散熱器面積及片數的計算方法(共6頁)

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上項目一：室內熱水供暖工程施工模塊三：散熱器施工安裝單元2 散熱器的計算1-3-2-1散熱器面積及片數的計算方法1.計算散熱器的散熱面積供暖房間的散熱器向房間供應熱量以補償房間的熱損失。根據熱平衡原理，散熱器的散熱量應等于房間的供暖設計熱負荷。散熱器散熱面積的計算公式為 （2-1-2）式中 F散熱器的散熱面積（m2）；Q散熱器的散熱量（W）； K散熱器的傳熱系數W/（m2·）； tpj散熱器內熱媒平均溫度（）； tn供暖室內計算溫度（）； 1散熱器組裝片數修正系數； 2散熱器連接形式修正系數； 3散熱器安裝形式修正系數。2.確定散熱器的傳熱系數K 散熱器的傳熱

2、系數K是表示當散熱器內熱媒平均溫度tpj與室內空氣溫度tn的差為1時，每1 m2 散熱面積單位時間放出的熱量。選用散熱器時希望散熱器的傳熱系數越大越好。影響散熱器傳熱系數的最主要因素是散熱器內熱媒平均溫度與室內空氣溫度的差值 tpj。另外散熱器的材質、幾何尺寸、結構形式、表面噴涂、熱媒種類、溫度、流量、室內空氣溫度、散熱器的安裝方式、片數等條件都將影響傳熱系數的大小。因而無法用理論推導求出各種散熱器的傳熱系數值，只能通過實驗方法確定。國際化標準組織（ISO）規(guī)定：確定散熱器的傳熱系數 K值的實驗，應在一個長×寬×高為（4±0.2）m×（4±0.

3、2）m×（2.8±0.2）m的封閉小室內，保證室溫恒定下進行，散熱器應無遮擋，敞開設置。通過實驗方法可得到散熱器傳熱系數公式 K=a（tpj）b=a（tpj-tn）b （2-1-3）式中 K在實驗條件下，散熱器的傳熱系數W/（m2· ）； a 、b由實驗確定的系數，取決于散熱器的類型和安裝方式； tpj散熱器內熱媒與室內空氣的平均溫差，tpj=tpjtn。從上式可以看出散熱器內熱媒平均溫度與室內空氣溫差tpj越大，散熱器的傳熱系數 K值就越大，傳熱量就越多。附錄9給出了各種不同類型鑄鐵散熱器傳熱系數的公式。應用這些公式時，需要確定散熱器內的熱媒平均溫度tpj。3.

4、確定散熱器內熱媒平均溫度散熱器內熱媒平均溫度tpj應根據熱媒種類（熱水或蒸汽）和系統形式確定。熱水供暖系統tpj= （2-1-4）式中 tpj散熱器內熱媒平均溫度（）；tj散熱器的進水溫度（）；tc散熱器的出水溫度（）。對于雙管熱水供暖系統，各組散熱器是并聯關系，散熱器的進出口水溫可分別按系統的供、回水溫度確定，例如，低溫熱水供暖系統，供水溫度95 ，回水溫度70，熱媒平均溫度為 tpj=82.5 對于單管熱水供暖系統，各組散熱器是串聯關系，因水溫沿流向逐層降低，需確定各管段的混合水溫之后逐一確定各組散熱器的進、出口溫度見公式（1-1-7），進而求出散熱器內熱媒平均溫度。公式（1-1-7）也適

5、用于水平單管系統各管段水溫的計算。計算出各管段水溫后，就可以計算散熱器內熱媒的平均溫度。蒸汽供暖系統，當蒸汽壓力 p 30kPa(表壓)時，tpj取100 ；當蒸汽壓力 p>30kPa （表壓）時，tpj取與散熱器進口蒸汽壓力相對應的飽和溫度。4.確定散熱器傳熱系數的修正系數 散熱器傳熱系數的計算公式是在特定條件下通過實驗確定的，如果實際使用條件與測定條件不相符，就需要對傳熱系數K進行修正。（1）組裝片數修正系數1 實驗測定散熱器的傳熱系數時，柱型散熱器是以10片為一組進行實驗的，在實際使用過程中單片散熱器是組對成組的，各相鄰片之間彼此吸收輻射熱，熱量不能全部散出去，只有兩端散熱器的外側

6、表面才能把絕大部分輻射熱量傳給室內，這減少了向房間的輻射熱量。因此組裝片數超過10片后，相互吸收輻射熱的面積占總面積的比例會增加，散熱器單位面積的平均散熱量會減少，傳熱系數K值也會隨之減少，需要修正K值，增加散熱面積。反之，片數少于6片后，散熱器單位面積的平均散熱量會增加，K值也會增加，需要減少散熱面積。散熱器組裝片數修正系數1見表2-1-1。表2-1-1 散熱器組裝片數修正系數1 （2）連接形式修正系數2 實驗測定散熱器傳熱系數時，散熱器與支管的連接形式為同側上進下出，這種連接形式散熱器外表面的平均溫度最高，散熱器散熱量最多。如果采用表2-1-2所列的其他連接形式，散熱器外表面平均溫度會明顯

7、降低，tpj 也遠比同側上進下出連接形式低，傳熱系數K也會減小，因此需要對傳熱系數進行修正，取2>1 ，增加其散熱面積。表2-1-2列出了不同連接形式時，散熱器傳熱系數的修正系數2。表2-1-2 散熱器連接形式修正系數2（3）安裝形式修正系數3 實驗確定傳熱系數K時，是在散熱器完全敞開，沒有任何遮擋的情況下測定的。如果實際安裝形式發(fā)生變化，有時會增加散熱器的散熱量（如散熱器外加對流罩）；有時會減少散熱量（如加裝遮擋罩板）。因此需要考慮對散熱器傳熱系數K進行修正。表2-1-3列出了散熱器安裝形式修正系數3。其實質是在不同安裝形式下對散熱器散熱面積進行修正。另外，實驗表明：在一定的連接方式和

8、安裝形式下，通過散熱器的流量對某些形式散熱器的K值和Q值有一定的影響；散熱器表面采用不同的涂料時，對K值和Q值有影響；蒸汽供暖系統中，蒸汽散熱器的傳熱系數K值要高于熱水散熱器的K值。可根據具體條件，查閱有關資料確定散熱器的傳熱系數K值。表2-1-3 散熱器安裝形式修正系數35.計算散熱器的片數或長度散熱器的片數或長度 n= （2-1-）式中 n散熱器的片數或長度（片或m）； F所需散熱器的散熱面積（m2）； F每片或每 m散熱器的散熱面積（m2/片或m2/m ），可查附錄9確定。實際設置時，散熱器每組片數或長度只能取整數。供暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范規(guī)定，柱型散熱器面積可比計算值小0.1 m2，

9、翼型或其他散熱器的散熱面積可比計算值小5%。另外，鑄鐵散熱器的組裝片數，粗柱型（M132）不易超過20片；細柱型不易超過25片；長翼型不易超過7片。4.【能力訓練】試計算圖2-1-所示立管各組散熱器的面積及片數。已知條件：每組散熱器的熱負荷已標于圖中，單位為W。系統供水溫度95，回水溫度70。選用二柱M132型散熱器，裝在墻龕內，上部距窗臺板100mm。供暖室內計算溫度tn=18。 【解】計算步驟： （1）計算各立管管段的水溫 由公式（1-1-7）圖2-1-8t1=tg-=95- =88.19t2=95- =82.45t3=95-=76.71（2）計算各組散熱器的熱媒平均溫度tpj tpj4=

10、92tpj3=85tpj2=80tpj1=73（3）計算散熱器的傳熱系數K 查附錄9，M132型散熱器傳熱系數的計算公式為K=2.426tpj0.286，所以K4=2.426×（92-18）0.286=8.31 W /（m2· ）K3=2.426×（85-18）0.286=8.08 W /（m2· ）K2=2.426×（80-18）0.286=7.90 W /（m2· ）K1=2.426×（73-18）0.286=7.65 W /（m2· ）（4）計算散熱器面積F 用公式（2-1-2）計算四層：先假設片數修正系數1

11、=1.0，查表2-1-2，同側上進下出連接形式修正系數2=1.0；查表2-1-3，該散熱器安裝形式修正系數3=1.06，則F4=F=F2=F1=（5）計算散熱器的片數 查附錄9，M132型散熱器每片面積f=0.24 m2/片，由公式（2-1-）得 n4=片查表2-1-1，片數修正系數1=1.0510.75片×1.05=12.29片 0.29片×0.24/片=0.07 m20.1 m2 因此n4=12片同理n3=2.47/0.24=10.29片 10.29片×1.05=10.8片 0.8片×0.24/片=0.192 m2>0.1 m2 因此n3=11片n2