散热器范文10篇

散热器范文篇1

关键词：采暖散热器测试标准GB/T13754-92EN442IBR

1引言

关于采暖散热器的散热量测定方法，国家早在1986年就参照国际标准ISO3147―1975（E）《热交换器――供水或蒸汽主环路的热平衡实验――原理和试验方法》、ISO3148－1975《用空气冷却闭式小室确定辐射散热器、对流散热器和类似设备散热量的试验方法》、ISO3149－1975《用液体冷却闭式小室确定辐射散热器、对流散热器和类似设备散热量的试验方法》、ISO3150-1975（E）《辐射散热器、对流散热器和类似设备散热量计算和结果的表达式》制定了部颁标准《采用闭式小室测试采暖散热器的热工性能》JGJ32-86，并于1987年5月1日实施。1992年对该标准重新修订后，上升为国家标准《采暖散热器散热量测定方法》GB/T13754－92，于1993年4月1日实施。至今国家一直使用该标准。

欧洲标准《辐射器和对流器》EN442分为3个部分，第一部分，技术说明和要求，EN442－1，1995；第二部分：测试方法和等级评定，EN442－2，1996；第三部分：一致性评价，EN442－3，1997。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，以下国家必须执行本标准，这些国家是：澳大利亚、比利时、丹麦、芬兰、法国、德国、意大利、波兰、西班牙、瑞典、英国等18个国家。

IBR是美国锅炉与散热器制造商协会（InstituteofBoilerandRadiatorManufacturers）的简称，于1981年更名为Hydronics协会（HI，HydronicsInstitute），1995年合并于美国燃气具制造商协会（GAMA，theGasApplianceManufacturersAssociation）。

按散热方式和结构型式的不同，IBR标准将散热器区分为辐射散热器（radiator）、光排管（pipecoils）、对流散热器（convector）、翅片管散热器（finnedtube）、基板散热器（baseboard）。IBR标准颁布前，辐射散热器的测试标准为美国国家标准局R174-65，对流散热器为美国商业标准CS140-47，这两个标准现已被撤消，并统一到新的IBR标准中。考虑到散热器的实际状况，标准中还规定允许制造商在其样本中表明的散热量可以比测试得到的标准散热量高至多15%。

2测试要求差异比较

相对国家国家标准欧洲的散热器测试标准EN442在测试数据的准确度要求、稳态条件的判定以及测试小室的尺寸和测试工况上有所差别，总体来看欧洲标准的准确度要求高于国家标准，标准中有具体差异的条款将在下面详细对比给出：

2.1热媒参数测量精度要求

表1流量

温度

压力

电功率

电压

国家标准

0.5%

0.1℃

1%

-

-

欧洲标准

0.5%

0.1K

2kPa

0.1%

0.1%

2.2测试装置和要求

表2闭式小室冷却夹层要求

闭式小室结构尺寸

国家标准

允许使用空气或水循环冷却夹层

（40.2m）（40.2m）（2.80.2m）

欧洲标准

只允许使用水冷夹层

（40.02m）（40.02m）（30.02m）

2.3参数测量精度

基准点的位置确定上都是内部空间中心点垂直轴线上距地面0.75m处，准确到0.1℃；但在附加参考点上国家标准比欧洲标准需多测试中心点垂直轴线上距地面0.5m处的一个参考点。而在闭式小室6个内表面中心点温度的准确度上也有所不同：国家标准：0.2℃；欧洲标准：0.3K。

2.4测试工况要求

2.4.1散热器试件安装

国家标准规定：安装散热器的墙面与散热器最近表面之间距离0.050.005m，散热器底部与地面之间距离0.10－0.12m；欧洲标准规定：安装散热器的墙面与散热器最近表面之间距离0.050.002m，散热器底部与地面之间距离0.110.005m

2.4.2稳态工况的判定

稳态工况下测量参数与平均值的最大偏差表3流量

温度

压力

国家标准

0.2%

0.2℃

0.2%

欧洲标准

0.1%

0.1K

2kPa

表4稳态工况要求保持时间

国家标准

至少六次连续等时间间隔上（总时间不少于1小时）的取值满足上述要求

欧洲标准

至少30分钟内所有参数（不少于12组）偏差小于上述要求（至少7组）

2.4.3测试工况

表5参考温度

工况1

工况2

工况3

国家标准

进出口平均温度

505℃

655℃

803℃

欧洲标准

散热器计算温差

302.5K

502.5K

602.5K

3结果处理差异比较

除上节所列测试要求差异外，欧洲标准EN442与国家标准在实验结果数据处理及标准散热量方面上还存在一些区别。

3.1散热量计算

国家标准中规定的散热器散热量计算公式为：

(1)

式中，Q：散热量，W；Gp：流量，kg/s；h1：进口焓值，J/kg；h2：出口焓值，J/kg。

欧洲标准中在允许采用上述方法的同时，还允许采用电测法计算散热量。在电测法中热媒水经过电加热器加热后通过散热器循环流动。散热器的散热量可以通过电加热器的输入电功率来确定，但要扣除电加热器和管路的热损失，此外水泵的功率也要考虑在内。

(2)

式中，Φme：散热量，W；Pel：电功率，W；：Φme热损失，W。

3.2大气压力修正

考虑到空气压力与标准大气压值p＝101.3kPa的偏差，国家标准和欧洲标准都对测量出来的散热量就空气压力进行了修正具体公式方法如下：

国家标准定义的修正系数为：

(3)

式中：β：辐射散热器为0.3，对流散热器为0.5；p：当地大气压；p0：基准大气压。

上式中，修正系数小于1.01是时可不考虑修正。

欧洲标准定义的修正公式为：

(4)

式中，修正因子fp的计算公式为：

(5)

式中，指数np和Sk都可查表给出，例子可见EN442附录G。

3.3标准散热量

国家标准附录B中规定的标准工况为：进水温度95℃，回水温度70℃，室内温度18℃时，即计算温差为64.5℃作为标准工况；欧洲标准时所确定的标准工况为：进水温度75℃，出水温度65℃，室内基准空气温度20℃，对应的计算温差为50℃。

3.4散热器特征方程

国家标准中散热器的散热量表达式为：

(6)

式中，Q：散热量，W；tpj：热媒平均温度，℃；tn：室内温度，℃；tg：进口温度，℃；th：出口温度，℃。

欧洲标准中散热器的散热量表达式为：

(6)

式中，KM、n为特征常数。

对于辐射散热器，散热量与其长度成比例，即Φ=ΦL×L，其特征方程为：

(7)

式中，ΦL：单位长度的散热量，W；H、KT：特征尺寸。

对于对流散热器，考虑散热器高度和流量的影响，其特征方程为：

其中，qm：流量，其它同上。

3.5测试装置校核

欧洲标准EN442中测试装置的校核做出了明确的规定，至少每3个月进行一次重复性测试并定期进行再现性测试来对实验台装置校核。实验测试所获得的重复性标准差S0和再现性标准差SM都应保证在1%。

结语

本文对国内外采暖散热器测试标准进行了简要介绍，着重比较了国家标准与欧洲标准之间的差异。鉴于标准之严谨，一切解释均以标准正本为准。凡属作者理解有误之处，请不吝赐教。

参考文献

1.采暖散热器测定方法欧洲标准与中国国家标准之差异2004-1-6

2.肖曰嵘．关于对流散热器的相关问题．暖通空调，2004，34(1)：29～32

3.欧洲标准《辐射器和对流器》EN442-21996

散热器范文篇2

现将已经取得的部分进展作简单的综合介绍，内容以散热器的应用研究而不以新型散热器开发为主。

1散热器表面涂料对散热器量的影响

美国早在20年代即已有研究报道。至80年代，我国先有哈尔滨建工学院的试验，后有清华大学的专题研究。

根据国际标准化组织对供暖散热器名称的界定：部分靠辐射散热的称为辐射器（Radiator），几乎完全靠自然对流散热的称为对流器（Convector）。对于辐射器来说，表面黑度将直接影响散热器的辐射散热量，因此，散热器表面涂料的黑度，就显得十分重要了。但对于对流器，这种影响则可忽略。

研究结果表明：对于柱型、翼型、板型和扁管型散热器，将传统的银粉漆改为任何颜色的非金属涂料后，可使其标准散热量比涂银粉漆时提高10%以上。这一结论对采用传统涂料银粉漆的铸铁散热器来说尤其重要，也就是由于这个原因，规定铸铁散热器在热工性能检测时表面为铸铁自然状态，不得饰以任何涂料。

推广采用百金属涂料，以达到节省所需散热面积的目的，经济效益将是十分显著的；对于这一点工程设计人员若能取得共识，并在设计时注意落实，应该不难实现。但至今我国未能如有的国家那样，作为政府行为，明令禁止在散热器表面涂刷银粉漆。容忍这种状况，已经并且还在继续给我国资源造成巨大的浪费。

2稀土孕育技术的应用

由清华大学与河北省冀县暖气片厂合作，研究开发了稀土孕育灰铸铁散热器。利用稀土孕育技术，即铸铁碳当量在4.3%左右，硫磺、磷小于0.1%，锰在0.4～0.8%之间，在熔化铁水的出炉温度大于1300℃时，进行稀土处理。稀土孕育可以净化铁水中所含的氧、硫等元素，增加材料的致密性和连续性，并提高铁水密度和流动性，使共晶团细化；这样既可减薄壁厚，增强材料的抗拉强度约20%，又可改善材料的加工性能，提高产品的成品率。这一技术的应用和推广，是我国铸铁散热器工艺革新方面的新进步。正确运用这一工艺，可以使铸铁散热器具有较高的机械强度，承压能力可达0.8MPa,其技术特性已经正式列入部颁产品标准之中。

3供暖散热器设计参数试验研究

由于中国建筑标准设计研究所主持，清华大学、哈尔滨建工学院、中国建筑科学研究院空调所和北京市散热器厂联合完成的《采暖散热器设计参数的试验研究》，已以通过建设部组织的鉴定，这是我国首次利用自己的试验手段，对国产各种型式散热器进行的设计参数试验，内容包括闭式小室检测值与工程设计选用值的对比，各种连接方式、变流量、片数和涂料等影响的修正，高温热媒（热水和蒸汽）设计参数确定和阻力系数。这是一次工作量很大的联合攻关项目。本项课题内容比较实用全面，将为我国供暖工程设计选用的各种参数提供比较科学的数据，标志我国开始结束长期以来引用外国工程设计数据的历史。

4散热器上进上出连接方式

从1968年起，这种连接方式的供暖系统即在苏联广泛应用。据介绍可以减少散热器用量的33%，以重量计可减少管材用量的三分之二，而且运行可靠，易于施工。我国已经进行研究并在工程设计中试用

研究表明，这种连接方式可以用于我国目前生产的柱型、长翼型、板型等多种连接方式可以选择的散热器，但现行扁管散热器和闭式串片型散热器则不宜使用。实验研究时还发现，散热器上进上出连接时，在流量较小时，散热器下部将出现明显的冷"水袋"，而当流量大于某一启动流量时，散热器表面温度立即变得均匀，且无冷死角。这时的热量几乎等于该散热器在上进下出连接时的标准散热量值。

研究的结论是，对于柱（10片）和长翼型（3片）散热器，工程设计时的启动流量约为500kg/h。

这种连接方式，对于大面积房间内采用的水平串联系统，且有很大的实用价值。

5钢制散热器耐蚀性研究

由中国建筑金属结构协会采暖散热器研究所和中国科技大学联合攻关的项目《国产钢制散热器耐蚀性研究》，已经作为重点研究课题由建设部立项。从阶段性研究报告提供的初步结论可知：

①在水质方面，供暖热水中的溶解氧是形成腐蚀的主要因素，充水保养、采取除氧措施或加缓蚀剂，都是必要的。

②钢制散热器腐蚀失效与散热器型式有关，依腐蚀造成损害的顺序，一般是柱型→板型→扁管型→串片型。其早期（几天至几个月）失效的主要原因在生产厂，问题产生在制造工艺之中。散热器成型工艺，变形拉伸过大，最易出现针状空孔腐蚀，这是造成腐蚀失重试验表明，缝隙腐蚀发生于一定范围的缝隙之中，控制散热器加中时的缝隙大小，也是防止腐蚀发生的重要措施之一。所以，从工艺入手，早期失效是可以避免的。

③应该推荐采用散热器专用型号的钢制薄板；设计出正确的加工工艺规程；利用高科技手段，合理进行板型散热器的型式与结构设计。

④采取涂料或表面处理的方法，解决散热器内防腐，在当前不失为一种手段，也是可取的；但需要实践考验，注意经济合理性。

近几年来，北京市散热器厂、黑龙江机械工业研究所、河南省沈丘建材厂、山西省文水县凤凰散热器厂、安徽利辛县水暖设备厂和吉林省工具锻造厂等单位，经过努力摸索研究和吸收先进技术，分别采用渗氨技术、阴极电沪涂料技术、热浸铝、热浸锌和内防腐涂料等手段，对钢制散热器进行防腐处理，经三年实际运行考验，其短期有效性是可以肯定的。

6散热器标准检测值与设计选用值的对比

这是自我国按国际标准建立散热器热工性能实验室并实施检测以来引起各个有关方面、尤其是设计人员关注的一个问题。关于将检测值换算为工程设计值的问题，哈尔滨建工学院于1990年曾在实际房间内进行了专门的对比试验，结果如下：

散热器实际房间的散热器比标准检测值的提高率（%）

型式四柱M-132长翼钢柱板型钢串片

提高率13.510.67.010.66.48.4

尽管对实际房间散热量大于闭式小室检测值，以及上表所列数值差异的原因，还未及研究分析，作出科学的解释，但实际房间内散热器的散热量大于闭式小室检测结果，已可以肯定。据所掌握的资料，国外一些企业在介绍产品性能时，公开用文字说明将闭式小室检测值乘以大于1的数，作为向用户提供的散热数据；同样，国内一些设计单位在设计选用散热器时，已经采取了对标准检测数据给以大于1的修正，也证明了这一点。

7新材质散热器的研制与开发

散热器范文篇3

关键词住宅铜铝散热器评析

1概述

我国的住宅建设，在近几十年内每年的建设量约为5.0亿m2，其中较大部分在采暖区，年需散热器约为1.5亿片（折合铸铁四柱--600型散热器）。加上旧房改建及老供暖系统更换散热器，数量会更多一些。由于建设部已明令自2000年10月1日起实施按户计热与控制，并且城市供热方式还是以城市集中供热为主，所以适合热水供暖使用的散热器仍然是我们研究的重点。已于2001年4月1日实施的国家采暖通风与空气调节设计规范采暖部分，对铝制散热器的内防腐及铸铁散热器内腔不含粘砂等问题提出了明确的要求。在现有的各种散热器中，铸铁散热器要推广和采用内腔无粘砂新工艺；钢（板）制散热器沿需解决人防腐技术；铝制散热器按即将实施的建工行业标准要求，必须采用人防腐措施，以能适用于水的pH≤12,氯离子含量≤120ppm的供暖系统。而新型铜铝散热器是以铜管为通水部件、充分发挥铜材耐腐蚀的优点；以铝材做成散热部件，充分发挥铝材密度小、易成型等优点，可以生产在型式、尺寸、重量等方面都能适合住宅使用要求的产品。本文将重点介绍我国目前兴起的几种新型铜铝散热器，以供同行选用或开发产品时参考。

2住宅对散热器的要求

一般说来，住宅用散热器的要求为"安全可靠、轻薄美新"。"安全可靠"包括热工性能及制造质量两大方面。要求在规定的压力条件下不漏水、在与普通钢管近似的有效使用年限内安全工作且散热量无大的衰减、以及不会对人体造成损伤等方面；"轻"指采用钢、铝、铜、塑等薄壁轻型材料生产散热器，以减轻散热器自重，以及在热工性能提高的基础上减少金属用量；"薄"指散热器的厚度（宽度）尽量小一些，以少占平面面积，希望厚度在40～100mm范围内；"美"指散热器的外形、尺度、比例、色彩能与建筑装修协调且有良好的表面处理；"新"造型新颖及新材料、新工艺、新技术的采用。

我国是发展中国这，住宅有高、中、低档的判别，所使用的散热器也应当有不同的档次以满足不同标准住宅的要求。但上述的一般要求则是一致的。对此要求，新型铜铝散热器有极大的适应性。面对我国的现实情况，将散热器的通水部件和散热部件区别对待，各用其材分而治之，可能是发展我国散热器生产、保证安全使用的新出路。

3新型铜铝散热器的主要优点

本产品的突出特点就是将散热器中通风部件与散热部件分别处理、发挥铜材耐蚀特长及铝材重量轻、导热好、易成型的特点，具体优点分述于后：

3．1以铜管作通水部件，耐蚀能力强，可以保证使用寿命高于供暖系统所用普通钢管的使用寿命。按国家标准《工业循环冷却水处理规范要求》（GB50050-95），碳钢管壁的年腐蚀率应小于0.125mm/a；铜、铜合金及不锈钢管管壁的年腐蚀率应小于0.005mm/a。亦即铜管的耐蚀能力约为碳钢管的25倍。即是用壁厚0.5mm的铜管也相当于壁厚12.5mm碳钢管的耐蚀年限。

3．2以铜管为通水部件，可以达到较高的承压能力，提高散热器的工作压力。

按照国家标准《铜及铜合金拉制管》（GB/T1527-1997）的规定，对T2、T3牌号的铜管，产品的壁厚范围为0.5～10mm，出厂液压试验压力的计算公式为：

P=2·S·t/(D-0.8t)(MPa)

式中，t为壁厚（mm）；D为管外径（mm）;S为允许应力（纯铜为41.2MPa）。按此公式计算求得不同管径及壁厚铜管的出厂试压值见表1，据此可以根据散热器工作压力的要求选用不同壁厚的铜管。

常用铜管出厂试验压力计算值（MPa）表1

外径壁厚（mm）

0.50.60.70.80.91.01.1

152.823.403.99

162.643.193.74

192.222.672.13

202.102.532.97

221.912.302.69

251.672.022.362.71

271.551.862.182.50

411.431.631.842.052.26

451.31.471.671.862.05

注：本表根据GB/T1527-1997所列计算公式求得。

3．3以铝材作散热部件，密度小、易成形。可按热工及使用要求做成不同形状及尺寸，减轻散热器自重，提高产品的金属热强度。

铝材的导热性能好，其密度为2.7g/cm3。而钢为7.8g/cm3。显然用铝材作散热部件，在达到同样散热面积时的材料重将大大低于碳钢及铸铁。铜铝散热器的金属热强度，一般可达2.2W/(kg·℃)以上，约为铸铁散热器的五倍，钢制散热器的3倍以上。

至于铜铝散热器虽然使用了一些铜管，但因壁厚很薄，重量也会相应减少。

3．4采用胀管工艺可保证水道与散热部件的紧密结合。胀管工艺有液压胀管和机械胀管两种，都能满足散热器传热的基本要求。而铜管所需的胀管压力大大低于钢管，便于工艺实施。

3.5生产过程中无污染，可以避免铸铁散热器生产时对环境的极度污染，或其他类型散热器防腐处理等工艺过程中的污

染。

4几种新型铜铝散热器简介

目前我国已出现的铜铝散热器，大致有以下四种形式：

（a）罩式铜铝对流散热器：特点是有钢制外罩，罩宽有90、100、120、140mm几种规格；罩高有多种规格。外罩有单体式和连续两种；罩内散热元件为较大尺寸的铜管（Φ27）串铝片.其金属热强度约为2.0～2.3W/(kg·℃)。

（b）闭式铜管铝片对流散热器：特点是省去了钢外罩，利用铝翅片折边后造成闭孔气流通道（与闭式钢串片近似）。因而极大的减轻了散热器自身的重量，其金属热强度一般在2.8W/(kg·℃)以上。

（c）铜铝复合柱翼型散热器：特点是外铝内铜，通水部件为薄壁铜管，采用胀管及铜焊技术生产，形式为立管柱翼型。热工性能取决于铝制翼片的构造形式及厚度，一般可达2.0～2.5W/(kg·℃)。

（d）压铸复合铜铝柱翼型散热器：特点是先以铜管焊成骨架，通过压铸工艺做成散热器，然后用丝对连接组合成整组散热器（与铸铁散热器的组合方式相同）。其金属热强度约为1.4W/(kg·℃)上下。

4．1罩式铜铝对流散热器

目前的产品多为两根铜管分别串铝片成为散热元件，外用薄钢板作成对流罩，罩宽多在90～140mm范围内。由于目前尚未制定国家行业标准，所以产品尺寸尚无统一规定，一般是钢制翅片管散热器的尺寸选定。并根据住宅用散热器要求的减少厚度的需要，增加薄型产品。根据目前的产品情况及研究成果，对于罩厚为1200mm的产品，铝片的片距约为6.5～7.1mm；铝板厚度0.4～0.5mm。胀管工艺可用液胀或机械胀。

这种散热器。其散热元件由于是铜、铝结合构件，可以满足耐蚀及散热的不同要求。但外罩为薄钢板制作，这是散热器的外表，对加工质量及造型就有较高的要求。目前的产品所用钢板厚度多数较小，难以在加工后保持规正挺直，这是今后应注意研究改进的问题。罩厚120m的产品，罩高为600mm，罩长为1000mm(联箱包在罩内)的标准散热量（Δt=64.5℃）可达1715W，金属热强度可达2.3W/(kg·℃)。对照国家建工行业标准JG/T3012.12-1998，罩高500mm，罩宽120mm的钢制翅片管对流散热器的标准散热量要求为1650W。为4根散热管。可见本产品用两根铜铝散热元件大致可达到四条钢制散热元件的标准散热量，而其使用寿命却可提高几倍。

4．2闭式铜管铝串片对流散热器

从瑞典引进技术并结合我国国情进行技术改进后生产的温控式铜铝对流散热器，实际是在闭式铜铝对流散热器的基础上按订货要求再加装温控阀。主体部分是新式的铜管铝串片（闭式）散热器。这个产品研制中的多项技术改进，提高了闭式串片对流散热器的档次，成为一种新的、装饰性好的超薄型散热器，极适合我国目前住宅的需要。

其构造特点为：

（1）散热器厚度（宽度）为60mm，高度为300、400mm。器内为多根Φ16铜和串整片的铝制翼片。散热器内的水道为多管并联单回程环路，器外设同侧进出水口。

（2）散热器两头加设装饰性封头，把水管连接件包装起来。

（3）散热器上加装横向条式出风口。

（4）由翼片折边270°，连续组合后形成闭式气流通道（不需另外加罩）。同时由于两翼片在折边后为凹凸槽对装，可保证组合后的板面平整及严密。

（5）铜管与翼片为胀管连接（液胀或机械胀）。

按照本产品测试情况，外形全长为1300mm，其内的有效散热管长度为1100mm（两端各加有100mm的装饰罩），片高为310mm，片宽为60mm，其标准散热量为1388W。对照我国建工行业标准《钢制闭式串片散热器》（JG/T3012·1-1994），中片宽80mm，片高300mm的闭式钢串片散热器，其最小散热量为1188W/m，标准中规定片长计算时不包括联箱在内。而本产品的有效散热管长度为1100mm，折算为1000mm时的散热量即为1261W/m，超过钢制闭式串片散热器的散热量要求，有利于工程中选用或转换。其金属热强度达2.88W/(kg·℃)。

本产品的突出特点，除前已阐明的铜铝散热器共有的优点外，主要是利用铝片折边形成气流通道，减去了钢制对流罩，简化工艺，节省材料；其二是散热器厚度仅为60mm，可称为超薄型。这就使对流型散热器的厚度达到了目前铝制散热器及其他薄型散热器的厚度，减少占地面积。其三是通过两端加装饰罩使联箱（管）内藏、上顶加装横条出风口、铝片间采用凹凸拼拼装以提高表面平整度，使散热器的外观质量大大提高。

我国自20世纪70年代开始引进生产各种钢制散热器以来，闭式钢串片散热器是在引进的基础上经我国创新、改进的一种散热器，适合我国国情、取得了很大的的发展。但对于管式翼片间要求的紧密连接，在工艺保证方面尚有些困难。而闭式铜铝对流散热器，则既有闭式钢串片散热器的优点，同时在型式改进后，外观质量及耐蚀能力均提高了很大的档次；由于铜和胀管所需压力较小，工艺较为简单，胀接工艺可以保证管、片的紧密结合，所以寿命长而传热稳定，是一种非常适合我国国情和住宅使用的中、高档散热器。

4．3铜铝复合柱翼型散热器

铝制散热器在无内防府处理的情况下，只能在热媒水的pH=5～8.5的供暖系统中使用，否则会产生极强的碱性腐蚀。但铝制散热量体轻貌美，极受人们欢迎。解决的办法只有两条，一条是研究和搞好内防腐；二是开发铜铝或钢铝复合型散热器。本文所述的铜铝复合柱翼型散热器就是一种铜骨铝貌的新产品。通风部件全部为铜管、散热部件为铝制翼型管，两者通过胀管进行复合，保证传热良好。

由于其外貌及外部散热部件与铝制柱翼型散热器雷同，所以其尺寸及散热量也大致相同。金属热强度会略低于对应铝制产品（因这铜的密度8.9g/cm3）。但不会有很大的影响。铜铝复合柱翼型散热器的行业标准尚未制定，尺寸及散热量要求，可参照我国建工行业标准"铝制柱翼型散热器"的相关条文。值得说明的是：由于柱翼型散热器每柱的长度（立柱本身及组装间隙）变化很大，标准中难以一一按单柱尺寸列出。标准中的散热量要求是按不同的同侧接管中心距及散热器厚度（宽度），折算为组合长度L=1000mm时的名义散热量（见表2）。而送检标准样片的组合长度规定为1000+100mm，其内柱数不限。但生产厂家应根据送检样片的真实柱数求出每柱的平均散热量并依此编制产品样本，以便于工程选用。工程中只能按柱数选用，不可能按名义散热量选用。因为多柱组合时，由于每柱长度的不同，不太可能使各厂的产品都正好达到L=1000mm。（铜铝复合柱翼型散热器单柱的长度一般为60～100mm）。

铝制柱翼型散热器的散热量要求

（国家建工行业标准JG143-2002）表2项目符号单位参数值

同侧进出口中心距H1mm300400500600700

散热器高度Hmm340440540640740

散热器宽度（亦称厚度）Bmm50/60

组合长度Lmm400～2000

名义散热量（L=1000mmΔt=64.5℃）QmW/m800/8501070/11401280/13601450/15201600/1680

工作压力PaMPa≥0.8

注：1.宽度B为散热器外形最大宽度

2．名义散热量是根据送栓样片实测数值按长度折算为L=1000mm的相应散热量。

3．送检样片的组合长度为1000±100mm。

4．散热器高度H为推荐值。

铜铝复合柱翼型散热器中的铝翼管，完全可以采用已有的铝制柱翼型散热器的研究成果，但翼管中圆管的内径必须与所用铜管相配合，并要求一定的椭圆度，以便于串管及控制胀管量。本产品的胀管量一般为0.40～0.60mm，并要达到使铝翼管的圆管也有微胀，确保结合紧密。所用铜管的牌号为T2、T3，但由于铜管出厂状态有硬（符号为Y）、半硬（Y2）、软（M）三种，出于加工的需要，本产品立柱部分与铝翼管串装的铜管应用半硬铜管，而上下联箱因钻孔的需要需采用硬铜管。两者的壁厚可按表一选定。

本产品的金属热强度略低于全铝产品，但亦可达2.0～2.6W/(kg·℃)。市场销售的热价格亦有内防腐的铝制柱翼型散热器相差不多，约为0.3元/W（按标准散热量计算）。

铜铝复合柱翼型散热器的优点，除前述的铜铝散热器共有的优点处，主要有以下几点：一是内铜外铝，铝貌铜骨，可以达到"安全可靠、轻薄美新"的综合要求，基本属于辐射散热器，外表面温度较高，易于被用户接受（相对于对流型散热器而言）。二是充分发挥了铜管耐蚀及铝材质轻并易成开拓的特点，外形变化较多，不仅为热工性能的提高留有余地，并且千姿百态的产品也可满足不同用户的需求。

单就不同金属复合柱翼型散热器而言，自然尚有钢铝（碳钢）、不锈钢铝复合等不同产品，各有优点，但不在本文叙述范围之内。仅就胀管工艺而言，铜管是最易胀管的。

4．4压铸复合铜铝柱翼型散热器：该产品的主要优点是原料可以使用废铝（加收废），不仅成本可降低，并为废铝回收开阔出路。并且铸铝产品的整体刚性好。由于生产工艺的限制，在多片组装时接口较多（铸铁散热器亦有此缺点），增加了可能漏水的因素。但这一问题，只要组对及运输（或现场组对）时多加注意，是能够保证不漏水的。

5设计选用注意问题

5．1对横管式对流散热器而言，由于散热器的管内水流速较高，且不同的采暖系统，该水流差别也较大。而散热量却与管内水流速有直接而明显的关系。目前标准测试是按进、出水温差10℃进行测试，其管内水流速极低。对于较高流速时散热量随水流速变化的计算公式或修正系数却没有给出，所以工程设计人员要特别注意这一问题。也有的产品样本列出了高水流速（0.9m/s）的数值，然后又提供低水流速的衰减系数，但这一方式不符合我国现行测试标准规定，此外就是提供的衰减系数也不一定可靠。如果与实际工程条件有差异，容易导致散热器数量不准。除此而外，管式对流散热器内的小环路有单流程和双流程（或多流程）之分，其阻力也有差异，应当注意。

5．2铜铝（或钢铝）复合柱翼型散热器的选用，要特别注意热工测试报告中的散热量、名义散热量与产品样本所列散热量是否一致，以及顶部装饰罩的加设是否对散热量产生影响等问题。

5．3铜铝散热器是轻型、薄型散热器，外形美观，无需暗装。运输及安装、使用时要仔细对待。

以上重点介绍了我国目前兴起的三种铜铝散热器。时代的发展不仅对散热器提出了新的要求，也为散热器使用少量的铜材提供了可能。其实在空调产品、给水管道等方面早就使用铜材。当然，我国幅员广大，散热器需量极大，事实上不可能是一种产品一统天下。但针对我国目前情况，热媒水的管理及水质控制尚难满足钢制散热器的要求，而铜铝散热器可以保证使用要求，能做到设计选用者放心、承包商安心、使用者称心。只要生产厂把住焊接质量关就不会出现严重的漏水事故。我国目前对该产品的研究和开发，已与欧洲等地达到了同步状态，而不像其他散热器那样滞后，这就有可能形成有中国特色新一代散热器，为开辟国际市场创造条件。

以上所谈，仅供同行参考。不当之处望指正。

参考文献

1牟灵泉，宋为民，牟冬。再谈住宅供暖散热器的开发

暖通空调20001年第4期

2牟灵泉，牟萌。我国住宅适用的铜铝散热器

第十一届全国暖通空调技术信息网论文集，北京：中国建筑工业出版社，2000

散热器范文篇4

关键词热特性系数测试标准全工况图

随着计量供热的提出，作为末端设备的散热器，既要求能够提供必要的散热量以满足房间热负荷需求，又必须能够适应用户对室温调节和用热量控制目的。另一方面，散热器的设计工况常与标准测试工况不同，设计时需要对散热器的标准散热量进行换算。所有这些都要求，对散热器的全工况特性有一个全面的了解。本文在对散热器热特性深入分析的基础上，得出热特性系数与测试条件无关的结论。最后建立散热器热特性方程，并绘制散热器全工况图。

图1散热器热工测试系统图

1-被测试件；2-低位加热水箱；3-高位加热水箱；4-循环水泵；5-上水；

6-旁流管；7-循环管；8-流量测量装置；9-冷水；10-表冷器；11-风机；

12-电加热；13-风道；14-空气夹层；15-测试小室

1散热器测试标准对比

散热器传热方程为：

（1）

式中：A、B----散热器热特性系数。

上述系数A、B是在标准测试室中得到的。我国使用的散热器测试标准有ISO6149-75和GB/T13754-92。此外，世界上许多国家都制定有自己的国家标准，如德国标准DIN4703、美国I=B=R（美国锅炉与散热器制造商协会）标准等。ISO3149-75标准的基本原理是采用闭式隔热冷却小室，在室温恒定条件下进行散热器标准测试。小室与周围环境隔热，被测试件散热量由夹层内的人工冷源冷却介质逼真，以保证小室的恒温条件，冷却夹层和有水冷和风冷两种。所有散热器测试标准基本原理都相同，但在具体技术参数规定上有所不同。表1为ISO3149-75标准与GT/T13754-92标准的对比。

散热器测试标准表（1）

项目ISO3149-75GB/T13754-92项目ISO3149-75GB/T13754-92

室温18℃20℃对流散热器89℃/76℃85℃/75℃

辐射散热器95℃/70℃90℃/70℃

由表1可以看出，国家标准考虑到人们热舒适要求的提高和我国供热系统运行的实际，测试小室内室温由18℃提高到20℃，标定流量时的供水温度和供回水温差均有所降低或减小，如辐射器的标定温差由25℃降为20℃，对流器的标定温差由12.5℃降为10℃。

为对比同一散热器在不同测试标准下热特性的差别，作者对天津某散热器厂生产的TLD型对流散热器按不同标准进行了四组测试，结果如下：

不同测试标准对比表（2）

测试工况195℃/70℃，18℃测试工况290℃/70℃，20℃

项目单位工况1工况2工况3项目单位工况1工况2工况3

进口温度℃95.1270.8054.99进口温度℃90.0070.256.2

出口温度℃69.9855.7245.81出口温度℃70.0057.448.3

基准室温℃18.2118.1918.31基准室温℃20.1219.720.5

流量kg/h41.8141.7741.92流量kg/h47.1447.247.2

计算温差℃64.3345.0732.09计算温差℃59.8844.1031.75

散热量W1222.43732.56447.32散热量W4096.48702.64433.66

测试工况389℃/76℃，18℃测试工况285℃/75℃，20℃

项目单位工况1工况2工况3项目单位工况1工况2工况3

进口温度℃89.1070.5256.2进口温度℃85.1070.8055.4

出口温度℃76.0061.8750.8出口温度℃75.0063.5051

基准室温℃18.2618.0618.42基准室温℃20.1620.3019.91

流量kg/h79.4479.2080.1流量kg/h92.2891.8091.02

计算温差℃64.2948.1435.08计算温差℃59.8946.8533.29

散热量W1210.29796.75503.04散热量W1083.95779.37465.77

将上述结果汇总于表3和图2。

图2散热量与计算温差关系

由图2可以看出，四条曲线基本生命，即散热器在不同测试标准下得到的特性系数A、B基本相同。

不同测试工况下散热器特性系数对比用表（3）

测试工况1测试工况2测试工况3测试工况4

室温（℃）18201820

流量（kg/h）41.8147.1479.4492.28

A值2.97532.76512.90042.984

B值1.44551.46211.44941.4427

2散热器全工况测试

由上可知，同一散热器在不同标准测试工况下得到的特性系数A、B基本一致。但就此得出散热器特性系数与测试条件无关的结论还尚欠充分，因为散热器的标准测试工况与实际使用条件有很大不同：在标准工况下，无论是散热器供水温度，还是流量，其变化范围均比在使用工况下散热器实际的变化范围要小，而且不论何种标准测试工况，特性系数A、B均是在定流量条件下得出的。这与散热器的使用工况也有比较大的差别，特别是在计量供热系统中，散热器的变流量调节是用户行为节能的主要手段。因此，有必要对散热器进行全工况测试。为此，作者对天津某散热器厂生产的LLD型对流散热器进行了全工况测试。其中，流量150～10kg/h；供水温度90～60℃，结果见表4、表5、图6。

流量工况测试（W）表（4）

流量供水温度

90℃85℃75℃60℃

150kg/h1311.501197.00977.36665.67

100kg/h1295.451160.20934.93630.56

80kg/h1258.001119.68904.74614.13

50kg/h1174.091050.63835.75568.07

40kg/h1132.111020.90806.41539.19

30kg/h1066.75961.95754.19508.11

20kg/h923.34843.88693.55473.47

10kg/h603.08533.04--

注：1.表中的温度和流量是归整后的数值；

2.散热器标准测试室温度20℃。

结果见表5、图3。

图2散热量与计算温差关系

散热器变流量工况测试表（5）

供水温度准则关系式相关度R2供水温度准则关系式相关度R2

90℃Q=6.8120Δt1.25790.987475℃Q=6.5164Δt1.26120.9882

85℃Q=7.7868Δt1.21960.997460℃Q=5.8016Δt1.29090.9661

由图3可知，散热器在全工况测试条件下仍保持了较好的一致相关性。

3散热器热特性方程

由上分析可和，散热器热特性系数A、B与测试条件无关，即无论是在定流量还是变流量工况下，特性系数A、B只与散热器自身特性有关而与测试条件无关。这样，我们便有可能根据散热器标准测试得到的准则关系式进行散热器热特性方程求解，从而绘制散热器的全工况选型图。

散热器在测试工况下，存在如下平衡方程：

（2）

（3）

（4）

（5）

式中：Q----散热量，W；G：流量，kg/h；

tg、th、tn----供、回水温度及室温，℃；

t′n----测试室内温度，一般为20℃或18℃。

式（3-1）～（3-4）即为散热器在测试工况下的热特性方程。

4散热器全工况图绘制

一般来说，散热器产品样本中给出的散热量是散热器在标准工况下的散热量。当供热系统的设计供回水温度与标准工况不同时，就必须进行标准散热量的换算。同时，为方便设计，设计人员也需要了解散热器在各种工况下散热量的变化。为此，绘制散热器全工况图十分必要。

对给定散热器来说，其特性系统A、B可通过标准测试工况来确定，得到A、B即可求解上述热特性方程，并绘制该散热器的全工况图，如图4。其中，A=5.2914，B=1.317，室温20℃。图中，横坐标为散热器进流量，kg/h；纵坐标为散热量，W。放射状直线为等供回水温差线，上抛形曲线为等供水温度线，虚线为等回水温度线。

图4散热器全工况图（室温20℃）

图4中，1为标准工况点，供回水温度95℃/70℃，温差25℃，由横坐标可知流量为42kg/h，由纵坐标可知散热量为1220W。当供水温度保持95℃不变，流量增大时，散热器工况点将沿95℃供水曲线由1点向2点移动，2点从回水温度为95℃/80℃，温差15℃，此时，流量为79kg/h，散热量为1370W；当供回水温差保持25℃不变时，随流量减小，散热器工况点将沿25℃温差线由点1向点3移动，3点供回水温度为75℃/50℃，温差25℃，此时，流量为26kg/h，散热量为730W。

由图4可知，当供水温度不变时，随着流量增大，散热量增加，回水温度升高，且二者表现为相似的趋势，即开始时增加较快，随后逐渐减慢并趋于饱和。对回水温度来说，其饱和温度即为相应的供水温度，因此饱和散热量可表示为：

（6）

全工况图可作为设计时非标准工况散热量换算的线算图，避免设计人员进行复杂的公式计算，也可用作散热器热特性分

析。对于给定散热器来说，只要已知供水温度、回水温度、供回水温差、流量和散热量五个变量中任意两个，就可由图查得其余三个变量的值。

5结论

散热器热特性系数A、B是由散热器自身决定的，与测试条件无关。因此，在定流量标准测试条件下得出的热特性系数可用来分析散热器在变流量工况下的特性，进而可以建立散热器在测试工况下的热特性方程，绘制散热器全工况选型图。

参考文献

散热器范文篇5

关键词铜铝复合柱翼散热器

1概述

我国是一个幅员辽阔、人口众多的发展中国家，建设任务巨大，年需采暖散热器约为3.0亿片，具有世界上得天独厚的巨大市场。几十年来，我国的散热器生产取得了很大的进展，改变了铸铁散热器一统天下的局面。但是，由于我国发展过程中一些自身条件的局限性，虽然在采暖热媒方面推行了集中热水供暖，但热媒本身的水质、含氧量及失水（补水）量却难以有效地控制，热媒水的含氧量过高是导致钢制散热器腐蚀的主要因素，当然还有材料、加工、维护等方面的原因。以薄钢板为原料制造的散热器腐蚀问题最为严重。其后出现的铝合金散热器，虽有较强的搞氧腐蚀能力，但抗感性腐蚀能力差，适于Ph=5～8.5的供暖水质中使用。但供暖水质多是取决于钢制锅炉的水质标准，Ph=10～12（换热器系统水的Ph=8.5）。所以在前些年中铝制散热器的碱性腐蚀问题也严重地暴露出来，致使散热器市场又回到以铸铁为主的状况。便是，时代是前进的，随着建筑标准和水平的提高，相应要求有适应配套的建筑设备，以及供热由福利制进入市场而成为商品，而计量和控制水平的提高领带于较精密的设备和仪表，这些都是目前生产的内腔粘砂过多的铸铁散热器难以适应的。基于上述情况，铜铝（或钢铝）散热器应运而生，其基本构造形式，一是横管结构的铜管铝片对流散热器，有条形、箱形及无外罩的闭式折边三种形式；另一是竖式柱翼型结构，以铜管（或钢管）为容水部件、而以铝合金翼型管为散热部件组合而成的铜铝（或钢铝）复合柱翼型散热器。后者以其安全可靠、轻薄美新的姿态问世后非常引人注目，并且以其自身的潜质，预计将成为新世纪我国在量发展的新品种，成为有中国特色的代表性产品。

2铜铝（或钢铝）复合柱翼型散热器的基本构造及技术分析

2．1基本构造

如图1所示：1、2分别为上、下联箱，为较大口径的薄壁铜管或标准钢管（按水口焊接要求尺寸选定，G3/4水口时联箱直径可选用DN40），两端分别焊进、出水管口（5、6）（水口内管螺纹一般用G3/4，也有G1）及排气阀座（7）；。为通水立管，为较小口径的薄壁铜管或标准钢管（一般DN15～25），其上、下两端分别下上、下联箱（1、2）焊接；4为铝制散热翼管，与立管（3）套装后胀接，达到两者紧密结合，保证传热良好。一组散热器的柱数按订货要求决定。组焊完毕后经试压、表面处理（喷漆或喷塑）和包装后出厂。

图1构造示意图

从图1可以看出，本产品的容积水部件为1、2、3（主件）及5、6、7（配件），当为铜铝结构时这些部件均为铜质；当为钢铝结构时，这些部件相应为钢质（碳钢或不锈钢）

2．2技术分析

2．2．1耐腐蚀能力：

目前，对散热器使用寿命的基本要求是等同于采暖系统所用焊接钢管的使用寿命。对于铜铝结构的散热器而言，由于容水部件全为铜材，其耐腐蚀能力大大高于钢材，可以适应常见的各类供暖水质的要求，按GB50050-95《工业循环冷却水处理设计规范》的要求，"碳钢管壁的年腐蚀率应小于0.125mm/a，铜、铜合金及不锈钢管壁的年腐蚀率应小于0.005mm/a",可以看出，铜管的耐蚀率为碳钢管的25倍，亦即壁厚为0.5mm的铜管其耐腐蚀年限即相当于12.5mm壁厚的钢管，显然能满足前述的散热器使用年限的要求。不锈钢结构的散热器也能达到这样的效果（参见本文4.1节）。

对于钢铝结构的散热器，其所用钢管有标准的普通焊接钢管及普通无缝钢管两种。前者最小壁厚为2.7mm，管材本身就是采暖系统所用的管材；后者在选用时可选用壁厚2.5mm以上的管材，基本等同于普通焊接钢管的壁厚，也可以保证散热器的使用年限要求。

2．2．2承压能力：由于该型产品的容水部件（即承压部件）均为标准的铜管或钢管，按相应国家标准的规定，生产散热器所用的管材，其出厂试验压力增可达到2.0MPa以上（详见本文第4.1节），而散热器的工作压力一般定为1.0MPa，试验压力1.5MPa。所以只要能保证焊接质量，就能保证整个散热器的承压要求，能够安全使用。

2．2．3热工性能：本型散热器的散热功能基本由铝制翼型管承担，上下联箱占较少部分。可以充分发挥铝合金易挤压成形的优点，根据热工及美观造型要求，加工成各种开头及尺寸，然后通过与铜（或钢）立管的胀接，达到紧密结合，减小热阻，保证传热良好。

2．2．4使用情况：该型产品的内、外表面光洁，对内不会造成热媒水的污染或含砂，有利于精密度较高的设备和仪表的正常工作；对外可提高产品的美观程度和档次。且其散热器宽度可大大减小。综合说业，可以达到"安全可靠、轻薄美新"的基本要求。

3铝制翼形散热管的管形分析

3．1基本要求：该散热器所用铝合金翼形管的管型，与已有的铝制散热器基本相同。但由于内衬铜管（或钢管）及胀管的需要，翼型管的内孔（立柱）只能采用圆形，不宜用矩形，形成圆形管柱外设翅片的形式。圆管柱内径必须与内衬管管材有合理的配合公差，既能保证串管时没有困难，又要保证内衬管的胀管量不是太大。一般的胀管量在0.4～0.6mm的范围内，且能使铝翼管微胀，达到紧密结合。铝翼形管的断面形状及翅片设置，要符合下述基本要求。

3．1．1圆形管柱内孔直径须与所用衬管（铜管或钢管）配合。

3．1．2断面尺寸的宽度决定了整个散热器的厚度，应与上下联箱的尺寸结合考虑，保证散热器存放、运输、使用时翼片不受操作。翼管断面的长度决定了组成散热器时的柱距（片长），应考虑到工程选用的方便及散热器选用时散热量配片级差的要求。

3．1．3翼管外设翅片的高度（具体翅片外沿到中心管壁的距离）不要太大，以不超过60mm为宜，保证合理的传热温差（具有最佳数值需要深入研究）。多个翅片的设置要充分满足强化传热的要求，保证热气流畅通以及清扫的可能。翅片外端不能尖锐，最好作成"T"形，以防人体碰伤。

3．1．4翅片及中心圆形管柱的壁厚应尽可能薄，以节省材料。希望翅片的厚度为0.5～0.6mm，以使散热器的金属热强度达到较高水平，这对今后的发展是有利的。

3．2断面形状：铝制翼管的管形，大致分开式、闭式、混合式三种。图2列出了几种管形的示意图。

"a"为闭式结构，优点是以翅片形成自然对流的空气通道，利用烟囱效应增强换热效果。"b"为开式结构，优点是通过加大换热面积增加单柱散热器的散热量，同时也可取得较高的金属热强度、节省材料。"c"为混合式结构。它综合闭式与开式的某些特点，形成在造型、热工及安装使用各方面有自己特点的翼管断面形状。

对于翼管断面尺寸的控制，翼形管断面尺寸中的B亦即为散热器的厚度，参照已有铝制散热器标准的要求，一般为50～60mm；片长L（亦等于两片散热器的中心距）的取值要考虑两片组合间隙，并且为了选用及安装的方面，凡是取整数（cm）。

如图2所示：L=L1+C，L1为铝翼管横断面的长度；C为组合间隙，一般为5～10mm。基于翼管加工、热工及已有各种散热器的尺寸情况，片长L多在60～100mm的范围。铝翼形管的设置高度，主考虑立管（3）与上、下联箱（1、2）焊接的方便及空气流通的畅顺。铝翼管上、下两端面分别与上、下联箱外沿的距离，一般为10～15mm。对于顶部设装饰罩的产品，装饰罩的设计要保证热工要求，使气流通顺、不降低散热效果。

图2铝制翼形管管形示意图

（a）闭式；（b）形式；（c）混合式

4铜铝（或钢铝）柱翼型散热器的承压能力及热工性能

4.1强度：由于该型散热器的容水部件主要是标准铜管或钢管，对应本类散热器制造时常用的管材规格，按标准规定的出厂试验压力均可超过散热器的承压要求。所以，只要严格按标准选定管材，就能保证散热器的承压能力，只要把焊接质量搞好即可。钢铝结构的散热器所用的变通焊接钢管、冷轧无缝风管及不锈钢出厂试验压力见表1；对于铜铝结构的产品，其所用的紫铜管，代号为T2，T3。上、下联箱由于钻孔的需要，须用硬质铜管（以Y表示）：立水道用半硬质铜管（以Y2表示），一般可由铜管厂定尺供货。壁厚根据预定的管子直径及工作压力按表2及表3选定。

几种标准钢管的技术参数表1普通焊接钢管冷却无缝钢管冷却不锈钢无缝管

DN外径

（mm）壁厚

（mm）单重

（kg/m）外径壁厚单重外径壁厚范围散热器用壁厚范围

MmIn

103/817.02.250.82142.00.59150.5～3.50.5～1.5

151/221.32.751.26222.51.20170.5～4.00.5～1.5

203/426.82.751.63272.51.51220.5～4.50.5～1.5

25133.53.252.42322.51.82270.5～6.00.5～1.5

321.2542.33.253.13383.02.69340.5～7.00.5～2.0

401.548.03.53.84453.03.11450.5～7.00.5～2.0

50260.03.54.88573.04.00500.5～9.00.5～2.0

1．壁厚偏差-15%～12%

2．出厂水压试验2.0MPa

出厂试验压力P=20S·t/E(MPa)D为外径，mm,t壁厚，mm，s为屈服点强度的60%[如为10号钢则R=0.6×3.4=2.04(MPa)]

出厂试验压力P=20S·t/E(MPa)S为允许应力，取钢号搞拉强度的40%。T为壁厚，mm

散热器常用铜管的技术标准

（摘自GB/T1527-1997，铜及铜合金拉制管）表2

牌号状态外径（mm）壁厚（mm）液压试验压力（MPa）T2、T3

TP2、TP2硬（Y）3～3600．5～10

D为外径（mm），t为壁厚（mm），

S为允许应力（纯铜为41.2MPa）

半硬（Y2）3～1000．5～10

软（M）3～3600．5～10

常用铜管出厂试验压力计算值（MPa）

（按表2所列公式计算得出）表3

外径

（mm）

壁厚

（mm）

0.50.60.70.80.91.01.1

104.295.196.11

162.643.193.74

192.222.673.13

221.912.302.69

251.672.022.362.71

271.551.862.182.50

411.431.631.842.052.26

431.361.561.751.952.15

451.301.191.671.862.05

461.271.451.641.822.10

4．2热工计算

这里所说的热工计算，是采用经验的传热系数法，目的是作产品分析时参考。由于计算中所用传热系数的数值是根据经验及参考类似的其他产品而设定的，所以必然有较大的误差。产品的真实热工性能，一定要采用有关标准规定的标准试验台测试数值。

热工计算是以设定的产品图纸为依据进行的，内容包括散热量及金属热强度。

4．2．1散热面积（F）计算：包括上、下联箱、铝翼管（按翅片的两面计算面积）及立水管的裸露部分，求出三者全部的外露面积，即为散热面积，单位为m2。

4．2．2单片散热量（Q）计算：按经验计算公式进行（此数只能供概略分析使用）。

Q=K·F·Δt(W/片)

式中：Q----单片散热量，W/片；

F----单片总散热面积，按前述计算，m2；

Δt----标准传热温差。按我国散热器有关标准规定，=64.5℃；

K----传热系数，为经验估计数值。根据构造相近的散热器及相关研究成果设定。

本型散热器的传热系数数值多在4.5～5.5的范围内，翅片面积较小者取大值，翅片面积较大者取小值。

单片散热量的大小，目前无严格限制。就图2所示的单圆形管柱的产品而言，一柱的散热量实际上不可能达到很大的数值。而对产品是否达到标准的判断，只能按名义散热量。

参照我国即将实施的铝制散热器行业标准，本型产品在送热工试验台检测时，也应按送检片的组合长度为1000+100mm进行，这是因为单片的片长难以统一。也就是送检长度在900～1100mm的范围内，一般只要大于或等于900mm即可。测得的散热量再按长度折算为长度为1000mm时的名义散热量，以此与国家标准规定的名义散热量数值进行对比，看是否满足了标准的要求。本产品的散热量，以此与国家标准规定的名义散热数值进行对比，看是否满足了标准的要求。本产品的散热量、外形尺寸等与铝制柱翼型散热器相同的内容，均应参照铝制柱翼型散热器标准执行。至于样本的编制及工程选用仍可以单柱散热为基础进行（即为实测的整组散热量数值按送检片柱数的平均值）。不同接管中心距的产品，其长度为1000mm时的名义散热量可近似的参考表四数值。

据此估计一柱（或称片）的单片散热量可能在90～160W的范围内，标准对单柱散热量无严格要求，但必须要保证名义散热量达标，名义散热量的计算公式为：

单片散热量的计算公式为

式中：Q名义----送检片折算为长度为1000时的散热量，W/m；

Q实测----送检片（实长在1000±100范围内）实测的散热量，W/组；

L实测----送检片实际的外形长度，mm；

n----送检片实际的片数（或柱数）（片）；

Q片----按整组实测数值折算的单片（或称单柱）的散热器量，W/片。

铝制柱翼型散热器的名义散热器（JG143-2002）表4项目符号单位参数值

同侧进出口中心距Hmm300400500600700

散热器高度Hmm340440540640740

散热器宽度Bmm50/60

组合长度LMm400～200

名义散热量

（L=1000mm，Δt=64.5℃）Q名义W/m800/8501070/11401280/13601450/15201600/1680

注：散热量参数值一栏中斜线左侧为宽度B=50的数值，右侧为B=60的数值。

4．2．3单片散热器重量（Gd）计算：计量时需将铜（或钢）管与铝翼管分别计算。前者可查铜（或钢）管的技术标准（最好是实物称重）；后者可根据计算面积（不是前述的散热面积，因为翼片的散热面积是计算了内外两面的数值）、翼片（及圆形管）设计厚度及金属密度求出。铝合金的密度为2.7g/cm3；紫铜为8.5g/cm3；碳钢为7.8g/cm3。一般在上述计算的基础上另加10%的其他重（包括组合时应分担的配件重量及计算误差等）。

4．2．4金属热强度（q）计算：进行本项计算的目的是大致分析和判断所设计的产品在同类产品中的热工技术水平和金属耗量的多少。其依据是在保证容积水部件的承压能力和使用要求及采取强化传热措施进行设计个性后的最终产品设计图。金属热强度的物理意义为单位重量的金属在温差为1℃时的标准散热量，其计算公式为。

式中Gd为单片散热器重量，单位为（kg/片）；其余符号同前。根据已有产品的情况，铜铝复合柱翼型散热器的金属热强度大致为2.2～2.6W/(kg·℃)；钢铝结构柱翼型散热器约为1.4～1.8W/(kg·℃)。随着铝翼管管形的进一步研究和优化，上述数值还有可能更高一些。

4．3经济分析：即按选用产品的实测散热量和实销价格，求出单位散热量的热价格（元/W）。可以10片为一组样本进行计算，最后取平均值，得出单片的价格。最后再按测得的标准散热量求出本产品的热价格。目前铜铝柱翼型散热器的热价格大至为0.3元/W上下，与铝合金散热器大致相当或略高一点；高于一般的钢制散热器（一般为0.2元/W上下），但低于外企或进口的钢制散热器产品。

5工程选用注意事项

5．1铜铝复合柱翼型散热器，实为铜骨铝貌，通水部件全为铜管，能适应我国常用供暖水质。生产厂重点把好焊接关就可保证长年使用，工程设计可以放心的选用。

5．2应注意厂家提供的产品样本所列的散热量是否与送检样口测试报告相条例，并要注意产品顶部装饰罩对散热量的影响。往往出现在送检测时是无罩，而使用有时有罩，其散热量会有差别。还要注意其名义散热是否能达到国家建工行业标准的要求。厂家在标准测试台测试报告的基础上，自行增加散热量并编制样本的作法是不恰当的。

5．3产品的水流阻力，目前多数厂家的样本中未能提供，今后可要求厂家或有关部门提供相应数值。由于铜墙铁壁管内壁光滑，其实际水流阻力不会大于已有的钢板或钢管柱型散热器，可作暂时的参考。

5．4本产品是轻型、薄壁产品，安装时要仔细。不能象铸铁散热器那粗放式安装，要不能上人登踏。由于本产品轻美

观，无需加罩暗装。

以上所述，借以与同行探讨，并为这一产品的推广提供一些技术支持。通过共同努力，使运一适合我国国情、耐蚀耐用、生产无污染、热工性能优良、能够称得上是"安全可靠、轻薄美新"的产品，能推广生产为建筑提供优良的供暖设备，成为新世纪中的新一代产品，摆脱长期困扰我们的困难局面，即能促进我国采暖散热器行业的发展，又能保证建设工程质量，用户安居乐业，为我国建设事业的发展做出应有的贡献。

参考文献

1牟灵泉，宋为民，牟冬，再谈住宅供暖散热器的开发，暖通空调，2001年第4期。

2牟灵泉，宋萌，我国住宅适用的铜铝散热器。

散热器范文篇6

关键词：散热器检测;控制策略；反馈控制；前馈控制

1散热器检测系统

散热器检测的主要任务是保持散热器水流量一定时，在高中低温三种工况下分别测量其进出口水温和周围空气温度，由此计算并拟合出散热量的计算公式。测量的准确性主要取决于上述三个参数的控制精度，国家散热器检测标准[1]要求把进口水温度的波动控制在±0.2℃的范围内，而散热器所在检测小室的空气温度要控制在±0.1℃内。高中低三个工况下的水温要分别维持在95±0.2℃，75±0.2℃和55±0.2℃；空气温度则为18±0.1℃。这样的精度要求是很高的。

系统如图1所示。供水温调节系统包括一次和二次两个加热水箱。一次加热器把流出散热器的低温水加热到比较高的温度，二次加热器将水加热到最终温度。散热器所在小室为铁壳，而小室所在房间绝热。铁壳与房间内的环境用通过蒸发器和加热器的送风来控制，调节加热器功率可改变送风温度，从而将散热器周围空气温度维持在要求值。

2原有控制方案及存在的问题

原有控制系统根据一次加热水箱的出口水温通断控制一次加热丝，使其维持在比工况设定值低5℃的温度上下波动；而二次加热丝依据散热器的入口水温实施PID调节，最终将水温控制在设定值±0.2℃的范围内。空气系统根据小室温度PID调节空气加热丝的加热量，将其调整到18±0.1℃。这一方法，能把很好地控制小室空气温度。对于流量适中的散热片，也能将供水温度控制在±0.2℃范围内的目标。但当换上流量很小或者很大的散热器时，供水温度难以稳定，无法完成测量。这严重限制了散热器检测室的检测能力。虽然经过反复的参数调试，问题仍然没有得到解决。

3系统分析

对于散热器检测台来说，散热片最小流量值为20Kg/hr，最大可达200Kg/hr，流量变化比达到10。一组PID参数值很难在如此大流量范围变化时保持鲁棒性。加上原控制系统中没有流量测点，无法实现按流量变化调节PID参数的算法，所以导致流量较大和较小的散热器无法稳定。而且多组PID参数的调试工作量很大，这也直接降低了该方法的实用性。

为了进一步分析问题所在并找到合理的解决方法，我们重点分析了水系统中的调温设备－加热箱。如图2所示，因为一二次加热箱不大，可以采用集总参数法。设加热丝在单位时间内产生的热量为，水的比热为，流量为，箱内水质量为，入口低温水温度为，出口高温水温度为，加热箱对周围环境散热为。因为两个加热箱都做了很好的保温，近似将视为0，可列微分方程如下：

（1）

其中是主要扰动，是调节手段，而则为输出量。列出传递函数[2]可得：

（2）

由特征方程的根可知，微分方程的通解在静态时趋于0；因为非周期函数可以看作是幅值无穷小而具有一切频率成分的无穷多个谐波之和，所以将入口水温作傅里叶变换后，对于输入量的每项谐波，输出量都有相同频率的谐波与之对应，出口温度也是由这无穷多个谐波叠加而成。

输入输出量中的同频率谐波均为正弦函数，可用复数符号来表示，可令：

（3）

为扰动通道的幅频特性函数，而其幅值特性函数为：

（4）

由此可见，对于特定频率的入口水温扰动，当流量一定时，如果恰当选择值，可以实现对入口温度的波幅的缩小，从而可将出口温度的波幅限制在我们所需的范围内。

在散热器检测系统中，加热器容积约为100升，按照最大流量200Kg/hr计算，＝1800。而入口水温波动的频率不高，一般周期为10分钟，可得：

。所以，如果恒定加热丝的加热量后，要使出水口温度稳定在±0.2℃内，只要进口水温在±3.8℃内波动即可。因为对一次加热器实行通断控制很容易将一次出水温度维持±3.8℃甚至更小的的波幅内，这样的热水进入二次加热器后，再利用上面的特性即可实现对供水温度的精确控制。

另外，水系统还用一台冷水机组将散热片出口的高温水降至常温，从而引入检测室内的小水流量计，测定流量。水冷机组根据被冷却出水温度启停。对于水系统来说，这是一个主要的扰动。但是因为对于每一工况，散热器出口水温和过冷水机组后的水温基本不变，所以这一部分冷负荷可以采用前馈思想，根据不同的工况由二次加热器给定值补偿，从而进一步减小供水温度的静差，保证将供水温度严格控制在设定值±0.2℃的范围内。

4模拟和实验数据

上面的理论推导和结论，同时得到了数值模拟和实际运行数据的支持。图3所示为Matlab对稳定后的加热器进出口水温的模拟[3]。虚线进口水温波动线是幅值为3.8的正弦曲线，当加热量为定值时，代表出水温度的实线的波动范围被控制在了±0.2℃内。这很好了证明了理论分析的正确性。

另外，在流量为150kg/hr时，用上面的逻辑控制检测系统运行稳定后，现场用惠普数采仪每隔10秒对一次加热器出口水温和散热器进口水温进行采集，分别绘制温度图如下：

从图中看出，一次加热器出口水温度的波幅约为0.4℃，当二次加热量控制为定值时，散热器入口温度的波动幅度只有0.03℃，远远超过了国家标准要求的精度。当流量在大范围内改变时，系统同样能很好地稳定，所以数值模拟和实验数据都证明了上述控制方法的有效性。

5总结和通用控制策略的提出

散热器检测台的风系统一旦设计完成后，运行状态下的风量都一定，不随散热器工况的切换而变化，所以只要PID控制参数在调试阶段确定好，一般不会出现控制不稳的情况；但不同散热片要求的水流量不同使得时间常数值变化剧烈，改变了系统特性。在没有流量测点的情况下，一般的PID参数都是针对中等流量的散热片整定得到的，所以在检测流量特大和特小的散热器时，难免会发生无法控制的情况。

针对类似的散热器检测水系统，上面的控制策略不仅调试简单，避免了繁琐的PID参数调节过程，调节精度很高，而且大流量范围内的鲁棒性好，无需增加流量测量装置。控制策略可以概括如下：

二次加热器采用前馈控制，根据不同工况补偿冷水机组带走的冷负荷，但对每一工况的加热量为定值；

一次加热器采用反馈控制，根据当前出水温度值合理给定温度高低限和间断投入的热量，保证适当的一次水出口温度的波动幅值和频率。

同时，从控制角度又能对类似系统的设计提出下面的指导，即：

依据流量的范围确定一二次加热水箱的蓄水量，一般来说应该选的稍大一些，以突出其对温度波动的减幅作用；

根据值合理选择加热器的功率，尤其对一次加热器，其总功率以及加热丝通断分组情况要以能提供适当的一次出水温度波动范围（主要指标）和频率为原则。

参考文献

[1]GB/T13754-92采暖散热器散热量测定方法

散热器范文篇7

关键词散热器标准散热器计算温差闭式小室标准流量

AbstractInordertoestablishanationalstandardforselectingradiatordesignparametersaresearchgroupmadeaseriesofexperimentsoncommonlyusedradiatorsinclosedtestrooms,inquiringtheeffectsofdifferentheatingmedia,thewaterflowrate,theconnectionmethods,thesurfaceconditions,thenumberofsectionsandthelengthofradiatorsconditions,thenumberofsectionsandthelengthofradiatorsonheatemission,whichproducedsomecorrespondingmethodsforselectinganddesigningradiators.Introducesthisresearchandsomeofitsresults.

Keywordsradiatorstandardheat-emissiondesigntemperature-differenceclosedradiatortestroomstandardflowrate

我国供暖散热器设计选用时所采用的各种数据和修正值，长期沿用原苏联的设计资料，为了能够适应我国散热器的设计工作的需要，提高热能的有效利用率，在研究我国供暖散热器工作特性的基础上，尽快编制出适应国情的散热器设计选用参数体系，是建筑发展的需要。

由中国建筑标准设计研究所组织，有清华大学、中国建筑科学研究院空调所、哈尔滨建筑大学、中国建筑学会暖通空调委员会工程性能测试小组和北京散热器厂共同参加的《采暖散热器设计参数试验研究》课题小组，自1989年起，在我国现有的三个散热器标准检测室进行了三百余次的试验，完成了课题规定的研究内容；在此基础上，提出了符合我国国情、接近实际和可供设计人员使用的供暖散热器设计参数。这项研究成果于1992年12月通过了建设部科技发展司组织的专家鉴定。

1实验研究的条件

1．1样片

1．1．1依据原则

①形式目前推行的标准型，以及少数应用比较普遍的型式；

②性能技术指标良好且质量比较稳定的产品；

③提供单位取得供散热器生产许可证、有一定规模和生产能力的厂家。

1．1．2确定的实验样片为：

钢制柱型散热器GZ4-1.6/6型

GZ3-1.2/5型

钢制板型散热器GB2-10/5型

GB2-6/5型

钢制闭式串片型GCB70-1型

散热器GCB120-1型

钢制扁管型散热器GBG/DL-450型

灰铸铁柱型散热器TZ4-6型

TZ4-5型

TZ2-5型

813型

灰铸铁长翼型散热器TC0.20/5型

TC0.28/5型

灰铸铁圆翼型散热器TY1.0型

灰铸铁柱翼型散热器

1．2主要实验条件

散热器热工性能试验，是本项课题研究的主要途径。国际标准的散热器检测装置，是以散热器在密闭小室内散热为基本特征的，这种试验条件尽管与实际房间不同，但是，其实验结果所具有的稳定性和精确度，却是在实际房间实验时难以达到的。因此，利用闭式小室对散热器在不同的型式、连接方式、片数或长度、热媒、流量和表面涂料等条件下散热量变化的规律进行实验研究，以得出满足工程设计要求的结论，是不成问题的。

为了给出闭式小室的实验结果与实际工程设计选用值的修正，即解决国际标准检测值的实用性问题，中国建筑学会暖通空调委员会工程性能测试小组在北京散热器厂专门设计建立了符合实际使用条件的模拟实际工程散热器热工性能试验室。同时，我们还利用哈尔滨建筑大学的实验研究成果，并参考了一些在实际房间内散热器热工性能实测结果的报道，以便得出比较可靠的结论。

2研究内容及结果

2．1采用同样连接方式、不同热媒，散热量与计算温差关系的变化

目前供暖系统采用的热媒是热水或蒸汽，本项研究对以高低温热水和高低压蒸汽为热媒时，散热器热工性能的变化进行了实验。

进口温度的选择：

热水：65℃，75℃，95℃，110℃，130℃，150℃

蒸汽：102℃，135℃，145℃，153℃

对TZ2-5，TZ4-6-5和TC0.28/5散热器的实验证明，使用不同热媒时散热量的差异将随计算温差的增加而变大，但在工程常用的温度范围内，其散热量之差不大于3.5%，如表1所示。因此，从工程实际出发，可以将常温条件下的热工性能检测公式，直接用于高温条件的散热量计算。

表1TZ2-5型散热器以热水或蒸汽为热媒时的散热量对比

散热量经验公式蒸汽

热水Q1=4.080ΔT1.376

Q2=5.266ΔT1.317

ΔT/℃Q1Q2|(Q1-Q2)/Q2|×100%

84181318020.63

117286127882.6

127320231063.11

135348333663.50

2．2热水流量的对散热量的影响

随着散热器内水流量的变化，散热量也将发生变化。实验表明，散热器按通常的上进下出方式连接，相对流量GX（实际流量G与标准流量Gb之比）小于1.5时，散热量随GX的增加而显著提高，当GX大于1.5以后，这种增热明显变缓，增益不大。这一规律可以表达成多变量函数形式，为：

Q=QΔTBGC

还有另一种函数形式为

Q=AΔTB[G/（m+nG）]

式中，A,B,C,m和n是不同型式散热器按各种方式连接时，由实验确定的参数，其中，指数B和C（或m，n）分别反映了计算温差和流量对散热量影响的程度。

应当指出的是，当散热器连接方式不同时，这种变化趋势虽然存在，但散热增势有所不同。所以，在考虑热水流量G的影响时，还应该注意散热器连接方式的影响。如10片TZ4-5型散热器，在流量G≯400kg/h的范围内，同侧上进下出连接时，这种关系为

Q=4.623ΔT1.315G0.018

而异侧下进下出连接时，则为

Q=2.700ΔT1.272G0.162

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供暖散热器设计参数的实验研究(2)

编辑：studa9ngns作者：佚名出处：中国论文下载中心日期：2005-12-26

2．3不同连接方式时散热量的变化

散热器进出口连接方式对散热量的影响是不可忽略的。在工程设计时，通常采用的连接方式有：同侧或异侧的上进下出连接，异侧上进上出、下进下出和下进上出连接。国外也有在片式散热器上采用异侧上进上出的连接方式，为此在本项研究中也对这种连接方式做了实验。

以热水为热媒的实验表明，在标准流量条件下，散热器连接方式不同，其标准散热量也不相同，而且上进下出接法，无论同侧异侧，散热量基本相同且为最大；此外，各种型式散热器，下进上出接法时散热量均为最小，而钢制板型散热器，由于结构关系，在下进下出接法时散热量最小。

异侧上进上出是一种特殊的连接方式，据国外文献介绍，这种方式不仅技术合理，而且成本较低，可降低工程造价。本次实验研究表明，采用不着进上出连接方式的铸铁TZ2-5型、TZ4-5型和TC0.28型散热器，随着流量逐渐增加，散热器上部首先被加热，而散热器下部形成冷热分明的"冷袋"。随后，上部热表面逐渐扩大，下部"冷袋"逐渐缩小为冷的死角，当流量升至某一流量Gq时，"冷袋"迅速消失，整个散热器表面温度均匀，工作正常，这时，散热器的散热量可达标准散热量0.9倍以上。我们将Gq定义为散热器在上进上出连接时的启动流量。图1为TZ2-5型散热器按上进上出方式连接得到的Q-G实验曲线。可见，在工程中若采用上进上出连接方式时，必须保证系统的实际流量大于启动流量，才能产生理想的散热效果。

图1铸铁TZ22-5型散热器上进上出连接时流量对散热量的影响

2．4表面涂料对散热量的影响

散热器表面少料不同，使散热器表面辐射黑度不同，这对于通常采用的以辐射为主要散热方式的散热器（Radiator）来其影响是值得注意的。据了解，有的国家已有文规定，在散热器表面不得涂饰含有金属的银粉漆、金粉漆等。这一规定无疑对提高散热器热工性能和降低供暖设备初投资有积极意义。虽然早已做过散热器表面涂料对散热量影响的实验研究并积累了很多资料，但在本课题中仍安排了一必要的实验内容（见表2），以进一步确认这一影响的存在，并作出定量分析。

实验结果说明，在确定散热器表面涂料时，应尽量不采用银粉漆等，这样利于散热器的辐射传热，其结果是能使散热量提高10%以上。当然，如果所选用的是对流器（如各种带外罩的对流器，甚至折连的串片散热器等），由于其辐射传热比例小，涂料的影响可忽略。

表2散热器表面涂料善对标准散热量的影响/W

散热器型式

片数（长度）GCB120-1

1mGB1-10/5

1mTZ4-6-5

10片

银粉漆10018981224

有光磁漆1007

无光漆1097

调和漆101311111375

2．5散热器片数或长度对散热量的影响

检测散热器热工性能时，规定试验片的条件为每组10片或1m，所以，设计资料中，一般按W/片或W/m给出散热器的散热

量。在设计选用时，在组散热器的片数或长度都不相同，因而就需要将单片或1m的散热器量，折算成实际选用条件下的散热

量。

虽然现有的设计手册中给出了散热器片数或长度对散热量的影响及修正系数，但所列产品型式较少，未能包括目前通过的各种形式，而且所列系数或源于国外手册，或取自国内零散的实验参数。为此，本课题投入了较多的力量，进行散热器片数或长度修正系数的实验研究。所选样片的片数变化为3,4,6,8,10,12,14,16,20,25共10种，长度变化为0.6m，1.0m，1.4m，1.8m共4种。取不同片数（长度）时的散热量Gp，与10片（或1m长度）时同型散热器的标准散热量GB之比，定为修正系数ε，在计算时加修正。对钢制板型散热器的实验结果列于表3。

表3散热器长度对散热量的影响

样片名称规格型号1m标准散热量GB/WGp/GB=ε

0.6m1.0m1.4m1.8m

板型散热器GB2-0/510771.0241.0000.9890.982

例如，所选该型钢制板型散热器为L=0.60m时，其散热量为

Q=ε·L·GB=1.024×0.6×1077=662W

分析各种散热器的实验结果，可以发现一个规律，即：无论形式如何，当散热器片数小于10片，或长度不足1m时，修正值大于1，而当片数大于10片，或长度大于1m时，修正值将小于1。这说明散热器片数或长度较小时，有效散热量较大。

2．6散热器在上进下出连接时水流阻力

在供暖系统水力计算时，要确定热媒流经散热器处的局部阻力。由流体力学可知：散热器的阻力大小，不仅与流量（流速）有关，还与散热器的结构和流通路径有关。为此，本课题对散热器在较大流量（流体阻力平方区）时，上进下出连接方式下的水流阻力进行了实验。部分实验结果见表4。

表4散热器阻力系数（G=250kg/h）

散热器型式片数或长度同侧上进下出异侧上进下出

TZ4-6-510片1．01．1

TC0.283片1．01．2

GB1-10/51．0m5．45．9

GCB120-11．0m3．8/

2．7闭式小室检测值的工程实用性

我国依照国际通用方法，根据ISO标准，已制订并颁布了采用闭式小室进行散热器热工性能检测的国家标准，使散热器牌严格控制的环境中，精确测量其散热能力。闭式小室检测台的建立和使用，对于我国供暖散热器的产品开发和标准化，是关键性的条件和保证。

但是由于闭式小室与实际房间的条件不同，在设计选用散热器时，能否直接使用闭式小室的检测结果，或者说，散热器在闭式小室和实际房间中，散热量是否有所不同，是一个为设计工作者所共同关心的问题。有关这问题的分析讨论已有报道，目前使用的《供暖通风设计手册》中也有标注："（闭式小室）测试数据比实际使用情况的条件差，在实际情况下传热系数将比表列数据略高些，……"。但是，由于是我国的研究工作开展不多，故无定论。

针对这个问题，北京散热器厂专门建立了模拟实际工程散热器热工性能试验室。这个装置参照使小室换气次数保持在0.5h-1左右。在试验室与闭式小室试验台上进行了多项次的对比实验，得出了结果，见表5。

表5模拟实际工程散热器热工实验室对比试验结果

散热器型号GCB120-1TZ4-6-5GB2-10/5

闭式小室检测的标准散热量值/W1003313191076

模拟实际工程试验室测试的散热量值/W95914661081

对比/%-7.2+11.0接近

哈尔滨建筑大学曾在实际房间内进行了散热器的热工实验，将散热量与闭式小室的测定结果进行对比，如表6所示。这一结果对本项研究有重要参考价值。

表6散热器在实际房间比闭式小室散热量的提高/%

散热器型号TZ4-6-5TZ2-5钢柱型串片型TC0.28板型

提高数/%13.510.610.68.47.06.8

此外，太原工学院有关对比的一些测试数据，亦用来作为分析研究的参考。

综合以上各项实验研究可以看出，闭式小室检测结果与实际房间的设计使用值是不同的。一般来说，在工程设计时，可以在闭式小室数据上给以附加，这种附加不仅与使用条件有关，而且还与散热器的型式或传热方式有关。从实验结果看，辐射器的差异较大，而对流器差异略小。

但对表5中出现的串片散热器散热量降低的情况应做何解释，还待进一步研究。

3结束语

散热器设计选用参数的实验研究，已取得了一定成果，得出了符合我国散热器产品现状、适用于工程设计选用的参数（在工程常用范围内），完成了课题的任务。这一课题完成的意义在于，我国有了自己的设计参数系列，填补了供暖设计研究领域的一项空白。当然，本项实验研究涉及的一些方面，如散热器实际设计修正值与散热器形式之间的关系、散热器上进上出连接方式的应用、散热器在不同安装条件下的散热等，还有待深入进行。从这个意义上说，本课题的研究工作还仅仅是个开始。

我们期望，适合于我国供暖工程设计需要的《供暖散热器设计选用参数手册》尽早面世，以飨读者。

4参考文献

散热器范文篇8

就散热器外表面涂装、暖气罩的设置、散热器更换、无效热损失等对建筑节能、用户使用、系统维护的影响进行了分析，并提出了解决方案。

关键词：辐射器散热器装饰节能

Abstract

Analysestheeffectsofradiatorsurfacepainting,installationofradiatorcases,replacementofradiatorsonbuildingenergyefficiency,user''''sutilizationandsystemmaintenance.Providessomesolutions.

Keywords：radiatorconvectordecorationenergysaving

住宅产业的迅速发展使室内装修成为人们十分关注的消费热点。在装修中，散热器装饰的一些不合理技术处理，会影响散热器的工作和维护，不利于建筑节能，也使用户利益受到损害。本文就散热器装饰中的常见问题作一些分析，供设计、装修技术人员和用户参考。

1热工特性

散热器可以分为辐射器和对流器两种，辐射器是指依靠对流和辐射两种方式传热的散热器，如铸铁或钢（铝）制板型、柱型、管型、扁管型、柱翼型和闭式串片型等；而对流器是指同几乎完全依靠对流方式传热的散热器，各种以绕（串）片管为散热元件的带外罩散热器，均属此类。

对流器靠受热后空气的对流运动来散热，这一运动的强弱，既取决于散热元件表面的温度对空气驱动力的大小，又限决于受元件外部几何结构影响的空气流动阻力的大小，所以当供暖热水温度较低（如供暖过渡季节）时，其散热能力的下降要比辐射器显著，这种衰减是其热工特性的正常表现，设计选用时应该予以考虑。对流器散热指数一般为1.32～1.37，而辐射器为1.22～1.28。例如Δt（散热器热媒平均温度与室内设计温度之差）为64.5℃时标准散热量相同的对流器和辐射器在实际供暖工况条件下且热媒流量不变时，取对流器散热指数为1.35，辐射器散热指数为1.25，对流器散热量Q1与辐射器散热量Q2的差值随着热媒温度的降低而增大，

2外表面涂装

按常规做法，在散热器外表面涂覆含有金属粉末的涂料（多为银粉漆），会使散热器表面的黑度减小，辐射传热能力降低。但凡辐射器，无论其结构形状如何，表面只要涂覆银粉漆，其辐射能力都会不同程度地减弱。

从文献[5]对我国常用的几种辐射器不同表面涂料时散热能力进行测试的结果，可以看出，涂非金属涂料比涂银粉漆有利于散热器辐射散热。使用银粉漆作表面涂料的传统做法，会使散热器散热能力减弱，这是不容忽视的问题。有些国家早已禁止在散热器表面涂银粉漆，而是对其表面进行喷塑处理，这是十分必要的。

建议在明装散热器时，采用非金属涂料涂装其表面，这样不仅可以增强散热器的辐射散热，还可能使其外观色彩丰富多样，利于散热器装饰与居室装饰的和谐。

3暖气罩的设置

在室内装修中，对散热器装暖气罩的做法已十分普遍。这处做法虽能使室内装修效果有所改善，但一般也会使散热器散热能力降低，出现冬季供热量不足的情况。如图1所示，当暖气罩上开口相同，且不设百叶或格栅时，随着开口A减小，散热量折减率r由8%增大到18%，如果开口加装格栅或间隙为30mm的百叶，其折减率r将变为从10%到21%。在一些不合理的装修中，甚至出现A=130mm且开口敞开时r=20%，而开口加装格栅或百叶后，r达到40%的情况。

对于辐射器，加装暖气罩后，其辐射、对流传热量比例发生变化，甚至可能完全隔绝辐射散热，其不利影响是肯定的。而那些设计制作错误的暖气罩，其散热量折减就会更大。常见错误有暖气罩开口过小，百叶通气率很低；开口位置随意设定，不考虑空气对流的顺畅；只开一个通气口，等等。

对于对流器，加装暖气罩也应谨慎。理由是：①对流器的外罩已经做好，加装暖气罩势必增加流动阻力，导致对流散热量的减少。②如果用现场加工的暖气罩取代原有的外罩，若无专门的技术指导，也将由于外罩与散热元件配合关系的改变，影响对流器的散热能力。

此外，计热收费后，为了使用户可以根据自己的需要调节房间温度，有的散热器安装了温控阀，如果温控阀与散热器一起安装在封闭的暖气罩中，不仅用户不能任意操作温控阀，而且由于温控阀感温环境改变，使调节控制失效。

4散热器的更换

为了美观，用户有常常将房间内已安装好的散热器更换为档次更高的轻型散热器。对于独立存在的分户供暖系统，这种做法是可以的，而对于集中供暖系统，则不宜随意更换。可能能出现的问题有：①新的尤其是轻型散热器一般为钢制或铝制，抗蚀能力一般低于铸铁散热器，对于水质和运行管理水平要求较高，若原有供暖系统水质不能满足要求，就会使新散热器的工作条件十分不利，以致造成散热器的蚀穿。②由于结构不同，更换散热器水流阻力会发生变化，造成系统原有平衡的破坏，出现运行失调。③更换散热器后，不同材质的散热器在同一供暖系统中共存（一般是钢或铝与铸铁散热器混用），供暖系统中的砂粒锈垢会使轻型散热器内一面同现划剐损伤，造成漏水；即使是内表面带有涂装保护的轻型散热器，在这种情况下，也可能使保护层破坏。

从散热器使用的可靠性考虑，铸铁散热器耐蚀性能好，但体积、质量大，式样也较陈旧。近年来有少数厂家以低价推销伪劣产品，导致供热系统散热器爆裂事故频出。所以，选择铸铁散热器时就选信誉良好质量可靠厂家的产品。

散热器内腔青砂不净，是装置热量表实现计热收费的障碍之一，现在已有厂家研制出内腔无砂的铸铁散热器，对我国铸铁散热器的发展具有重要意义。

钢制和铝制散热器都有防蚀问题，为了钢制散热器的氧腐蚀，通常选用较为可靠的翅片管对流器或闭式串片式散热器。对于制作合理的钢制散热器，国外采用隔氧的密闭供暖系统设计和充水保养的运行管理办法，以解决腐蚀问题。家庭独立供暖系统较少出现钢制散热器漏水的现实，就是这种方法效果不错的证明。铝制散热器一般由铝型材焊接而成，铝制散热器在中性热水中使用是安全的，但当pH大于8.5时开始腐蚀，随着碱性增加腐蚀加快。国内一些小区供暖系统循环水pH=10～12，是导致铝制散热器腐蚀的主要原因。此外，铝制散热器与钢管直接连接易出现电化学腐蚀，导致漏水。所以防止铝制螺纹接口与钢管直连，也是必须解决的问题。

轻型散热器的防蚀是必须解决的难题，根据我国的具体情况，对轻型散热器内表面采取各种有效的保护措施，看来是必需的。为了提高散热器使用的可靠性，我国已经研制开发了用于轻型散热器内表面防蚀的各种专用涂料和涂装工艺，有的经5年试用，效果良好，前景乐观。目前，有的厂家为了解决铝制散热器接口防蚀问题，还研制了用工程塑料制作螺纹丝对，作为过渡管件，防止钢铝螺纹直连。我国铝制散热器的行业标准，历经多方反复征求意见和工程实践检验考核，即将出台。相信行业标准的实施，有利于规范我国轻型散热器的生产，有利于散热器行业的进步。

5散热器的无效热损失

靠外墙安装的辐射器，背部与冷墙面之间有辐射器传热，这部分热量通过外墙直接传到室外，对提升室温无益，故为散热器的无效热损失，为了降低建筑能耗，应该采取措施，防止无效热损失。研究表明，当背部外墙厚度为240mm时，用表面黑度较高且光洁平整的薄板制成隔热析，固定于散热器与背部冷墙面之间，如图2，既可隔绝散热器背部的辐射放热，又能使背部对流放热得以保持，约可减少散热器散热量6.4%的效热损失。

供暖散热器在居室装修中的技术处理，关系建筑节能和用户的切身利益，应该给予足够重视。

参考文献

1萧曰嵘，牟灵泉，董重成，民用供暖散热器，北京：清华大学出版社，1996.

散热器范文篇9

现将已经取得的部分进展作简单的综合介绍，内容以散热器的应用研究而不以新型散热器开发为主。

1散热器表面涂料对散热器量的影响

美国早在20年代即已有研究报道。至80年代，我国先有哈尔滨建工学院的试验，后有清华大学的专题研究。

根据国际标准化组织对供暖散热器名称的界定：部分靠辐射散热的称为辐射器（Radiator），几乎完全靠自然对流散热的称为对流器（Convector）。对于辐射器来说，表面黑度将直接影响散热器的辐射散热量，因此，散热器表面涂料的黑度，就显得十分重要了。但对于对流器，这种影响则可忽略。

研究结果表明：对于柱型、翼型、板型和扁管型散热器，将传统的银粉漆改为任何颜色的非金属涂料后，可使其标准散热量比涂银粉漆时提高10%以上。这一结论对采用传统涂料银粉漆的铸铁散热器来说尤其重要，也就是由于这个原因，规定铸铁散热器在热工性能检测时表面为铸铁自然状态，不得饰以任何涂料。

推广采用百金属涂料，以达到节省所需散热面积的目的，经济效益将是十分显著的；对于这一点工程设计人员若能取得共识，并在设计时注意落实，应该不难实现。但至今我国未能如有的国家那样，作为政府行为，明令禁止在散热器表面涂刷银粉漆。容忍这种状况，已经并且还在继续给我国资源造成巨大的浪费。

2稀土孕育技术的应用

由清华大学与河北省冀县暖气片厂合作，研究开发了稀土孕育灰铸铁散热器。利用稀土孕育技术，即铸铁碳当量在4.3%左右，硫磺、磷小于0.1%，锰在0.4～0.8%之间，在熔化铁水的出炉温度大于1300℃时，进行稀土处理。稀土孕育可以净化铁水中所含的氧、硫等元素，增加材料的致密性和连续性，并提高铁水密度和流动性，使共晶团细化；这样既可减薄壁厚，增强材料的抗拉强度约20%，又可改善材料的加工性能，提高产品的成品率。这一技术的应用和推广，是我国铸铁散热器工艺革新方面的新进步。正确运用这一工艺，可以使铸铁散热器具有较高的机械强度，承压能力可达0.8MPa,其技术特性已经正式列入部颁产品标准之中。

3供暖散热器设计参数试验研究

由于中国建筑标准设计研究所主持，清华大学、哈尔滨建工学院、中国建筑科学研究院空调所和北京市散热器厂联合完成的《采暖散热器设计参数的试验研究》，已以通过建设部组织的鉴定，这是我国首次利用自己的试验手段，对国产各种型式散热器进行的设计参数试验，内容包括闭式小室检测值与工程设计选用值的对比，各种连接方式、变流量、片数和涂料等影响的修正，高温热媒（热水和蒸汽）设计参数确定和阻力系数。这是一次工作量很大的联合攻关项目。本项课题内容比较实用全面，将为我国供暖工程设计选用的各种参数提供比较科学的数据，标志我国开始结束长期以来引用外国工程设计数据的历史。

4散热器上进上出连接方式

从1968年起，这种连接方式的供暖系统即在苏联广泛应用。据介绍可以减少散热器用量的33%，以重量计可减少管材用量的三分之二，而且运行可靠，易于施工。我国已经进行研究并在工程设计中试用

研究表明，这种连接方式可以用于我国目前生产的柱型、长翼型、板型等多种连接方式可以选择的散热器，但现行扁管散热器和闭式串片型散热器则不宜使用。实验研究时还发现，散热器上进上出连接时，在流量较小时，散热器下部将出现明显的冷"水袋"，而当流量大于某一启动流量时，散热器表面温度立即变得均匀，且无冷死角。这时的热量几乎等于该散热器在上进下出连接时的标准散热量值。

研究的结论是，对于柱（10片）和长翼型（3片）散热器，工程设计时的启动流量约为500kg/h。1|2|3

这种连接方式，对于大面积房间内采用的水平串联系统，且有很大的实用价值。

5钢制散热器耐蚀性研究

由中国建筑金属结构协会采暖散热器研究所和中国科技大学联合攻关的项目《国产钢制散热器耐蚀性研究》，已经作为重点研究课题由建设部立项。从阶段性研究报告提供的初步结论可知：

①在水质方面，供暖热水中的溶解氧是形成腐蚀的主要因素，充水保养、采取除氧措施或加缓蚀剂，都是必要的。

②钢制散热器腐蚀失效与散热器型式有关，依腐蚀造成损害的顺序，一般是柱型→板型→扁管型→串片型。其早期（几天至几个月）失效的主要原因在生产厂，问题产生在制造工艺之中。散热器成型工艺，变形拉伸过大，最易出现针状空孔腐蚀，这是造成腐蚀失重试验表明，缝隙腐蚀发生于一定范围的缝隙之中，控制散热器加中时的缝隙大小，也是防止腐蚀发生的重要措施之一。所以，从工艺入手，早期失效是可以避免的。

③应该推荐采用散热器专用型号的钢制薄板；设计出正确的加工工艺规程；利用高科技手段，合理进行板型散热器的型式与结构设计。

④采取涂料或表面处理的方法，解决散热器内防腐，在当前不失为一种手段，也是可取的；但需要实践考验，注意经济合理性。

近几年来，北京市散热器厂、黑龙江机械工业研究所、河南省沈丘建材厂、山西省文水县凤凰散热器厂、安徽利辛县水暖设备厂和吉林省工具锻造厂等单位，经过努力摸索研究和吸收先进技术，分别采用渗氨技术、阴极电沪涂料技术、热浸铝、热浸锌和内防腐涂料等手段，对钢制散热器进行防腐处理，经三年实际运行考验，其短期有效性是可以肯定的。

6散热器标准检测值与设计选用值的对比

这是自我国按国际标准建立散热器热工性能实验室并实施检测以来引起各个有关方面、尤其是设计人员关注的一个问题。关于将检测值换算为工程设计值的问题，哈尔滨建工学院于1990年曾在实际房间内进行了专门的对比试验，结果如下：

尽管对实际房间散热量大于闭式小室检测值，以及上表所列数值差异的原因，还未及研究分析，作出科学的解释，但实际房间内散热器的散热量大于闭式小室检测结果，已可以肯定。据所掌握的资料，国外一些企业在介绍产品性能时，公开用文字说明将闭式小室检测值乘以大于1的数，作为向用户提供的散热数据；同样，国内一些设计单位在设计选用散热器时，已经采取了对标准检测数据给以大于1的修正，也证明了这一点。

7新材质散热器的研制与开发

散热器范文篇10

1．煤炭是我国供热的基本能源

世界能源资源中，煤炭储量丰富，石油天然气相对不足，而我国更是一个富煤国家。其中1998年中国能源生产中原煤产量占72%，原油18.5%，天然气2.4%。我国现有住宅的采暖年耗量指标是28kg/m·an，例如北京冬季建筑物采暖能耗大约为全市各种生产总能耗的40%，在东北地区所占比例甚至更大。其中仅仅1997年，全国供热用煤就达3876万吨。因此每年消耗在冬季供暖方面的能源非常庞大，只有煤炭才能满足这样的需求。同时，燃油、燃煤气比燃煤的费用分别高出35%和175%左右。因此，我国供热的基本能源以煤为主是必然的选择。

2．集中供热是现在我国最基本的供热方式

1990年全国集中供热面积为2.1亿平方，而到了1998年就已经达到8.6亿平方米。

在八年的时间内集中供热面积增加为原来的4倍多，并且还从三北地区向南方发展，见图1。1999年我国688个城市中，具有集中供热城市已经达到286个。集中供热普及率为29.1%。

图1我国集中供热发展情况

现阶段，国内全部供热锅炉的整体热效率在60%左右。其中供热面积在1万平方米以下的分散锅炉房占国内全部锅炉房总数量的64%，但是只占总供热面积的16%，因此，集中供热占绝对地位，是我国最基本的供热方式。

3．热价及家庭采暖费用

1998年，我国城镇居民人均居住面积达到9.3平方米，若按照建筑面积每平米每年15左右的供暖费，则人均年供暖费支出应该在190元以上。若每户以60平方米建筑面积计算，则每年需交纳900元。当然，热价的高低与当地的气候条件等因素有关。

4供暖费分摊的方式

现在供暖收费是按照面积收费，收缴来源主要以下四种方式。

*单位全部负担，分为明补和暗补两种方式；

*个人负担小部分，单位负担大部分，目前各个城市在逐渐增加个人交费的比例。

*个人负担全部。不在国有单位工作的人员供暖费自己全部负担。例如，个体户、私营业主及其自由职业者等。

*政府负担费用。对于生活极其困难的用户，有的地方政府实行供暖专项调节基金为其全额交纳供暖费。

5收费率

现在我国供热企业不仅整体上收费率偏低，而且还呈持续下降趋势。其中，除社会经济状况良好的城市之外，大部分城市供暖费收费率都从90年代初的90%逐渐减少到现在的60%左右。其中，东北和西北地区的供暖费收费率问题最多。

从表面上看，供暖费收费率过低与我国现在经济转制有关。但是从深层次看，实际上是我国供热企业的运行机制不合理，没把供热服务作为一种商品来运作。其中最关键的就是福利制的供暖收费制度不合理。只有解决了这一关键问题，供热行业才能走上良性循环的轨道上来。

二、供暖按热量计量收费的必要性和意义

1．供暖按热量计量收费必要性

1）供暖按热量计量收费是推动建筑节能工作的原动力之一

至1995年底，全国按节能标准建成的节能建筑共4000多万m2。但大多数数据显示，建成的节能建筑边30%的节能标准都没有实现。其主要原因就是按面积收费的供暖收费制度不合理造成的，因为按面积收费，无法调动人们的供暖节能意识，同时也没有供暖节能的技术手段。在北方大部分地区每年供暖费一般要占到个人收入的15～30%，是生活消费不小的一笔开支。如果供暖按热量计量收费，用户自己购买所用热量，那么买房时，用户才会考虑选择保温好、调温方便的节能住宅。房地产商也才愿意开发节能住宅。所以说，只有实现了供暖按热量计量收费，才能使现在建成的9880多万m2节能建筑真正产生节能的效果，才能推动节能建筑的普及和发展。

2）供暖按热量计量收费可以大量节约能源

实现计量按热量收费后，可以从四个途径节能：

a、调动用户节能意识，实现节能。

b、公用和商业建筑无人时实现值班采暖、

c、低负荷时采用质量并调、降低循环水泵能耗。

d、利用湿控阀，充分利用室内自然得热。

根据发达国家的经验，实行按热量计量收费可以节能20～30%。然而，从我国能源消耗过高的低起点来看，随着热量计量收费带动行业的整体进步、管理和技术水平不断提高，相信按热量计量收费可以节省更多能源。

3）供热服务公司摆脱困境成为现代企业的根本要求

按热量计量收费能提供"热"这种商品公平交易的手段，做到按消费量付款。而供热公司从用户手中直接获得供暖费，商品买卖的双方直接见面，可以使供热企业提高供热服务质量和水平，使用户掏钱买"热"；并且实现按热量计量收费后，逼迫供热企业要进行的成本核算，减少能耗，提高运行管理水平和推动技术进步。

随着市场经济的不断深入，政府、用户和供热企业三者之间的关系已经完全转变。过去的计划经济体制下，政府是供热企业的老板，用户是福利的享有者，而供热企业则是福利制度的执行者，按面积收费的制度成为协调各方面利益的一个合理选择。而市场经济下，用户是"热"的消费者，供热企业是"热"的供应商，政府则是监督管理的协调机构。旧的福利制收费制度成为制约各方面发展的最大障碍。只有实现个人付费的供暖系统按热量计量收费制度后，才能理顺政府、用户和供热企业三者之间的关系。

2．供暖按热量计量收费的重要意义

1）极大促进环境保护

我国是一个燃煤国家，污染源主要是每年的燃煤锅炉。作为一个煤炭能源消耗大国，如果北方冬季供热节省30%的煤炭消耗，那么仅北京一个城市一年就可以节约90万吨左右的标煤，这意味着每年可以减少排放粉尘8970吨、二氧化碳21528吨、二氧化硫12558吨、氮氧化物3588吨。所以说我国按热量计量收费的实施不仅对我国，对世界环境保护也具有重要而深远的意义。

2）推动供热行业整体水平的提高

实现按热量计量收费要求能方便的查看和管理单一用户的用热量，同时方便用户调节。这样，旧有的系统既适合计量也不适合调节，所以就要研究对旧系统如何进行改造以适应按热量计量收费。在这个基础上，需要充分分析各种系统的经济性以及实际运行的特点，提出符合我国国情的系统和解决方案。这些工作将极大的提高供热行业的整体水平，以适应新形式，解决新问题。

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三、国内按热量计量收费试点情况

1．北京市热力公司会城门小区节能示范工程

1993年，北京热力公司在会城门小区，选择了两栋高层和四座多层进行实验。在建筑物的入口安平衡阀，对双管系统直接加温控阀，单管系统加跨越管，热力站实行变频泵运行。该实验是国内最早的按热量计量收费项目，对后面的科研工作有一定的示范作用。

2．天津热力公司滨水里和寿圆里的供暖按热量计量收费实验

1995年，天津热力公司在滨水果和寿圆里进行了按热量计量收费试验。该试验对象为二栋6层楼。室内的原设计单管系统基础上加装散热器恒湿阀。热入口处装热表，散热器上装热分配器，计量每组散热器的耗热量，此外该项研究还做了与实验楼建筑完全相同的对比楼的耗热量测试。结果表明"双管试验系统与对比楼相比节能率25.2%，单管试验系统与对比楼相比节能率为15.6%"。该实验主要实验了热分配表，属于早期的热计量实验。

3．烟台市民生小区按热量计量收费示范项目

1997年，烟台民生供暖公司在民生小区建筑热量计量收费示范点。单管实验选择了8栋楼。在用户入口安装热表，散热器安温控阀和热分配器，并且实验了压差调节器的使用位置。双管系统选择了4栋楼，用户入口安装热表，散热器安装温控阀和热水表，根据通过的水量分摊热量。测试表明：

1）室内系统加装温控阀，改善了原单、双管存在的竖向失调，节约了建筑用热。全采暖季，在没有恒温阀主动调节的情况下，单管控制楼比对比楼节能11.1%，双管系统楼比对比楼节能9.4%。

2）小区近端加装温控阀及入口控制阀，增加系统的稳定性。

3）温控阀适用于单管系统的改造。

该实验较详细的分析了各种系统的水力和热力工况，为以后实验提供了很好的样板。

4．天津南开凯立花园的供暖收费示范项目

1997年，天津市南开供热办公室在凯立花园5万多平米建筑内的散热器上安装温控阀和热分配表。采用单管加跨越管，并对其中100多组散热器进行了热量分析。测试报告显示，经常根据室内需求调节温度的节能效果为30%，常温保持在16℃的节能效果为24%，常温保持在20℃，室温的节能效果为10%。该项目宣传力度比较大，对于推广按热量计量收费的观念起到非常好的作用。

5．长春市热力公司采暖系统分户控制改造

1998年开始，长春热力公司对150栋欠供暖费比较多的住宅楼进行了分户控制改造，将原来的上供下回的垂直系统改为上供下回的并联分户系统，加装调控阀和阀门锁以控制单户的供回水。通过系统分户控制改造，为热力公司带来可观的经济效益和社会效益。回收陈欠款比前一年同期提高32%，本期回收率提高了30%。虽然这项改造实质上是为了清理旧欠提高收费率，不能算实际意义上的按热量计量收费，但是它为按热量计量收费打下了良好的物质基础。并且改造范围广，基本上触及到了实施按热量计量收费很多深层次的社会和经济问题，被国内新闻单位广泛宣传，给供热行业的其它企业以及地方政府以很大的震动和鼓舞。

6．北京市西三旗新康小区节能供热系统示范工程

1998年，北京建筑设计院在西三旗新康小区4栋楼中实施了按热量计量收费试点。该项目中一些用户安装了户用热表，计量单户热耗。一些采用传统双管系统，热入口安热表，散热器安热分配器热量分摊。其测试报告显示，其中安装热表的方式节能36%，回收期为1年。这个项目所有的楼房单独使用一个独立的供热系统，可以从整体上分析按热量计量收费系统的运行和节能情况。由于工期过紧，1999年实验数据部分数据不是直接测定，而是通过间接手段得出。

7．总结

综合上面六个示范小区，所有研究人员都从单双管系统的特点出发研究了实现计量供暖收费后，系统改造需要注意的问题，并且针对按热量计量收费变流量特性提出了一些运行和调节方案。

上述有些项目是为检验温控阀的节能效果及国外的仪表在我国的实用性，对实行按热量计量收费所要解决的许多实质性问题还有待于进一步研究。但是，到现在为止所有试点小区按热量计量收费系统分别都取得了很多宝贵的经验，为今年集中供热系统的按热量计量收费改革奠定了基础。当然，试点工作肯定还有一些地方需要改进：

1．要在一个完整的供热系统进行试点

上述各个示范小区只是对几栋楼进行系统改造和实验，没有在整体热网规模上进行实验，无法体现按热量计量收费变流量系统调节、控制的特点以及整体节能的效益。

2．按热量计量收费体系还没有实施

试点小区的收费制度仍然还是按面积进行，没有真正按热量计量收费。进行按热量计量收费实验的小区由于种种原因的限制，只能试两个样板间，没有大面积实行。因此，在真正实行按热量计量收费后所可能出现的问题还没有充分的暴露出来。

四、国内外按热量计量收费的研究现状

目前，除西欧发达国家已经采用这一措施外，东欧和原苏联地区的国家也纷纷采取按热量计量收费的方法

1．系统流量变化对室温的影响

按热量计量收费的前提条件就是用户可以灵活的调节室内温度，这就需要了解室内系统水力和热力工况的相互关系。这一方面要评估各种系统的可调性，可一方面对于各种调节阀门和设备的调节特性也要有一个比较要求。

单管系统在安装旁通后，对于室内温度的影响，已经研究的非常深入。有关流量和散热量的研究表明，"加装跨越管后，实际室内温度下降1.5℃"。还有人认为安装后流过散热器的水量只要不低于原流量的30%，就可以保证加跨越管后散热器的散热为原设计散热的90%左右。认为"最重要的是即使水量减少了70%，散热量也只降低了8%"。但是，在跨越管管径大小以及各种室内系统中，单个散热器的流量调节对整体立管所控制的室内温度的影响，甚至对于整个室内系统的研究还不够深入。

2．室内单双管系统的比较和改造

目前大家基本形成共识，双管系统应为新系统的首选。反复强调"所有新设计的供暖系统都应该采用双管系统"。而对于旧系统的改造，如何减少投资把不能计量的系统改造成为可以计量和调节的系统，还没有开统一的定论。

新建筑住宅应采用设户型热表的室内双管系统。这样可以一次到位做到每户按热量收费。"双管系统安装了温控阀，加大了系统的水力稳定性"。在单管系统中，应选用流通能力大的恒温阀，提高立管的设计压差和不要对恒温阀作过低调节。还有的提出"新双管系统"。还分析了每种系统应用的优缺点，并且给出了一般性的水力分析。改造系统中，在资金困难的地区，应采用具有调节功能的上下贯通的系统。在收费困难的地方，改成适合设户型热表的系统形式，户内散热器采用简单的水平串联式。在资金好的地方一步到位，采用带有温控阀的双管系统或者改成可以实现分户调节的适合设户型热表的系统形式。

综观整个研究情况，在单管和双管系统的优点和缺点已经分析比较透彻。但是各种系统的模拟运行进行的比较少。

3．调节控制设备的研究

在按热量计量收费中，调节设备如何匹配、设计和使用，对系统的运行有很大的影响。

1）三通温控阀和二通温控阀及其特性

有人建筑对于单管系统安两能阀。原因是，三通阀价格高，而且安装困难，易漏水。

而国内的很多人认为应该安装三通调节阀，认为"三通调节阀，是一种相对合理的解决垂直失调和分室控制温度的方法"。

2）压差调节器的使用位置

在国外的设计要求中，不但热力站、热入户口、甚至于各个立管上也需要安装压差调节器。可是压差调节器的价格比较贵，为了保证按热量计量收费能够开展，对于它的使用范围可以进行研究。有的学者根据详细的室内系统的水力分析提出，对于室内供暖系统，除对温控阀进行预设外，每一个立管无需另行安装压力调节器。另外，采用新的水力设计方法，在设计阶段就消除各个立管之间的不平衡，可以减少在运行时的压力波动。

4．计量仪表和收费方法的研究

1）热量计、热量分配表的研究

现在按热量计量收费主要使用的计量仪表是热量计和热分配表。这些设备的造价不同使得按热量计量收费的方法也不一样。其中，按户按热量计量收费的热表，国外的技术已经非常成熟但产品价格高，国内已有一些单位在研制生产热量计。需要解决的问题是在水质不太好的供热系统中长期使用后热量计测量精度会发生多大变化，还有待于在实际系统中考察。相比较而言，热分配表造价要低一点，但受其自身测量原理的制约，其测量精度的提高有较大限制。

2）收费方法的研究