《散热系统设计中散热器选择细则探析》3000字

散热系统设计中散热器选择细则分析综述1.1对散热器基本信息的概述供热系统之所以能够让室内升温，直接与房间内进行热交换的设备就是散热器。热水由供热单位通过管道输送到每户的散热器中，从而达到使室内升温的目的。本次设计最终选择的末端设备就是散热器，通过对流与周边环境进行热量的交换，从而达成对目标房间的供热目的。1.2选择散热器时需要考虑的细节1.2.1成本以及使用年限传热达到一定量时，散热器的金属消耗量越来越少，就说明此装置所需的成本越低，换句话说，散热器的经济性就更好。根据规定，我们作为设计人员使用金属热强度得多少来表示散热器的经济性好坏，它的计算公式如下所示：（1.1）1.2.2安装和使用便利性由于本设计旨在为小区居民和当地政府设计一个尽可能满足舒适度的系统，所以，在散热器的选择环节，这些客观的要素也必须考虑进去。我们在选择过程中要尽量选择安装便利且易于进行后续维修的设备，不仅为市政节省开支，也为市民减少麻烦。同时，散热器外观是否美观，也是本设计是否能够被使用者接受的一个重要环节，所以，美观和便捷都必须兼顾。1.3散热器选型及布置细则1.3.1当前市场上可选取的散热器类型当前市场上，由于材质为决定传热效率的最根本条件，所以我们在挑选过程中，优先考虑散热器的材质。采暖系统各种设备经过多年的发展，如今的暖气片市场已经大致以铸铁制和钢制为主流材质，在很多特殊建筑，或者不考虑成本的建筑内，人们也发明了很多合金材料或者复合材料的散热器，它们的性能更加优异，但反之缺点就是价格会更高；此外，还有其他的分类方式，比如以结构为区分标准等等。1.3.2散热器选择原则对散热器的选择过程要参照下面所列举的硬性规定：散热器在工作中有硬性的压力指标，如果超过了这个数值，有可能会发生破损甚至对附近人员造成伤害，所以应对其压力进行实时监测，保证其不会出现异常。散热器的清理便捷度也需要按实际情况进行考虑。通常只有闭式系统才会应用钢材料所制的散热器，因为其他系统中，钢材料很容易被腐蚀。根据上述的原则和各种挑选要求，我们选择了最适宜本设计的散热器，它的名称为铸铁制椭圆柱翼二柱670SC(WS)TTYZY2-6-8(10)型的散热器。性能参数请详见附录。1.3.3散热器安装位置原则窗户下方一般情况下是房间内最好的散热器布置位置，这里会让散热器的传热效果尽可能最大化，达到供暖需求。但在实际施工时，有些房间不具备这样的设置条件，则视情况而定。由于有些特殊场所的温度过低，为了防止散热器内的水冻住导致散热器无法正常工作，所以独立供热立管在这里应运而生。通过安装这种单独的装置，即便在恶劣温度环境下，该散热器也可以正常运行。需要注意的是，在这种特殊环境下，不可以安装调节阀。由于有些建筑在设计时就考虑了对楼道内进行供暖，此时应该将散热器布置在整个建筑的最下层，以减少不应该有的热损。当采取垂直单管以及双管供暖系统中同一个房间内的采暖终端，也就是散热器，直接连接，可以使热水的流速均衡，防止发生堵塞。一般的居住建筑的散热器应该布置在明显的位置上，而且，整个安装的过程要简便，为以后可能发生的维修情况提供便利。散热器的片数应该遵循规定，这个取值会直接影响我们选择怎样的散热器。1.4散热器的计算1.1.1散热面积的计算上述数值需要下式计算：m²(1.2)式中符号所代表的数值在附录中可查，在此不多做赘述。1.1.2散热器中流通的热媒温度根据规定，此数值应该用下面的算式得出：（1.3）式中——散热器内流通水的平均温度，℃；——散热器进口处水温，℃；——散热器出口处水温，℃。当供暖系统形式的不同时上述的数值取值会有所变化，单管和双管系统就有很大的差别。比如进出口水温在数值上等于热媒的供回温度就是只能在系统为双管式时才可以采用；如果设计采用的是双管系统时，流经路径过长会使得温度下降，下降的这一部分温度无法在计算时被省略，所以此情况下的取值方法与单管不同。1.1.3散热器传热性能及修正参数传热性能的科学衡量方法是用传热系数来表示，它的计算公式如下：W/（m2·℃）(1.4)上述公式中的参数含义：——公式计算后所得的传热系数数值W/（m2·℃）；——实验参数值；——散热器中的热水温与建筑物内气温的平均值，℃。散热器的K值及散热量Q值要在规定的条件下，由大量实验得出结果，再通过整理得出相应关系式。当有不符合的条件的结果时，需要修正试验结果[21]。需要考虑片数，传热系数以及散热器安装的所需要的修正数值，具体的修正系数详见附录，在此给出安装散热器的修正系数，如下图1.1所示：图1.1散热器的安装方式修正系数β３1.1.4计算举例按照多方面考虑决定使用标准层第二层第一户的主卧室作为举例所在房间。热负荷数值经过计算得到数值为853.18W，散热器的布置方式以及布置位置，均在前文中有所体现，在此只做结果表述而不进行解释：安装方式为在窗户下方直接布置，连接形式为同侧上进水，下出水。已知：该房间热负荷为853.18W，=℃=℃，=℃，=()℃=℃。椭圆柱翼二柱670SC(WS)TTYZY2-6-8(10)型散热器的性能参数直接用于下式计算：2.426Δt0.286=2.426×()0.286=7.84W/(m2·℃)取；；；采用计算式（3.5）对其F进行计算：单位片数散热面积都为平方米。片数的计算公式如下：，片数修正的条件是计算后的片数超过6片。散热器片数取整数，选用8片椭圆柱翼二柱670SC(WS)TTYZY2-6-8(10)型散热器。下面的表格1.1给出的是第一个立管的散热器计算结果，其余楼层请详见附录。表1.1立管一散热器计算表层内位置编号负荷(W)室温(℃)片(m)单片面积（㎡）传热系数（W/㎡·℃)片数修正连接修正餐厅及客厅R1827.98208片0.247.9811厕所R2325.74233片0.247.9811厨房R3367.31184片0.247.9811主卧R4631.43206片0.247.9811次卧R5379.89204片0.247.9811书房R6527225片0.247.9811餐厅及客厅R11210.012012片0.247.9811厕所R2325.74233片0.247.9811厨房R3652.05186片0.247.9811主卧R41011.012010片0.247.9811次卧R5379.89204片0.247.9811书房R6527225片0.247.9811餐厅及客厅R1570.25206片0.247.9811厕所R2266.92233片0.247.9811厨房R3342.3184片0.247.9811主卧R4502.34205片0.247.9811次卧R5300.78203片0.247.9811书房R6421.47224片0.247.9811餐厅及客厅R1875.61208片0.247.9811厕所R2266.92233片0.247.9811厨房R3611.9186片0.247.9811主卧R4853.18208片0.247.9811次卧R5300.78203片0.247.9811书房R6421.47224片0.247.9811餐厅及客厅R1570.25206片0.247.9811厕所R2266.92233片0.247.9811厨房R3342.3184片0.247.9811主卧R4502.34205片0.247.9811次卧R5300.78203片0.247.9811书房R6421.47224片0.247.9811餐厅及客厅R1875.61208片0.247.9811厕所R2266.92233片0.247.9811厨房R3611.9186片0.247.9811主卧R4853.18208片0.247.9811次卧R5300.78203片0.247.9811书房R6421.47224片0.247.9811餐厅及客厅R1570.25206片0.247.9811厕所R2266.92233片0.247.9811厨房R3342.3184片0.247.9811主卧R4502.34205片0.247.9811次卧R5300.78203片0.247.9811书房R6421.47224片0.247.9811餐厅及客厅R1875.61208片0.247.9811厕所R2266.92233片0.247.9811厨房R3611.9186片0.247.9811主卧R4853.18208片0.247.9811次卧R5300.78203片0.247.9811书房R6421.47224片0.247.9811餐厅及客厅R1570.25206片0.247.9811厕所R2266.92233片0.247.9811厨房R3342.3184片0.247.9811主卧R4502.34205片0.247.9811次卧R5300.78203片0.247.9811书房R6421.47224片0.247.9811餐厅及客厅R1875.61208片0.247.9811厕所R2266.92233片0.247.9811厨房R3611.9186片0.247.9811主卧R4853.18208片0.247.9811次卧R5300.78203片0.247.9811书房R6421.47224片0.247.9811餐厅及客厅R11048.972010片0.247.9811厕所R2309.46233片0.247.9811厨房R3381.34184片0.247.9811主卧R4665.822