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散熱器散熱量計(jì)算方法
時(shí)間:2019-11-13
在講到新型散熱器的有關(guān)計(jì)算問題上,我們首先要明確幾個(gè)概念,我列成小標(biāo)題,下面大家看大屏幕:
一、標(biāo)準(zhǔn)散熱量
標(biāo)準(zhǔn)散熱量是指供暖散熱器按我國國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T13754-1992),在閉室小室內(nèi)按規(guī)定條件所測得的散熱量,單位是瓦(W)。
而它所規(guī)定條件是熱媒為熱水,進(jìn)水溫度95攝氏度,出水溫度是70攝氏度,平均溫度為(95+70)/2=82.5攝氏度,室溫18攝氏度,計(jì)算溫差△T=82.5攝氏度-18攝氏度=64.5攝氏度,這是散熱器的主要技術(shù)參數(shù)。散熱器廠家在出廠或售貨時(shí)所標(biāo)的散熱量一般都是指標(biāo)準(zhǔn)散熱量。
那么現(xiàn)在我就要給大家講解第二個(gè)問題,我想也是很多廠商和經(jīng)銷商存在疑問的地方。
二、工程上采用的散熱量與標(biāo)準(zhǔn)散熱量的區(qū)別
標(biāo)準(zhǔn)散熱量是指進(jìn)水溫度95攝氏度,出水溫度是70攝氏度,室內(nèi)溫度是18攝氏度,即溫差△T=64.5攝氏度時(shí)的散熱量。而工程選用時(shí)的散熱量是按工程提供的熱媒條件來計(jì)算的散熱量,現(xiàn)在一般工程條件為供水80攝氏度,回水60攝氏度,室內(nèi)溫度為20攝氏度,因此散熱器△T=(80攝氏度+60攝氏度)÷2-20攝氏度=50攝氏度的散熱量為工程上實(shí)際散熱量。因此,在對工程熱工計(jì)算中必須按照工程上的散熱量來進(jìn)行計(jì)算。
在解釋完上面的術(shù)語以后,下面我介紹一下采暖散熱器的歐洲標(biāo)準(zhǔn)(EN442)。
歐洲標(biāo)準(zhǔn)(EN442)是由歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會/技術(shù)委員會CEN所編制.按照CEN內(nèi)部條例,以下國家必須執(zhí)行此標(biāo)準(zhǔn),這些國家是:澳大利亞、比利時(shí)、丹麥、芬蘭、法國、意大利、荷蘭、西班牙、瑞典、英國等18個(gè)國家。而歐洲標(biāo)準(zhǔn)(EN442)的標(biāo)準(zhǔn)散熱量與我國標(biāo)準(zhǔn)散熱量是不同的,歐洲標(biāo)準(zhǔn)所確定的標(biāo)準(zhǔn)工況為:進(jìn)水溫度80攝氏度,出水溫度65攝氏度,室內(nèi)溫度20攝氏度,所對應(yīng)的計(jì)算溫差△T=50攝氏度。歐洲標(biāo)準(zhǔn)散熱量是在溫差△T=50攝氏度的散熱量。
那么怎么計(jì)算散熱器在不同溫差下的散熱量呢?
散熱量是散熱器的一項(xiàng)重要技術(shù)參數(shù),每一個(gè)散熱器出廠時(shí)都標(biāo)有標(biāo)準(zhǔn)散熱量(即△T=64.5攝氏度時(shí)的散熱量)。但是工程所提供的熱媒條件不同,因此我們必須根據(jù)工程所提供的熱媒條件,如進(jìn)水溫度,出水溫度和室內(nèi)溫度,來計(jì)算出溫差△T,然后計(jì)算各種溫差下的散熱量。△T=(進(jìn)水溫度+出水溫度)/2-室內(nèi)溫度。
現(xiàn)在我就介紹幾種簡單的計(jì)算方法
(一)根據(jù)散熱器熱工檢測報(bào)告中,散熱器與計(jì)算溫差的關(guān)系式來計(jì)算。
Q=m×△T的N次方
例如74×60檢測報(bào)告中的熱工計(jì)算公式(10柱):
Q=5.8259×△T1.2829
(1)當(dāng)進(jìn)水溫度95攝氏度,出口溫度70攝氏度,室內(nèi)溫度18攝氏度時(shí):
△T=(95攝氏度+70攝氏度)/2-18攝氏度=64.5攝氏度
Q=5.8259×64.51.2829=1221.4W(10柱)
每柱的散熱量為122.1W/柱
(2)當(dāng)進(jìn)水溫度為80攝氏度,出口溫度60攝氏度,室內(nèi)溫度20攝氏度時(shí):
△T=(80攝氏度+60攝氏度)/2-20攝氏度=50攝氏度
Q=5.8259×501.2829=814.6W(10柱)
每柱的散熱量為81.5W/柱
(3)當(dāng)進(jìn)水溫度為70攝氏度,出口溫度50攝氏度,室內(nèi)溫度18攝氏度時(shí):
△T=(70攝氏度+50攝氏度)/2-18攝氏度=42攝氏度
Q=5.8259×421.2829=708.4W
每柱的散熱量為70.8W/柱
而根據(jù)國家散熱器質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢驗(yàn)報(bào)告檢測結(jié)果匯總顯示:
散熱量與計(jì)算溫差的關(guān)系式為Q=5.8259×△T1.2629(W)
當(dāng)△T=64.5攝氏度,散熱量Q=1221.4(W)
金屬熱強(qiáng)度Q=2.0583W/KG攝氏度。
(二)利用供熱系數(shù)Q=K·F·△T來計(jì)算
一般來說,△T已經(jīng)計(jì)算出來,F是散熱面積,傳熱系數(shù)K,可通過類似散熱器中計(jì)算出來或者從經(jīng)驗(yàn)得到的,這種計(jì)算方法一般用在還沒有經(jīng)過熱工檢驗(yàn),正在試制的散熱器中。一般熱工計(jì)算都采用熱工檢驗(yàn)報(bào)告中散熱量與計(jì)算溫度的關(guān)系來計(jì)算。
還有很多用戶和經(jīng)銷商會經(jīng)常問我這樣一個(gè)問題,那就是房間內(nèi)應(yīng)安裝多少柱的散熱器,又是根據(jù)什么計(jì)算出來的呢?下面我就給大家一一介紹:
1.房間的供暖熱負(fù)荷
當(dāng)室內(nèi)溫度存在差異時(shí),熱交換總是存在的。房屋通過墻、窗、門、屋頂、地面圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳出的熱量及滲入的冷空氣所需的熱量為房屋的散熱量。房間通過除供暖系統(tǒng)之外的其他途徑(如太陽輻射、人體、照明、電氣用具、炊事等)所得到的熱量稱為得熱量。在普通建筑物中,一般來說,其失熱量大于得熱量。為了使室內(nèi)溫度維持在人們生活、工作所要求的某個(gè)平均溫度值,需要用供暖系統(tǒng)進(jìn)行熱補(bǔ)償。房間失熱量與得熱量的差值稱為房間的供暖熱負(fù)荷。這些熱量是供暖系統(tǒng)提供的。所以,通常亦稱為供暖系統(tǒng)的熱負(fù)荷或房屋耗量。
2.房屋供暖熱負(fù)荷的估算
Q=q×F式中Q-房屋總耗熱量(W)
q-單位面積熱指標(biāo)(W/m2)
F-房屋總面積(m2)
但是在計(jì)算中應(yīng)考慮到房屋的朝向的差別,外墻的差別,屋頂及地板的差別等因素,做相應(yīng)的調(diào)整,其調(diào)節(jié)公式可表述為:
Qi=[1+∑Bi]×q×F
式中Qi-該房間的總熱負(fù)荷(m2)
F-單位面積熱指標(biāo)(W/m2)
∑Bi-各房間修正系數(shù)總和(如表1所示)
需要強(qiáng)調(diào)的是,采用耗熱指標(biāo)計(jì)算房間的熱負(fù)荷,只能適應(yīng)一般的概略計(jì)算,對于正規(guī)的工程設(shè)計(jì)或一些特殊建筑物,均應(yīng)按照規(guī)范規(guī)定的計(jì)算方法進(jìn)行仔細(xì)的計(jì)算,以求計(jì)算得更準(zhǔn)確可靠一些。
同時(shí)還要考慮到地區(qū)、是否連續(xù)供暖等。如何取單位面積熱指標(biāo)來計(jì)算建筑物應(yīng)安裝多少散熱器?這是由供暖工程師設(shè)計(jì)計(jì)算的。其計(jì)算很復(fù)雜,計(jì)算量也很大,一般人難以進(jìn)行。因此,作為我們的一般人員,可用簡單的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)來取單位面積熱指標(biāo),然后再來計(jì)算。(如表2所示)
下面我就講一下具體怎么計(jì)算的問題。
房間的供暖熱負(fù)荷應(yīng)當(dāng)由供暖散熱器承擔(dān),以散熱器向室內(nèi)空間散發(fā)出的熱量去補(bǔ)償房間的耗熱量,維持房間內(nèi)空氣的某一平均溫 度值,散熱器的基本計(jì)算公式為N=QJ/QS
其中QJ-房間的供暖熱負(fù)荷(即房間失、得熱量的差值)
Qs-散熱器在供熱條件下溫差△T的散熱量(W/柱)
n-散熱器的數(shù)量(柱數(shù))
舉個(gè)例子如下,以15平方米房間一間,采用中心距600MM銅鋁復(fù)合74×60散熱器。采暖設(shè)計(jì)的技術(shù)參數(shù)為進(jìn)水溫度為80攝氏度,出水溫度為60攝氏度,室溫為20攝氏度。
求溫差△T=(80攝氏度+60攝氏度)/2-20攝氏度=50攝氏度
計(jì)算在溫差△T=50攝氏度的散熱量通過熱工檢驗(yàn)報(bào)告中查得散熱量與計(jì)算溫差的關(guān)系式為Q=5.8259×△T1.268(十柱)
當(dāng)△T=50攝氏度時(shí),散熱量Q=5.8259×501.268=831W(十柱)
房間供暖熱負(fù)荷是這樣估算的,根據(jù)公式Q=q×F,我們選q的上限70W/平方米Q=70W/平方米×15平方米=1050W,根據(jù)公式N=QJ/QS,N=1050W÷83W/柱=12.65柱≈13柱
在計(jì)算完成后,為了防止出現(xiàn)誤差,再適當(dāng)增加10%左右.選用散熱器的三大注意
金屬熱強(qiáng)度的概念 金屬熱強(qiáng)度是指散熱器內(nèi)熱媒平均溫度與室內(nèi)空氣溫度差為1℃時(shí),每公斤質(zhì)量散熱器單位時(shí)間所散出的熱量。單位為W/kg.K
散熱器的傳熱系數(shù)是表示:當(dāng)散熱器內(nèi)熱媒平均溫度與室內(nèi)空氣溫度的差為1℃時(shí),每 ㎡ 散熱面積單位時(shí)間放出的熱量。單位為W/㎡.℃
一、標(biāo)準(zhǔn)散熱量
標(biāo)準(zhǔn)散熱量是指供暖散熱器按我國國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T13754-1992),在閉室小室內(nèi)按規(guī)定條件所測得的散熱量,單位是瓦(W)。
而它所規(guī)定條件是熱媒為熱水,進(jìn)水溫度95攝氏度,出水溫度是70攝氏度,平均溫度為(95+70)/2=82.5攝氏度,室溫18攝氏度,計(jì)算溫差△T=82.5攝氏度-18攝氏度=64.5攝氏度,這是散熱器的主要技術(shù)參數(shù)。散熱器廠家在出廠或售貨時(shí)所標(biāo)的散熱量一般都是指標(biāo)準(zhǔn)散熱量。
那么現(xiàn)在我就要給大家講解第二個(gè)問題,我想也是很多廠商和經(jīng)銷商存在疑問的地方。
二、工程上采用的散熱量與標(biāo)準(zhǔn)散熱量的區(qū)別
標(biāo)準(zhǔn)散熱量是指進(jìn)水溫度95攝氏度,出水溫度是70攝氏度,室內(nèi)溫度是18攝氏度,即溫差△T=64.5攝氏度時(shí)的散熱量。而工程選用時(shí)的散熱量是按工程提供的熱媒條件來計(jì)算的散熱量,現(xiàn)在一般工程條件為供水80攝氏度,回水60攝氏度,室內(nèi)溫度為20攝氏度,因此散熱器△T=(80攝氏度+60攝氏度)÷2-20攝氏度=50攝氏度的散熱量為工程上實(shí)際散熱量。因此,在對工程熱工計(jì)算中必須按照工程上的散熱量來進(jìn)行計(jì)算。
在解釋完上面的術(shù)語以后,下面我介紹一下采暖散熱器的歐洲標(biāo)準(zhǔn)(EN442)。
歐洲標(biāo)準(zhǔn)(EN442)是由歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會/技術(shù)委員會CEN所編制.按照CEN內(nèi)部條例,以下國家必須執(zhí)行此標(biāo)準(zhǔn),這些國家是:澳大利亞、比利時(shí)、丹麥、芬蘭、法國、意大利、荷蘭、西班牙、瑞典、英國等18個(gè)國家。而歐洲標(biāo)準(zhǔn)(EN442)的標(biāo)準(zhǔn)散熱量與我國標(biāo)準(zhǔn)散熱量是不同的,歐洲標(biāo)準(zhǔn)所確定的標(biāo)準(zhǔn)工況為:進(jìn)水溫度80攝氏度,出水溫度65攝氏度,室內(nèi)溫度20攝氏度,所對應(yīng)的計(jì)算溫差△T=50攝氏度。歐洲標(biāo)準(zhǔn)散熱量是在溫差△T=50攝氏度的散熱量。
那么怎么計(jì)算散熱器在不同溫差下的散熱量呢?
散熱量是散熱器的一項(xiàng)重要技術(shù)參數(shù),每一個(gè)散熱器出廠時(shí)都標(biāo)有標(biāo)準(zhǔn)散熱量(即△T=64.5攝氏度時(shí)的散熱量)。但是工程所提供的熱媒條件不同,因此我們必須根據(jù)工程所提供的熱媒條件,如進(jìn)水溫度,出水溫度和室內(nèi)溫度,來計(jì)算出溫差△T,然后計(jì)算各種溫差下的散熱量。△T=(進(jìn)水溫度+出水溫度)/2-室內(nèi)溫度。
現(xiàn)在我就介紹幾種簡單的計(jì)算方法
(一)根據(jù)散熱器熱工檢測報(bào)告中,散熱器與計(jì)算溫差的關(guān)系式來計(jì)算。
Q=m×△T的N次方
例如74×60檢測報(bào)告中的熱工計(jì)算公式(10柱):
Q=5.8259×△T1.2829
(1)當(dāng)進(jìn)水溫度95攝氏度,出口溫度70攝氏度,室內(nèi)溫度18攝氏度時(shí):
△T=(95攝氏度+70攝氏度)/2-18攝氏度=64.5攝氏度
Q=5.8259×64.51.2829=1221.4W(10柱)
每柱的散熱量為122.1W/柱
(2)當(dāng)進(jìn)水溫度為80攝氏度,出口溫度60攝氏度,室內(nèi)溫度20攝氏度時(shí):
△T=(80攝氏度+60攝氏度)/2-20攝氏度=50攝氏度
Q=5.8259×501.2829=814.6W(10柱)
每柱的散熱量為81.5W/柱
(3)當(dāng)進(jìn)水溫度為70攝氏度,出口溫度50攝氏度,室內(nèi)溫度18攝氏度時(shí):
△T=(70攝氏度+50攝氏度)/2-18攝氏度=42攝氏度
Q=5.8259×421.2829=708.4W
每柱的散熱量為70.8W/柱
而根據(jù)國家散熱器質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢驗(yàn)報(bào)告檢測結(jié)果匯總顯示:
散熱量與計(jì)算溫差的關(guān)系式為Q=5.8259×△T1.2629(W)
當(dāng)△T=64.5攝氏度,散熱量Q=1221.4(W)
金屬熱強(qiáng)度Q=2.0583W/KG攝氏度。
(二)利用供熱系數(shù)Q=K·F·△T來計(jì)算
一般來說,△T已經(jīng)計(jì)算出來,F是散熱面積,傳熱系數(shù)K,可通過類似散熱器中計(jì)算出來或者從經(jīng)驗(yàn)得到的,這種計(jì)算方法一般用在還沒有經(jīng)過熱工檢驗(yàn),正在試制的散熱器中。一般熱工計(jì)算都采用熱工檢驗(yàn)報(bào)告中散熱量與計(jì)算溫度的關(guān)系來計(jì)算。
還有很多用戶和經(jīng)銷商會經(jīng)常問我這樣一個(gè)問題,那就是房間內(nèi)應(yīng)安裝多少柱的散熱器,又是根據(jù)什么計(jì)算出來的呢?下面我就給大家一一介紹:
1.房間的供暖熱負(fù)荷
當(dāng)室內(nèi)溫度存在差異時(shí),熱交換總是存在的。房屋通過墻、窗、門、屋頂、地面圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳出的熱量及滲入的冷空氣所需的熱量為房屋的散熱量。房間通過除供暖系統(tǒng)之外的其他途徑(如太陽輻射、人體、照明、電氣用具、炊事等)所得到的熱量稱為得熱量。在普通建筑物中,一般來說,其失熱量大于得熱量。為了使室內(nèi)溫度維持在人們生活、工作所要求的某個(gè)平均溫度值,需要用供暖系統(tǒng)進(jìn)行熱補(bǔ)償。房間失熱量與得熱量的差值稱為房間的供暖熱負(fù)荷。這些熱量是供暖系統(tǒng)提供的。所以,通常亦稱為供暖系統(tǒng)的熱負(fù)荷或房屋耗量。
2.房屋供暖熱負(fù)荷的估算
Q=q×F式中Q-房屋總耗熱量(W)
q-單位面積熱指標(biāo)(W/m2)
F-房屋總面積(m2)
但是在計(jì)算中應(yīng)考慮到房屋的朝向的差別,外墻的差別,屋頂及地板的差別等因素,做相應(yīng)的調(diào)整,其調(diào)節(jié)公式可表述為:
Qi=[1+∑Bi]×q×F
式中Qi-該房間的總熱負(fù)荷(m2)
F-單位面積熱指標(biāo)(W/m2)
∑Bi-各房間修正系數(shù)總和(如表1所示)
需要強(qiáng)調(diào)的是,采用耗熱指標(biāo)計(jì)算房間的熱負(fù)荷,只能適應(yīng)一般的概略計(jì)算,對于正規(guī)的工程設(shè)計(jì)或一些特殊建筑物,均應(yīng)按照規(guī)范規(guī)定的計(jì)算方法進(jìn)行仔細(xì)的計(jì)算,以求計(jì)算得更準(zhǔn)確可靠一些。
同時(shí)還要考慮到地區(qū)、是否連續(xù)供暖等。如何取單位面積熱指標(biāo)來計(jì)算建筑物應(yīng)安裝多少散熱器?這是由供暖工程師設(shè)計(jì)計(jì)算的。其計(jì)算很復(fù)雜,計(jì)算量也很大,一般人難以進(jìn)行。因此,作為我們的一般人員,可用簡單的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)來取單位面積熱指標(biāo),然后再來計(jì)算。(如表2所示)
下面我就講一下具體怎么計(jì)算的問題。
房間的供暖熱負(fù)荷應(yīng)當(dāng)由供暖散熱器承擔(dān),以散熱器向室內(nèi)空間散發(fā)出的熱量去補(bǔ)償房間的耗熱量,維持房間內(nèi)空氣的某一平均溫 度值,散熱器的基本計(jì)算公式為N=QJ/QS
其中QJ-房間的供暖熱負(fù)荷(即房間失、得熱量的差值)
Qs-散熱器在供熱條件下溫差△T的散熱量(W/柱)
n-散熱器的數(shù)量(柱數(shù))
舉個(gè)例子如下,以15平方米房間一間,采用中心距600MM銅鋁復(fù)合74×60散熱器。采暖設(shè)計(jì)的技術(shù)參數(shù)為進(jìn)水溫度為80攝氏度,出水溫度為60攝氏度,室溫為20攝氏度。
求溫差△T=(80攝氏度+60攝氏度)/2-20攝氏度=50攝氏度
計(jì)算在溫差△T=50攝氏度的散熱量通過熱工檢驗(yàn)報(bào)告中查得散熱量與計(jì)算溫差的關(guān)系式為Q=5.8259×△T1.268(十柱)
當(dāng)△T=50攝氏度時(shí),散熱量Q=5.8259×501.268=831W(十柱)
房間供暖熱負(fù)荷是這樣估算的,根據(jù)公式Q=q×F,我們選q的上限70W/平方米Q=70W/平方米×15平方米=1050W,根據(jù)公式N=QJ/QS,N=1050W÷83W/柱=12.65柱≈13柱
在計(jì)算完成后,為了防止出現(xiàn)誤差,再適當(dāng)增加10%左右.選用散熱器的三大注意
金屬熱強(qiáng)度的概念 金屬熱強(qiáng)度是指散熱器內(nèi)熱媒平均溫度與室內(nèi)空氣溫度差為1℃時(shí),每公斤質(zhì)量散熱器單位時(shí)間所散出的熱量。單位為W/kg.K
散熱器的傳熱系數(shù)是表示:當(dāng)散熱器內(nèi)熱媒平均溫度與室內(nèi)空氣溫度的差為1℃時(shí),每 ㎡ 散熱面積單位時(shí)間放出的熱量。單位為W/㎡.℃