第二章室內供暖系統的末端裝置第1頁，課件共36頁，創作于2023年2月散熱設備向房間傳熱的方式主要有：（1）以對流換熱方式為主向房間散熱。散熱設備常見類型有散熱器、暖風機。（2）以輻射方式為主向房間散熱。該散熱設備通常稱為采暖輻射板。第2頁，課件共36頁，創作于2023年2月散熱器是采暖系統重要的、基本的組成部件。熱媒通過散熱器向室內供熱達到采暖的目的。散熱器的正確選用涉及到系統的經濟指標和運行效果。對散熱器的基本要求，主要有以下幾點：（1）熱工性能方面的要求散熱器的傳熱系數值越高，散熱性能越好。提高散熱器的散熱量，增大散熱器傳熱系數的方法，可以采用增加外壁散熱面積(在外壁上加肋片)，提高散熱器周圍空氣流動速度和增加散熱器向外輻射強度等途徑。1.1對散熱器的要求第一節散熱器第3頁，課件共36頁，創作于2023年2月（2）經濟方面的要求散熱器傳給房間的單位熱量所需金屬耗量越少，成本越低，其經濟性越好。散熱器的金屬熱強度是衡量散熱器經濟性的一個標志。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l℃時，每公斤質量散熱器單位時間所散出的熱量。即

W/（kg·℃）式中

——散熱器的金屬熱強度，W/（kg·℃）；——散熱器的傳熱系數，W/（m2·℃）；——散熱器每1平方米散熱面積的質量，kg/m2。第一節散熱器第4頁，課件共36頁，創作于2023年2月

值越大，說明放出同樣的熱量所耗的金屬量越小。這個指標可作為衡量同一材質散熱器經濟性的一個指標。對各種不同材質的散熱器，其經濟評價標準宜以散熱器單位散熱量的成本(元／W)來衡量。（3）安裝使用和工藝方面的要求散熱器應具有一定機械強度和承壓能力；散熱器的結構形式應便于組合成所需要的散熱面積，結構尺寸要小，少占房間面積和空間；散熱器的生產工藝應滿足批量生產的要求。第一節散熱器第5頁，課件共36頁，創作于2023年2月（4）衛生和美觀方面的要求散熱器外表光滑，不易積灰和易于清掃，外形美觀，易與室內裝飾相協調。（5）使用壽命的要求散熱器應不易于被腐蝕和破損，使用年限長。目前，國內生產的散熱器種類繁多，按其使用材質不同，主要有鑄鐵、鋼制、銅鋁復合等三大類。按其構造不同，主要分為柱型、翼型、管型、平板型等。第一節散熱器第6頁，課件共36頁，創作于2023年2月1.2.1鑄鐵散熱器鑄鐵散熱器的優點是結構簡單、耐腐蝕、使用壽命長、水容量大。但它的金屬耗量大、笨重、金屬熱強度比鋼制散熱器低。目前國內應用較多的鑄鐵散熱器有柱型和翼型兩大類。鑄鐵柱型散熱器是呈柱狀的單片散熱器，用對絲將單片組對成所需散熱面積。常用的鑄鐵柱型散熱器有四柱和二柱等。四柱散熱器有帶足片與不帶足片兩種片形，分別用于落地和掛墻安裝。柱型散熱器外形美觀，傳熱系數較大，單片散熱量小，容易組對成所需散熱面積，積灰較易清除。1.2散熱器的種類第一節散熱器第7頁，課件共36頁，創作于2023年2月翼型散熱器分為長翼型和圓翼型。翼型散熱器鑄造工藝簡單，價格較低，但易積灰，單片散熱面積較大，不易組對成所需散熱面積，承壓能力低。圓翼型多用于不產塵車間。有時也用在要求散熱器高度小的地方。常用鑄鐵散熱器（a）四柱散熱器；（b）M132型散熱器；（c）長翼型散熱器；（d）圓翼型散熱器第一節散熱器第8頁，課件共36頁，創作于2023年2月1.2.2鋼制散熱器（1）閉式鋼串片式它由鋼管、鋼片、聯箱及管接頭組成。鋼管上的串片采用薄鋼片，串片兩端折邊90°形成封閉形。形成許多封閉垂直空氣通道，增強了對流放熱閉式鋼串片對流散熱器（a）240×100型；（b）300×80型第一節散熱器第9頁，課件共36頁，創作于2023年2月（2）鋼制板型散熱器它由面板、背板、進出水口接頭、放水門、固定套及上下支架組成。面板、背板多用1.2～1.5mm厚的冷軋鋼板沖壓成型，在面板直接壓出呈圓弧形或梯形的散熱器水道。水平聯箱壓制在背板上，經復合滾焊形成整體。為增大散熱面積，在背板后面可焊上0.5mm厚的冷軋鋼板對流片。鋼制板型散熱器第一節散熱器第10頁，課件共36頁，創作于2023年2月（3）鋼制柱型散熱器其結構型式與鑄鐵柱型散熱器相似。這種散熱器是采用1.25～1.5mm厚冷軋鋼板沖壓延伸形成片狀半柱型。將兩片片狀半柱型經壓力滾焊復合成單片，單片之間經焊接聯接成散熱器。鋼制柱型散熱器第一節散熱器第11頁，課件共36頁，創作于2023年2月（4）鋼制扁管型散熱器這種散熱器由數根52×11×1.5mm(寬×高×厚)的水通路扁管疊加焊接在一起，兩端加上斷面35×40mm的聯箱制成。扁管散熱器的板型有單板、雙板，單板帶對流片和雙板帶對流片四種結構形式。單雙板扁管散熱器兩面均為光板，板面溫度較高，有較多的輻射熱。帶對流片的單、雙板扁管散熱器，每片散熱量比同規格的不帶對流片的大，熱量主要是以對流方式傳遞。高度規格有：416mm(8根)、520mm(10根)和624mm(12根)。長度有600~2000mm以200mm進位的八種規格。第一節散熱器第12頁，課件共36頁，創作于2023年2月鋼制扁管型散熱器第一節散熱器第13頁，課件共36頁，創作于2023年2月（5）鋼制光面管（排管）散熱器是在現場或工廠焊接制成。它的主要缺點是耗鋼量大、占地面積大、造價高，也不美觀，一般只用于工業廠房。

鋼制散熱器與鑄鐵散熱器相比，具有如下一些特點：1）金屬耗量少。鋼制散熱器大多數是由薄鋼板壓制焊接而成。金屬熱強度可達0.8～1.0W/（kg·℃），而鑄鐵散熱器的金屬熱強度一般僅為0.3W/（kg·℃）左右。2）耐壓強度高。鑄鐵散熱器承受的工作壓力一般0.4～0.5MPa。鋼制板型及柱型散熱器的最高工作壓力可達0.8MPa；鋼串片的承受的工作壓力更高，可達1.0MPa。第一節散熱器第14頁，課件共36頁，創作于2023年2月

3）外形美觀整潔，占地小，便于布置。鋼制散熱器高度較低，扁管和板型散熱器厚度薄，占地小，便于布置。4）除鋼制柱型散熱器外，鋼制散熱器的水容量較少，熱穩定性較差。5）鋼制散熱器的最主要缺點是容易被腐蝕，使用壽命比鑄鐵散熱器短。實踐經驗表明：熱水采暖系統中水的含氧量和氯根含量多時，鋼制散熱器很易產生內部腐蝕。此外，在蒸汽采暖系統中不應采用鋼制散熱器。對具有腐蝕性氣體的生產廠房或相對濕度較大的房間，不宜設置鋼制散熱器。第一節散熱器第15頁，課件共36頁，創作于2023年2月1.2.3鋁制散熱器鋁制散熱器的特點：（1）高效的散熱性能。鋁具有優良的熱傳導性能，由擠壓成型的柱冀式造型使得同體積散熱面積大大增加，散熱量大大提高，因此鋁制散熱器在滿足同等散熱量的情況下體積比傳統散熱器要小得多。柱冀式鋁制散熱器第一節散熱器第16頁，課件共36頁，創作于2023年2月（2）重量輕。鋁制散熱器由于具有很高的散熱效率，并且它的比重也僅為鋼的1/3，所以在同等散熱量情況下，鋁制散熱器的重量比鋼制散熱器的重量要輕很多。（3）價格偏高。鋁是價格較高的有色金屬，遠遠高于鋼、鐵等黑色金屬。（4）不宜在強堿條件下長期使用。鋁是兩性金屬，對酸、堿都很活躍。在強堿條件下防腐涂料會加速老化，一旦涂層被破壞，鋁會很快腐蝕，造成穿孔，因此鋁制散熱器對采暖系統用水要求較高。第一節散熱器第17頁，課件共36頁，創作于2023年2月1.2.4銅鋁復合散熱器采用最新的液壓脹管技術將里面的銅管與外部的鋁合金緊密連接起來，將銅的防腐性能和鋁的高效傳熱結合起來，這種組合使得這種散熱器性能更加優越。1.3.1散熱器的選用選用散熱器類型時，應考慮其在熱工、經濟、衛生工藝和美觀等方面的基本要求，應符合下列原則性的規定：（1）散熱器應滿足采暖系統工作壓力要求，且應符合現行國家行業標準1.3散熱器的選擇第18頁，課件共36頁，創作于2023年2月（2）所選散熱器的傳熱系數應較大，其熱工性能應滿足采暖系統的要求。采暖系統下部各層散熱器承受壓力較大，所能承受的最大工作壓力應大于采暖系統底層散熱器的實際最大工作壓力。（3）散熱器的外形尺寸應適合建筑尺寸和環境要求，易于清掃。民用建筑宜采用外形美觀、易于清掃的散熱器，考慮與室內裝修協調。在放散粉塵或對防塵要求較高的工業建筑中，應采用易于清除灰塵的散熱器。（4）在具有腐蝕性氣體的工業建筑或相對濕度較大的房間應采用耐腐蝕的散熱器。第19頁，課件共36頁，創作于2023年2月（5）鋁制散熱器內表面應進行防腐處理，且采暖水的PH值不應大于10。水質較硬地區不宜使用鋁制散熱器；采用鋁制散熱器、銅鋁復合散熱器時，應采取措施防止散熱器接口電化學腐蝕。（6）安裝熱量表和恒溫閥的熱水采暖系統不宜采用水流通道內含有粘砂的鑄鐵等散熱器。（7）環境濕度高的房間（如浴室、游泳館）和開式采暖系統中不應選用鋼制散熱器(包括鋼制柱式、板式、扁管散熱器)。第20頁，課件共36頁，創作于2023年2月2.1散熱面積的計算采暖房間的散熱器向房間供應熱量以補償房間的熱損失。散熱器的散熱量應等于采暖房間的設計熱負荷。散熱器散熱面積按下式計算：（m2）式中——散熱器的散熱量，W；

——散熱器內熱媒平均溫度，℃；——采暖室內計算溫度，℃；——-散熱器的傳熱系數，W／(m2·℃)；第二節散熱器的計算第21頁，課件共36頁，創作于2023年2月

——散熱器組裝片數修正系數；——散熱器連接形式修正系數；——散熱器安裝形式修正系數。第22頁，課件共36頁，創作于2023年2月

散熱器內熱媒平均溫度隨采暖熱媒(蒸汽或熱水)參數和采暖系統形式而定。（1）在熱水采暖系統中，為散熱器進出口水溫的算術平均值。2.1.1散熱器內熱媒平均溫度

式中

——散熱器進水溫度，℃；

——散熱器出水溫度，℃。第23頁，課件共36頁，創作于2023年2月對雙管熱水采暖系統，散熱器的進、出口溫度分別按系統的設計供、回水溫度計算。對單管熱水采暖系統，由于每組散熱器的進、出口水溫沿流動方向下降，所以每組散熱器的進、出口水溫必須逐一分別計算，進而求出散熱器內熱媒平均溫度。單管熱水采暖系統散熱器出口水溫計算示意圖第24頁，課件共36頁，創作于2023年2月流出第三層散熱器的水溫，可按下式計算：流出第二層散熱器的水溫，可按下式計算：

寫成通式，即為第25頁，課件共36頁，創作于2023年2月式中

——流出第組散熱器的水溫，℃；——沿水流方向，在第組（包括第組）散熱器前的全部散熱器的散熱量，W；——立管上所有散熱器熱負荷之和，W。 計算出各管段水溫后，就可以計算散熱器的熱媒平均溫度。（2）在蒸汽采暖系統中，當蒸汽表壓力小于或等于0.03MPa時，取等于l00℃；當蒸汽表壓力大于0.03MPa時,取與散熱器進口蒸汽壓力相應的飽和溫度。第26頁，課件共36頁，創作于2023年2月2.1.2散熱器傳熱系數K及其修正系數散熱器傳熱系數K值是表示當散熱器內熱媒平均溫度與室內空氣溫度相差l℃時，每平方米散熱器面積所放出的熱量，單位為W／(m2·℃)。它是散熱器散熱能力強弱的主要標志。選用散熱器時希望散熱器傳熱系數越大越好。影響散熱器傳熱系數的因素很多，只有通過實驗方法確定。第27頁，課件共36頁，創作于2023年2月散熱器K值實驗，應在一個長×寬×高為（4±0.2m）×（4±0.2m）×（4±0.2m）的封閉小室內，保持室溫恒定下進行。散熱器安裝方式：無遮擋、敞開設置。散熱器供回水方式：上進下出、同側。

第28頁，課件共36頁，創作于2023年2月2.1.3.修正系數值

β1、β2、β3都是考慮散熱器的實際使用條件與測定實驗條件不同,而對K或Q值，亦即對散熱器面積F引入的修正系數。①β1—散熱器組裝片數修正系數柱形散熱器是以10片作為實驗組和標準。在傳熱過程中，柱形散熱器中間各相鄰片之間相互吸收輻射熱，減少了向房間的輻射熱量，只有兩端散熱器的外側表面才能把絕大部分輻射熱量傳給室內。隨著柱形散熱器片數的增加，其外側表面占總散熱面積的比例減少，散熱器單位散熱面積的平均散熱量也就減少，因而實際傳熱系數K減少，在熱負荷一定的情況下所需散熱面積增大。第29頁，課件共36頁，創作于2023年2月②β2—散熱器連接形式修正系數散熱器傳熱系數是在散熱器支管與散熱器同側連接，上進下出的實驗狀況下得出的。當散熱器支管與散熱器的連接方式不同時，由于散熱器外表面溫度場變化的影響，使散熱器的傳熱系數發生變化，對K值進行修正。第30頁，課件共36頁，創作于2023年2月③β3—散熱器安裝形式修正系數實驗條件為散熱器敞露明裝，當散熱器安裝有遮擋時，就會影響散熱器的散熱效果，從理論上降低了散熱器的傳熱系數。因此，當安裝方式與實驗條件不符合時，對K值進行修正。第31頁，課件共36頁，創作于2023年2月2.2散熱器片數或長度的確定確定所需散熱器面積后(由于每組片數或總長度未定，先按=1計算)，可按下式計算所需散熱器的總片數或總長度。

(片或m2)

式中

——每片或每1m長的散熱器散熱面積，m2／片或m2／m。然后根據每組片數或長度乘以修正系數，最后確定散熱器面積。按經驗一般來說，柱型散熱器面積可比計算值小0.1m2(片數只能取整數)，翼型和其它散熱器的散熱面積可比計算值小5％。第32頁，課件共36頁，創作于2023年2月（1）散熱器宜安裝在外墻的窗臺下，這樣，沿散熱器上升的對流熱氣流能阻止和改善從玻璃窗下降的冷氣流和玻璃冷輻射的影響，有利人體舒適；當安裝或布置管道有困難時，也可靠內墻安裝。2.4散熱器的布置散熱器布置（2）為防止凍裂散熱器，兩道外門之間的門斗內，不應設置散熱器。樓梯間的散熱器，宜分配在底層或按一定比例分配在下部各層。第33頁，課件共36頁，創作于2023年2月（3）散熱器宜明裝。內部裝修要求較高的民用建筑可采用暗裝，暗裝時裝飾罩應有合理的氣流通道，足夠的通道面積，并方便維修。幼兒園的散熱器必須暗裝或加防護罩，以防燙傷兒童。（4）