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干货 | 如何计算散热器在不同温差下的散热量

   日期:2019-10-25     来源:暖立方壁挂炉网    浏览:4065    
核心提示:散热器厂家在出厂或售货时所标的散热量一般都是指标准散热量。
  在解答问题前,首先要弄清几个概念:
 
  标准散热量
 
  标准散热量指采暖散热器按我国国家标准GB/T 13754-1992采暖散热器散热量测量方法,在闭室小室内按规定条件所测得的散热量,单位是瓦(W)。
 
  而它所规定条件是热媒为热水,进水温度95℃,出水温度70℃,平均温度(95+70)/2=82.5℃,室内温度18℃,计算温差ΔT=82.5℃-18℃=64.5℃,这是散热器的主要技术参数。
 
  散热器厂家在出厂或售货时所标的散热量一般都是指标准散热量。
  工程所用散热量与标准散热量的区别
 
  标准散热量是指进水温度为95℃,出水温度为70℃,室内温度为18℃,即温差ΔT=64.5℃时的散热量。而工程选用时的散热量是按工程提供的热媒条件来计算的散热量,现在一般工程条件为供水80℃,回水60℃,室内温度20℃,因此散热器ΔT=(80℃+60℃)/2-20℃=50℃的散热量为工程上实际散热量。因此,在对工程热工计算中必须按照工程上的散热量来进行计算。
 
  在解释完上面的术语以后,下面介绍一下采暖散热器的欧洲标准EN 442。欧洲标准EN 442是由欧洲标准化委员会/技术委员会CEN所编制。按照CEN内部条例,以下国家必须执行此标准,包含澳大利亚、比利时、丹麦、芬兰、法国、意大利、荷兰、西班牙、瑞典、英国等18个国家。
 
  而欧洲标准EN 442的标准散热量与我国标准散热量是不同的,欧洲标准所确定的标准工况为:进水温度80℃,出水温度65℃,室内温度20℃,所对应的计算温差ΔT=50℃。欧洲标准散热量是在温差ΔT=50℃的散热量。
 
  那么,怎么计算散热器在不同温差下的散热量呢?
  散热器在不同温差下的散热量
 
  散热量是散热器的一项重要技术参数,每一个散热器出厂时都标有标准散热量(即ΔT=64.5℃时的散热量)。但是工程所提供的热媒条件不同,因此我们必须根据工程所提供的热媒条件,如进水温度、出水温度和室内温度来计算出温差ΔT,然后计算各种温差下的散热量。
 
  ΔT=(进水温度+出水温度)/2-室内温度
 
  现在就介绍几种简单的计算方法——
 
  1、根据散热器热工检测报告中,散热器与计算温差的关系式来计算。
 
  Q=m×ΔTN
 
  如74×60检测报告中的热工计算公式(10柱):Q=5.8259×ΔT1.2829。
 
  ①当进水温度为95℃,出口温度为70℃,室内温度为18℃时:
 
  ΔT=(95℃+70℃)/2-18℃=64.5℃;
 
  Q=5.8259×64.51.2829=1221.4W(10柱);
 
  每柱的散热量为122.1W/柱。
 
  ②当进水温度为80℃,出口温度为60℃,室内温度为20℃时:
 
  ΔT=(80℃+60℃)/2-20℃=50℃;
 
  Q=5.8259×501.2829=814.6W(10柱);
 
  每柱的散热量为81.5W/柱。
 
  ③当进水温度为70℃,出口温度50℃,室内温度为18℃时:
 
  ΔT=(70℃+50℃)/2-18℃=42℃;
 
  Q=5.8259×421.2829=708.4W;
 
  每柱的散热量为70.8W/柱。
 
  而根据国家散热器质量监督检验中心检验报告检测结果汇总显示:散热量与计算温差的关系式为Q=5.8259×ΔT1.2629(W)。当ΔT=64.5℃,散热量Q=1221.4(W),金属热强度Q=2.0583W/Kg·℃。
  2、利用供热系数Q=K·F·ΔT来计算
 
  一般来说,ΔT已经计算出来,F是散热面积,传热系数K,可通过类似散热器中计算出来或者从经验得到的,这种计算方法一般用于还没有经过热工检验、正在试制的散热器中。
 
  一般热工计算都采用热工检验报告中散热量与计算温度的关系来计算。
 
  如何计算房间安装多少柱散热器
 
  还有很多用户和经销商会经常问这样一个问题,那就是房间内应安装多少柱的散热器,又是根据什么计算出来的呢?
 
  1、房间的供暖热负荷
 
  当室内温度存在差异时,热交换总是存在的。房屋通过墙、窗、门、屋顶、地面围护结构传出的热量及渗入的冷空气所需的热量为房屋的散热量。房间通过除供暖系统之外的其他途径(如太阳辐射、人体、照明、电气用具、炊事等)所得到的热量称为得热量。
 
  在普通建筑物中,一般来说,其失热量大于得热量。
 
  为了使室内温度维持在人们生活、工作所要求的某个平均温度值,需要用供暖系统进行热补偿。房间失热量与得热量的差值称为房间的供暖热负荷。这些热量是供暖系统提供的。所以,通常亦称为供暖系统的热负荷或房屋耗量。
  2、房屋供暖热负荷的估算
 
  Q=q×F
 
  式中:
 
  Q-房屋总耗热量(W)
 
  q-单位面积热指标(W/m2)
 
  F-房屋总面积(m2)
 
  但是在计算中应考虑到房屋朝向的差别、外墙的差别,屋顶及地板的差别等因素,做相应的调整,其调节公式可表述为:
 
  Qi=[1+∑Bi]×q×F
 
  式中:
 
  Qi-该房间的总热负荷(m2)
 
  F-单位面积热指标(W/m2)
 
  ∑Bi-各房间修正系数总和
 
  需要强调的是,采用耗热指标计算房间的热负荷,只能适应一般的概略计算,对于正规的工程设计或一些特殊建筑物,均应按照规范规定的计算方法进行仔细的计算,以求计算得更为准确可靠一些。
 
  注:同时还要考虑到地区、是否连续供暖等。
 
  如何取单位面积热指标来计算建筑物应安装多少散热器?这是由供暖工程师设计计算的。其计算很复杂,计算量也很大,一般人难以进行。因此,作为我们的一般人员,可用简单的经验数据来取单位面积热指标,然后再来计算。
 
  下面就讲一下具体怎么计算的问题。
 
  房间的供暖热负荷应当由供暖散热器承担,以散热器向室内空间散发出的热量去补偿房间的耗热量,维持房间内空气的某一平均温度值,散热器的基本计算公式为:
 
  N=QJ/QS
 
  式中:
 
  QJ—房间的供暖热负荷(即房间失热量、得热量的差值)
 
  Qs—散热器在供热条件下,温差ΔT的散热量(W/柱)
 
  N—散热器的数量(柱数)
 
  以15m2房间为例,采用中心距600mm铜铝复合74×60散热器。采暖设计的技术参数:进水温度为80℃,出水温度为60℃,室内温度为20℃。求温差ΔT=(80℃+60℃)/2-20℃=50℃。
 
  计算在温差ΔT=50℃的散热量通过热工检验报告中查得散热量与计算温差的关系式为:
 
  Q=5.8259×ΔT1.2829(10柱)
 
  当ΔT=50℃时,散热量Q=5.8259×501.2829=831W(10柱)。
 
  房间供暖热负荷是这样估算的,根据公式Q=q×F,我们选q的上限70W/m2。
 
  Q=70W/m2×15m2=1050W
 
  根据公式N=QJ/Qs,N=1050W÷83W/柱=12.65柱≈13柱。
 
  计算完成后,为了防止出现误差,再适当增加10%左右。
 
  选用散热器还需注意——
 
  金属热强度的概念:金属热强度是指散热器内热媒平均温度与室内空气温度差为1℃时,每公斤质量散热器单位时间所散出的热量。单位为W/kg·℃。
 
  散热器的传热系数是表示当散热器内热媒平均温度与室内空气温度的差为1℃时,每平方米散热面积单位时间放出的热量。单位为W/m2·℃。
 
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