， 但空气流通孔开在罩子 前面上下两端 安装形式同前，但罩子上 面空气流通孔宽度C不小于 散热器的宽度，罩子前面 下端的孔口高度不小于 100mm，其它部分为格栅 安装形式同前，空气流 通口开在罩子前面上下 两端，其宽度如图
1
散热器连接形式修正系数 2
所有散热器传热系数的关系式，都是在散热器支管与散 热器同侧连接，上进下出的实验状况下整理得出。当 散热器支管与散热器连接方式不同时，由于散热器外 表面温度场变化的影响，使散热器的传热系数发生变 化。当按上进下出实验公式计算其他连接形式传热系 数时，应预以修正。
散热器安装形式修正系数 3
四柱813 型 M-132 型 长翼型 (大60）
附录3 散热器安装形式修正系数
装置示意
3
装置说明 散热器安装在 墙面上加盖板
系数B3
A 40m m, 3 1.05 A 80m m, 3 1.03 A 100m m, 3 1.02
A
散热器安装在 墙龛内
A
A 40m m, 3 1.11 A 80m m, 3 1.07 A 100m m, 3 1.06
(3)散热器应明装，布置简单。
(4)垂直单管或双管热水供暖系统中，同一房间 的两组散热器可以串联连接；辅助用室及走廊 的散热器，可同邻室串联连接。 (5)楼梯间布置散热器时，应考虑楼梯间热流上 升的特点，散热器应尽量布置在低层或按一定 比例分布在下部各层。
(6)铸铁散热器的组装片数，不宜超过下列数值： 二柱(M132型)—20片；柱型(四柱)—25片；长翼 型—7片
f—每片或每1m长的散热器散热面积，m2/片或 m2/m 。 （3）再根据每组片数或长度乘以修正系数； （4）最后确定实际散热器面积。
6．考虑供暖管道散热量时，散热器散热面积的 计算
（1）暗装供暖管道的散热量没有进入房间内，同时进入 散热器的水温降低，设计中要考虑热水在管道中的冷 却。
（2）明装于供暖房间内的管道，全部或部分管道的散热 量会进入室内，抵消了水冷却的影响。计算散热面积 时，通常可不考虑这个修正因素。
供暖系统的 散热设备
第一节 散热器
1．作用： 向房间散热以补充房间的热损失，保持室内要求 的温度。
2．传热的方式： (1)对流传热→散热器 (2)辐射传热→辐射采暖系统 (3)热风供暖系统→暖风机
3.基本要求: (1)热工性能 (2) 经济性 金属热强度 : q K / G........w / kg. c 同一材质，q越大，经济性越好。 (3) 安装使用和工艺方面 有一定机械强度及承压能力; 结构形式应便于组合;
（3）精确计算散热器散热量的情况下，应计算明装供暖 管道散入供暖房间的散热量Qg ， 在计算散热器散热面 积时，应扣去供暖管道散入房间的热量Qg。
7．散热器的布置 (1)一般应安装在外墙的窗台下。沿散热器上升的 对流热气流能阻止和改善从玻璃窗下降的冷气 流和玻璃冷辐射的影响，使流经室内的空气比 较暖和舒适。 (2)为防止冻裂散热器，两道外门之间不准设置散 热器。在楼梯间或其它有冻结危险的场所，散 热器应由单独的立、支管供热，且不得装设调 节阀。
尺寸要小; 应能大批量生产. (4)卫生及美观: 外表光滑; 不积灰; 易于清扫; 不影响房间观感. (5) 使用年限长
4.分类: (1)按材质： 钢制散热器; 铸铁散热器; 其他材质散热器; 铝及铝合金散热器, 陶瓷散热器, 塑料散热器 钢制与铸铁散热器的比较： 金属耗量小 ; 耐压 ; 外型美观整洁 , 占地小 ; 热稳定 性差,易腐蚀