《散熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)中散熱器選擇細(xì)則探析》3000字

散熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)中散熱器選擇細(xì)則分析綜述1.1對(duì)散熱器基本信息的概述供熱系統(tǒng)之所以能夠讓室內(nèi)升溫，直接與房間內(nèi)進(jìn)行熱交換的設(shè)備就是散熱器。熱水由供熱單位通過管道輸送到每戶的散熱器中，從而達(dá)到使室內(nèi)升溫的目的。本次設(shè)計(jì)最終選擇的末端設(shè)備就是散熱器，通過對(duì)流與周邊環(huán)境進(jìn)行熱量的交換，從而達(dá)成對(duì)目標(biāo)房間的供熱目的。1.2選擇散熱器時(shí)需要考慮的細(xì)節(jié)1.2.1成本以及使用年限傳熱達(dá)到一定量時(shí)，散熱器的金屬消耗量越來(lái)越少，就說明此裝置所需的成本越低，換句話說，散熱器的經(jīng)濟(jì)性就更好。根據(jù)規(guī)定，我們作為設(shè)計(jì)人員使用金屬熱強(qiáng)度得多少來(lái)表示散熱器的經(jīng)濟(jì)性好壞，它的計(jì)算公式如下所示：（1.1）1.2.2安裝和使用便利性由于本設(shè)計(jì)旨在為小區(qū)居民和當(dāng)?shù)卣O(shè)計(jì)一個(gè)盡可能滿足舒適度的系統(tǒng)，所以，在散熱器的選擇環(huán)節(jié)，這些客觀的要素也必須考慮進(jìn)去。我們?cè)谶x擇過程中要盡量選擇安裝便利且易于進(jìn)行后續(xù)維修的設(shè)備，不僅為市政節(jié)省開支，也為市民減少麻煩。同時(shí)，散熱器外觀是否美觀，也是本設(shè)計(jì)是否能夠被使用者接受的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，所以，美觀和便捷都必須兼顧。1.3散熱器選型及布置細(xì)則1.3.1當(dāng)前市場(chǎng)上可選取的散熱器類型當(dāng)前市場(chǎng)上，由于材質(zhì)為決定傳熱效率的最根本條件，所以我們?cè)谔暨x過程中，優(yōu)先考慮散熱器的材質(zhì)。采暖系統(tǒng)各種設(shè)備經(jīng)過多年的發(fā)展，如今的暖氣片市場(chǎng)已經(jīng)大致以鑄鐵制和鋼制為主流材質(zhì)，在很多特殊建筑，或者不考慮成本的建筑內(nèi)，人們也發(fā)明了很多合金材料或者復(fù)合材料的散熱器，它們的性能更加優(yōu)異，但反之缺點(diǎn)就是價(jià)格會(huì)更高；此外，還有其他的分類方式，比如以結(jié)構(gòu)為區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)等等。1.3.2散熱器選擇原則對(duì)散熱器的選擇過程要參照下面所列舉的硬性規(guī)定：散熱器在工作中有硬性的壓力指標(biāo)，如果超過了這個(gè)數(shù)值，有可能會(huì)發(fā)生破損甚至對(duì)附近人員造成傷害，所以應(yīng)對(duì)其壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，保證其不會(huì)出現(xiàn)異常。散熱器的清理便捷度也需要按實(shí)際情況進(jìn)行考慮。通常只有閉式系統(tǒng)才會(huì)應(yīng)用鋼材料所制的散熱器，因?yàn)槠渌到y(tǒng)中，鋼材料很容易被腐蝕。根據(jù)上述的原則和各種挑選要求，我們選擇了最適宜本設(shè)計(jì)的散熱器，它的名稱為鑄鐵制橢圓柱翼二柱670SC(WS)TTYZY2-6-8(10)型的散熱器。性能參數(shù)請(qǐng)?jiān)斠姼戒洝?.3.3散熱器安裝位置原則窗戶下方一般情況下是房間內(nèi)最好的散熱器布置位置，這里會(huì)讓散熱器的傳熱效果盡可能最大化，達(dá)到供暖需求。但在實(shí)際施工時(shí)，有些房間不具備這樣的設(shè)置條件，則視情況而定。由于有些特殊場(chǎng)所的溫度過低，為了防止散熱器內(nèi)的水凍住導(dǎo)致散熱器無(wú)法正常工作，所以獨(dú)立供熱立管在這里應(yīng)運(yùn)而生。通過安裝這種單獨(dú)的裝置，即便在惡劣溫度環(huán)境下，該散熱器也可以正常運(yùn)行。需要注意的是，在這種特殊環(huán)境下，不可以安裝調(diào)節(jié)閥。由于有些建筑在設(shè)計(jì)時(shí)就考慮了對(duì)樓道內(nèi)進(jìn)行供暖，此時(shí)應(yīng)該將散熱器布置在整個(gè)建筑的最下層，以減少不應(yīng)該有的熱損。當(dāng)采取垂直單管以及雙管供暖系統(tǒng)中同一個(gè)房間內(nèi)的采暖終端，也就是散熱器，直接連接，可以使熱水的流速均衡，防止發(fā)生堵塞。一般的居住建筑的散熱器應(yīng)該布置在明顯的位置上，而且，整個(gè)安裝的過程要簡(jiǎn)便，為以后可能發(fā)生的維修情況提供便利。散熱器的片數(shù)應(yīng)該遵循規(guī)定，這個(gè)取值會(huì)直接影響我們選擇怎樣的散熱器。1.4散熱器的計(jì)算1.1.1散熱面積的計(jì)算上述數(shù)值需要下式計(jì)算：m2(1.2)式中符號(hào)所代表的數(shù)值在附錄中可查，在此不多做贅述。1.1.2散熱器中流通的熱媒溫度根據(jù)規(guī)定，此數(shù)值應(yīng)該用下面的算式得出：（1.3）式中——散熱器內(nèi)流通水的平均溫度，℃；——散熱器進(jìn)口處水溫，℃；——散熱器出口處水溫，℃。當(dāng)供暖系統(tǒng)形式的不同時(shí)上述的數(shù)值取值會(huì)有所變化，單管和雙管系統(tǒng)就有很大的差別。比如進(jìn)出口水溫在數(shù)值上等于熱媒的供回溫度就是只能在系統(tǒng)為雙管式時(shí)才可以采用；如果設(shè)計(jì)采用的是雙管系統(tǒng)時(shí)，流經(jīng)路徑過長(zhǎng)會(huì)使得溫度下降，下降的這一部分溫度無(wú)法在計(jì)算時(shí)被省略，所以此情況下的取值方法與單管不同。1.1.3散熱器傳熱性能及修正參數(shù)傳熱性能的科學(xué)衡量方法是用傳熱系數(shù)來(lái)表示，它的計(jì)算公式如下：W/（m2·℃）(1.4)上述公式中的參數(shù)含義：——公式計(jì)算后所得的傳熱系數(shù)數(shù)值W/（m2·℃）；——實(shí)驗(yàn)參數(shù)值；——散熱器中的熱水溫與建筑物內(nèi)氣溫的平均值，℃。散熱器的K值及散熱量Q值要在規(guī)定的條件下，由大量實(shí)驗(yàn)得出結(jié)果，再通過整理得出相應(yīng)關(guān)系式。當(dāng)有不符合的條件的結(jié)果時(shí)，需要修正試驗(yàn)結(jié)果[21]。需要考慮片數(shù)，傳熱系數(shù)以及散熱器安裝的所需要的修正數(shù)值，具體的修正系數(shù)詳見附錄，在此給出安裝散熱器的修正系數(shù)，如下圖1.1所示：圖1.1散熱器的安裝方式修正系數(shù)β３1.1.4計(jì)算舉例按照多方面考慮決定使用標(biāo)準(zhǔn)層第二層第一戶的主臥室作為舉例所在房間。熱負(fù)荷數(shù)值經(jīng)過計(jì)算得到數(shù)值為853.18W，散熱器的布置方式以及布置位置，均在前文中有所體現(xiàn)，在此只做結(jié)果表述而不進(jìn)行解釋：安裝方式為在窗戶下方直接布置，連接形式為同側(cè)上進(jìn)水，下出水。已知：該房間熱負(fù)荷為853.18W，=℃=℃，=℃，=()℃=℃。橢圓柱翼二柱670SC(WS)TTYZY2-6-8(10)型散熱器的性能參數(shù)直接用于下式計(jì)算：2.426Δt0.286=2.426×()0.286=7.84W/(m2·℃)??；；；采用計(jì)算式（3.5）對(duì)其F進(jìn)行計(jì)算：?jiǎn)挝黄瑪?shù)散熱面積都為平方米。片數(shù)的計(jì)算公式如下：，片數(shù)修正的條件是計(jì)算后的片數(shù)超過6片。散熱器片數(shù)取整數(shù)，選用8片橢圓柱翼二柱670SC(WS)TTYZY2-6-8(10)型散熱器。下面的表格1.1給出的是第一個(gè)立管的散熱器計(jì)算結(jié)果，其余樓層請(qǐng)?jiān)斠姼戒?。?.1立管一散熱器計(jì)算表層內(nèi)位置編號(hào)負(fù)荷(W)室溫(℃)片(m)單片面積（㎡）傳熱系數(shù)（W/㎡·℃)片數(shù)修正連接修正餐廳及客廳R1827.98208片0.247.9811廁所R2325.74233片0.247.9811廚房R3367.31184片0.247.9811主臥R4631.43206片0.247.9811次臥R5379.89204片0.247.9811書房R6527225片0.247.9811餐廳及客廳R11210.012012片0.247.9811廁所R2325.74233片0.247.9811廚房R3652.05186片0.247.9811主臥R41011.012010片0.247.9811次臥R5379.89204片0.247.9811書房R6527225片0.247.9811餐廳及客廳R1570.25206片0.247.9811廁所R2266.92233片0.247.9811廚房R3342.3184片0.247.9811主臥R4502.34205片0.247.9811次臥R5300.78203片0.247.9811書房R6421.47224片0.247.9811餐廳及客廳R1875.61208片0.247.9811廁所R2266.92233片0.247.9811廚房R3611.9186片0.247.9811主臥R4853.18208片0.247.9811次臥R5300.78203片0.247.9811書房R6421.47224片0.247.9811餐廳及客廳R1570.25206片0.247.9811廁所R2266.92233片0.247.9811廚房R3342.3184片0.247.9811主臥R4502.34205片0.247.9811次臥R5300.78203片0.247.9811書房R6421.47224片0.247.9811餐廳及客廳R1875.61208片0.247.9811廁所R2266.92233片0.247.9811廚房R3611.9186片0.247.9811主臥R4853.18208片0.247.9811次臥R5300.78203片0.247.9811書房R6421.47224片0.247.9811餐廳及客廳R1570.25206片0.247.9811廁所R2266.92233片0.247.9811廚房R3342.3184片0.247.9811主臥R4502.34205片0.247.9811次臥R5300.78203片0.247.9811書房R6421.47224片0.247.9811餐廳及客廳R1875.61208片0.247.9811廁所R2266.92233片0.247.9811廚房R3611.9186片0.247.9811主臥R4853.18208片0.247.9811次臥R5300.78203片0.247.9811書房R6421.47224片0.247.9811餐廳及客廳R1570.25206片0.247.9811廁所R2266.92233片0.247.9811廚房R3342.3184片0.247.9811主臥R4502.34205片0.247.9811次臥R5300.78203片0.247.9811書房R6421.47224片0.247.9811餐廳及客廳R1875.61208片0.247.9811廁所R2266.92233片0.247.9811廚房R3611.9186片0.247.9811主臥R4853.18208片0.247.9811次臥R5300.78203片0.247.9811書房R6421.47224片0.247.9811餐廳及客廳R11048.972010片0.247.9811廁所R2309.46233片0.247.9811廚房R3381.34184片0.247.9811主臥R4665.822