散热器散热量计算方法

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在讲到新型散热器的有关计算问题上，我们首先要明确几个概念： 一、标准散热量 标准散热量是指供暖散热器按我国国家标准（GB/T13754-1992），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摄氏度，出水温度是70摄氏度，平均温度为（95+70）/2=82.5摄氏度,室温18摄氏度,计算温差△T=82.5摄氏度－18摄氏度＝64.5摄氏度，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。 那么现在我就要给大家讲解第二个问题，我想也是很多厂商和经销商存在疑问的地方。 二、工程上采用的散热量与标准散热量的区别 标准散热量是指进水温度95摄氏度，出水温度是70摄氏度，室内温度是18摄氏度，即温差△T=64.5摄氏度时的散热量。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摄氏度，回水60摄氏度，室内温度为20摄氏度，因此散热器△T=（80摄氏度＋60摄氏度）÷2－20摄氏度＝50摄氏度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，下面我介绍一下采暖散热器的欧洲标准（ＥＮ442）。 欧洲标准（ＥＮ442）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，这些国家是：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（ＥＮ442）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摄氏度，出水温度65摄氏度，室内温度20摄氏度，所对应的计算温差△Ｔ＝50摄氏度。欧洲标准散热量是在温差△Ｔ＝50摄氏度的散热量。 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△Ｔ＝64.5摄氏度时的散热量）。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△Ｔ，然后计算各种温差下的散热量。△Ｔ＝（进水温度＋出水温度）／2－室内温度。 现在我就介绍几种简单的计算方法 （一）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×△Ｔ的Ｎ次方 例如74×60检测报告中的热工计算公式（10柱）： Ｑ＝5.8259×△Ｔ１．２８２９ (1)当进水温度95摄氏度，出口温度70摄氏度，室内温度18摄氏度时： △Ｔ＝（95摄氏度＋70摄氏度）／2－18摄氏度＝64.5摄氏度 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摄氏度,出口温度60摄氏度,室内温度20摄氏度时: △T=(80摄氏度+60摄氏度)/2-20摄氏度=50摄氏度 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摄氏度,出口温度50摄氏度,室内温度18摄氏度时: △T=(70摄氏度+50摄氏度)/2-18摄氏度=42摄氏度 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×△T1.2629(W) 当△T=64.5摄氏度,散热量Ｑ＝1221.4（Ｗ） 金属热强度Ｑ＝2.0583Ｗ／ＫＧ摄氏度。 （二）利用供热系数Ｑ＝Ｋ·Ｆ·△Ｔ来计算 一般来说，△Ｔ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在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。 还有很多用户和经销商会经常问我这样一个问题，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？下面我就给大家一一介绍： 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的朝向的差别，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（如表1所示） 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，以求计算得更准确可靠一些。 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。（如表2所示） 下面我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 其中ＱＪ-房间的供暖热负荷（即房间失、得热量的差值） Ｑｓ－散热器在供热条件下温差△Ｔ的散热量（Ｗ/柱） ｎ－散热器的数量（柱数） 举个例子如下，以15平方米房间一间，采用中心距600ＭＭ铜铝复合74×60散热器。采暖设计的技术参数为进水温度为80摄氏度，出水温度为60摄氏度，室温为20摄氏度。 求温差△Ｔ＝（80摄氏度＋60摄氏度）／2－20摄氏度＝50摄氏度 计算在温差△Ｔ＝50摄氏度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×△Ｔ１．２６８（十柱） 当△Ｔ＝50摄氏度时，散热量Ｑ＝5.8259×50１．２６８＝831Ｗ（十柱） 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/平方米Ｑ＝70Ｗ/平方米×15平方米＝1050Ｗ，根据公式Ｎ＝ＱＪ/ＱＳ，Ｎ＝1050Ｗ÷83Ｗ/柱＝12.65柱≈13柱 在计算完成后，为了防止出现误差，再适当增加10%左右．选用散热器的三大注意 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.K 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 ㎡ 散热面积单位时间放出的热量。单位为W/㎡.℃