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散熱器散熱量計算方法
時間：2019-11-13
在講到新型散熱器的有關計算問題上，我們首先要明確幾個概念，我列成小標題，下面大家看大屏幕：
一、標準散熱量
標準散熱量是指供暖散熱器按我國國家標準（GB/T13754-1992），在閉室小室內按規(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參數(shù)。散熱器廠家在出廠或售貨時所標的散熱量一般都是指標準散熱量。
那么現(xiàn)在我就要給大家講解第二個問題，我想也是很多廠商和經銷商存在疑問的地方。
二、工程上采用的散熱量與標準散熱量的區(qū)別
標準散熱量是指進水溫度95攝氏度，出水溫度是70攝氏度，室內溫度是18攝氏度，即溫差△T=64.5攝氏度時的散熱量。而工程選用時的散熱量是按工程提供的熱媒條件來計算的散熱量，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際散熱量。因此，在對工程熱工計算中必須按照工程上的散熱量來進行計算。
在解釋完上面的術語以后，下面我介紹一下采暖散熱器的歐洲標準（ＥＮ442）。
歐洲標準（ＥＮ442）是由歐洲標準化委員會／技術委員會ＣＥＮ所編制．按照ＣＥＮ內部條例，以下國家必須執(zhí)行此標準，這些國家是：澳大利亞、比利時、丹麥、芬蘭、法國、意大利、荷蘭、西班牙、瑞典、英國等18個國家。而歐洲標準（ＥＮ442）的標準散熱量與我國標準散熱量是不同的，歐洲標準所確定的標準工況為：進水溫度80攝氏度，出水溫度65攝氏度，室內溫度20攝氏度，所對應的計算溫差△Ｔ＝50攝氏度。歐洲標準散熱量是在溫差△Ｔ＝50攝氏度的散熱量。
那么怎么計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重要技術參數(shù)，每一個散熱器出廠時都標有標準散熱量（即△Ｔ＝64.5攝氏度時的散熱量）。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，如進水溫度，出水溫度和室內溫度，來計算出溫差△Ｔ，然后計算各種溫差下的散熱量。△Ｔ＝（進水溫度＋出水溫度）／2－室內溫度。
現(xiàn)在我就介紹幾種簡單的計算方法
（一）根據(jù)散熱器熱工檢測報告中，散熱器與計算溫差的關系式來計算。
Ｑ＝ｍ×△Ｔ的Ｎ次方
例如74×60檢測報告中的熱工計算公式（10柱）：
Ｑ＝5.8259×△Ｔ１．２８２９
(1)當進水溫度95攝氏度，出口溫度70攝氏度，室內溫度18攝氏度時：
△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)當進水溫度為80攝氏度,出口溫度60攝氏度,室內溫度20攝氏度時:
△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)當進水溫度為70攝氏度,出口溫度50攝氏度,室內溫度18攝氏度時:
△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)國家散熱器質量監(jiān)督檢驗中心檢驗報告檢測結果匯總顯示：
散熱量與計算溫差的關系式為Q=5.8259×△T1.2629(W)
當△T=64.5攝氏度,散熱量Ｑ＝1221.4（Ｗ）
金屬熱強度Ｑ＝2.0583Ｗ／ＫＧ攝氏度。
（二）利用供熱系數(shù)Ｑ＝Ｋ·Ｆ·△Ｔ來計算
一般來說，△Ｔ已經計算出來，Ｆ是散熱面積，傳熱系數(shù)Ｋ，可通過類似散熱器中計算出來或者從經驗得到的，這種計算方法一般用在還沒有經過熱工檢驗，正在試制的散熱器中。一般熱工計算都采用熱工檢驗報告中散熱量與計算溫度的關系來計算。
還有很多用戶和經銷商會經常問我這樣一個問題，那就是房間內應安裝多少柱的散熱器，又是根據(jù)什么計算出來的呢？下面我就給大家一一介紹：
1．房間的供暖熱負荷
當室內溫度存在差異時，熱交換總是存在的。房屋通過墻、窗、門、屋頂、地面圍護結構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。為了使室內溫度維持在人們生活、工作所要求的某個平均溫度值，需要用供暖系統(tǒng)進行熱補償。房間失熱量與得熱量的差值稱為房間的供暖熱負荷。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)的熱負荷或房屋耗量。
2．房屋供暖熱負荷的估算
Ｑ＝ｑ×Ｆ式中Ｑ－房屋總耗熱量（Ｗ）
ｑ－單位面積熱指標（Ｗ／ｍ２）
Ｆ－房屋總面積（ｍ２）
但是在計算中應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，做相應的調整，其調節(jié)公式可表述為：
Ｑｉ＝［1＋∑Ｂｉ］×ｑ×Ｆ
式中Ｑｉ－該房間的總熱負荷（ｍ２）
Ｆ－單位面積熱指標（Ｗ／ｍ２）
∑Ｂｉ－各房間修正系數(shù)總和（如表1所示）
需要強調的是，采用耗熱指標計算房間的熱負荷，只能適應一般的概略計算，對于正規(guī)的工程設計或一些特殊建筑物，均應按照規(guī)范規(guī)定的計算方法進行仔細的計算，以求計算得更準確可靠一些。
同時還要考慮到地區(qū)、是否連續(xù)供暖等。如何取單位面積熱指標來計算建筑物應安裝多少散熱器？這是由供暖工程師設計計算的。其計算很復雜，計算量也很大，一般人難以進行。因此，作為我們的一般人員，可用簡單的經驗數(shù)據(jù)來取單位面積熱指標，然后再來計算。（如表2所示）
下面我就講一下具體怎么計算的問題。
房間的供暖熱負荷應當由供暖散熱器承擔，以散熱器向室內空間散發(fā)出的熱量去補償房間的耗熱量，維持房間內空氣的某一平均溫 度值，散熱器的基本計算公式為N=QJ/QS
其中ＱＪ-房間的供暖熱負荷（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)）
舉個例子如下，以15平方米房間一間，采用中心距600ＭＭ銅鋁復合74×60散熱器。采暖設計的技術參數(shù)為進水溫度為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
計算在溫差△Ｔ＝50攝氏度的散熱量通過熱工檢驗報告中查得散熱量與計算溫差的關系式為Ｑ＝5.8259×△Ｔ１．２６８（十柱）
當△Ｔ＝50攝氏度時，散熱量Ｑ＝5.8259×50１．２６８＝831Ｗ（十柱）
房間供暖熱負荷是這樣估算的，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
在計算完成后，為了防止出現(xiàn)誤差，再適當增加10%左右．選用散熱器的三大注意
金屬熱強度的概念 金屬熱強度是指散熱器內熱媒平均溫度與室內空氣溫度差為1℃時,每公斤質量散熱器單位時間所散出的熱量。單位為W/kg.K
散熱器的傳熱系數(shù)是表示：當散熱器內熱媒平均溫度與室內空氣溫度的差為1℃時，每 ㎡ 散熱面積單位時間放出的熱量。單位為W/㎡.℃
一、標準散熱量
標準散熱量是指供暖散熱器按我國國家標準（GB/T13754-1992），在閉室小室內按規(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參數(shù)。散熱器廠家在出廠或售貨時所標的散熱量一般都是指標準散熱量。
那么現(xiàn)在我就要給大家講解第二個問題，我想也是很多廠商和經銷商存在疑問的地方。
二、工程上采用的散熱量與標準散熱量的區(qū)別
標準散熱量是指進水溫度95攝氏度，出水溫度是70攝氏度，室內溫度是18攝氏度，即溫差△T=64.5攝氏度時的散熱量。而工程選用時的散熱量是按工程提供的熱媒條件來計算的散熱量，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際散熱量。因此，在對工程熱工計算中必須按照工程上的散熱量來進行計算。
在解釋完上面的術語以后，下面我介紹一下采暖散熱器的歐洲標準（ＥＮ442）。
歐洲標準（ＥＮ442）是由歐洲標準化委員會／技術委員會ＣＥＮ所編制．按照ＣＥＮ內部條例，以下國家必須執(zhí)行此標準，這些國家是：澳大利亞、比利時、丹麥、芬蘭、法國、意大利、荷蘭、西班牙、瑞典、英國等18個國家。而歐洲標準（ＥＮ442）的標準散熱量與我國標準散熱量是不同的，歐洲標準所確定的標準工況為：進水溫度80攝氏度，出水溫度65攝氏度，室內溫度20攝氏度，所對應的計算溫差△Ｔ＝50攝氏度。歐洲標準散熱量是在溫差△Ｔ＝50攝氏度的散熱量。
那么怎么計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重要技術參數(shù)，每一個散熱器出廠時都標有標準散熱量（即△Ｔ＝64.5攝氏度時的散熱量）。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，如進水溫度，出水溫度和室內溫度，來計算出溫差△Ｔ，然后計算各種溫差下的散熱量。△Ｔ＝（進水溫度＋出水溫度）／2－室內溫度。
現(xiàn)在我就介紹幾種簡單的計算方法
（一）根據(jù)散熱器熱工檢測報告中，散熱器與計算溫差的關系式來計算。
Ｑ＝ｍ×△Ｔ的Ｎ次方
例如74×60檢測報告中的熱工計算公式（10柱）：
Ｑ＝5.8259×△Ｔ１．２８２９
(1)當進水溫度95攝氏度，出口溫度70攝氏度，室內溫度18攝氏度時：
△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)當進水溫度為80攝氏度,出口溫度60攝氏度,室內溫度20攝氏度時:
△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)當進水溫度為70攝氏度,出口溫度50攝氏度,室內溫度18攝氏度時:
△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)國家散熱器質量監(jiān)督檢驗中心檢驗報告檢測結果匯總顯示：
散熱量與計算溫差的關系式為Q=5.8259×△T1.2629(W)
當△T=64.5攝氏度,散熱量Ｑ＝1221.4（Ｗ）
金屬熱強度Ｑ＝2.0583Ｗ／ＫＧ攝氏度。
（二）利用供熱系數(shù)Ｑ＝Ｋ·Ｆ·△Ｔ來計算
一般來說，△Ｔ已經計算出來，Ｆ是散熱面積，傳熱系數(shù)Ｋ，可通過類似散熱器中計算出來或者從經驗得到的，這種計算方法一般用在還沒有經過熱工檢驗，正在試制的散熱器中。一般熱工計算都采用熱工檢驗報告中散熱量與計算溫度的關系來計算。
還有很多用戶和經銷商會經常問我這樣一個問題，那就是房間內應安裝多少柱的散熱器，又是根據(jù)什么計算出來的呢？下面我就給大家一一介紹：
1．房間的供暖熱負荷
當室內溫度存在差異時，熱交換總是存在的。房屋通過墻、窗、門、屋頂、地面圍護結構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。為了使室內溫度維持在人們生活、工作所要求的某個平均溫度值，需要用供暖系統(tǒng)進行熱補償。房間失熱量與得熱量的差值稱為房間的供暖熱負荷。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)的熱負荷或房屋耗量。
2．房屋供暖熱負荷的估算
Ｑ＝ｑ×Ｆ式中Ｑ－房屋總耗熱量（Ｗ）
ｑ－單位面積熱指標（Ｗ／ｍ２）
Ｆ－房屋總面積（ｍ２）
但是在計算中應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，做相應的調整，其調節(jié)公式可表述為：
Ｑｉ＝［1＋∑Ｂｉ］×ｑ×Ｆ
式中Ｑｉ－該房間的總熱負荷（ｍ２）
Ｆ－單位面積熱指標（Ｗ／ｍ２）
∑Ｂｉ－各房間修正系數(shù)總和（如表1所示）
需要強調的是，采用耗熱指標計算房間的熱負荷，只能適應一般的概略計算，對于正規(guī)的工程設計或一些特殊建筑物，均應按照規(guī)范規(guī)定的計算方法進行仔細的計算，以求計算得更準確可靠一些。
同時還要考慮到地區(qū)、是否連續(xù)供暖等。如何取單位面積熱指標來計算建筑物應安裝多少散熱器？這是由供暖工程師設計計算的。其計算很復雜，計算量也很大，一般人難以進行。因此，作為我們的一般人員，可用簡單的經驗數(shù)據(jù)來取單位面積熱指標，然后再來計算。（如表2所示）
下面我就講一下具體怎么計算的問題。
房間的供暖熱負荷應當由供暖散熱器承擔，以散熱器向室內空間散發(fā)出的熱量去補償房間的耗熱量，維持房間內空氣的某一平均溫 度值，散熱器的基本計算公式為N=QJ/QS
其中ＱＪ-房間的供暖熱負荷（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)）
舉個例子如下，以15平方米房間一間，采用中心距600ＭＭ銅鋁復合74×60散熱器。采暖設計的技術參數(shù)為進水溫度為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
計算在溫差△Ｔ＝50攝氏度的散熱量通過熱工檢驗報告中查得散熱量與計算溫差的關系式為Ｑ＝5.8259×△Ｔ１．２６８（十柱）
當△Ｔ＝50攝氏度時，散熱量Ｑ＝5.8259×50１．２６８＝831Ｗ（十柱）
房間供暖熱負荷是這樣估算的，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
在計算完成后，為了防止出現(xiàn)誤差，再適當增加10%左右．選用散熱器的三大注意
金屬熱強度的概念 金屬熱強度是指散熱器內熱媒平均溫度與室內空氣溫度差為1℃時,每公斤質量散熱器單位時間所散出的熱量。單位為W/kg.K
散熱器的傳熱系數(shù)是表示：當散熱器內熱媒平均溫度與室內空氣溫度的差為1℃時，每 ㎡ 散熱面積單位時間放出的熱量。單位為W/㎡.℃
