供暖系统散热面积偏大及其影响

1、PAGE PAGE 6暗刊于建筑设邦备1988背年1期矮供暖系统散热搬面积偏大及其隘影响巴北京市建筑设疤计院 坝张锡虎按一、值得重视熬的一种普遍现班象熬供暖系统中散搬热面积偏大，傲是较为普遍的拌现象。岸北京地区室外版采暖计算温度俺为-9，在芭此条件下柏供暖系统的设白计水温为：供板水疤95，回水半70。根据班多年以来运行盎经验，当室外背温度到达-9斑时，保证室颁内温度18案，小区集中锅埃炉房的实际运拔行参数一般只拌要7055办，只相当于翱设计供热量的靶70。这并跋非水温烧不上败去，而是没有斑必要。氨北京市建筑设肮计院内的城市俺热网的热交换百站，在严寒期佰间，内部供暖懊系统的运行水板温最高为65巴

2、55袄，6万多平罢方米的案供暖建筑，室败温大部分可以伴达到182敖0捌，只相当于拔设计供热量的蔼60。多年澳以来所实行的把“低温连续供疤暖”，住户很鞍舒适，也取得扒了明显的节能半效益。但是，搬从另一角度看翱，也说明了散癌热器的利用效唉率是较低的。埃散热面积偏大班，除了浪费金傲属、提高建筑胺造价之外，对坝于供暖系统本靶身的均匀性，罢是有利还是不熬利？需要加以坝分析。矮五层及以上的柏建筑物，大多瓣采用单管顺序般式疤供暖系统。北挨京市建筑设计哎院曾于198搬1年冬季，结隘合对高层建筑艾供暖系统热工肮性能的调查，跋测定和分析了啊单管顺序式埃供暖系统在垂扳直方向的室温傲状况，发现了凹如下规律：室爸温随水

3、流动方矮向递减，上游唉室温高、下游癌室温低。上行百下给式系统上伴层室温高、底啊层室温低。下瓣行上给式系统百则相反，底层艾室温高、上层暗室温低。其偏耙差的幅度，在爸流量正常、系瓣统和运行没有八特殊缺陷的情艾况下，一般为绊4柏左右。在有盎不保温的干管板在室内通过的巴房间，则还要佰比相邻的上下靶层房间高1疤2甚至更多颁。由于单管顺氨序式叭供暖系统房间唉的个别调节手俺段还不够有效袄，势必有一部板分房间过热，澳既不舒适，又捌浪费能源。版单管顺序式斑供暖系统出现拔垂直方向温度把偏差的规律，败广大住户似乎般也深有所感。俺单管顺序式拔系统沿垂直方办向温度偏差的爸主要原因，实吧际上是由于供捌暖系统中散热俺面积偏

4、大所造唉成的。具体的捌说，是由于水捌在流动过程中败的实际冷却程扒度同计算温降拔条件的差异。哎差异越大，垂案直温度偏差越白大。因此，散摆热面积偏大这鞍种表面上看来颁似乎是提高设安计安全度的因颁素，却起到了埃使室温均匀性芭变差的相反效斑果。氨二、散热面积搬偏大对垂直温吧度偏差的定量斑分析皑在单管顺序式耙供暖系统中，昂当各层散热面拔积均匀增大的安情况下，造成哀水流方向的室哀温偏差，可作隘以下定量分析癌。唉设k、f为散白热器的传热系跋数和面积，K按、F为房间围案护结构的传热盎系数和面积。昂则散热器放热坝和房间热损失巴的一般热平衡矮方程，可以表搬达为下式：捌 跋 靶 （1）或：般 捌 氨 捌 耙 （2）

5、伴在既定条件下熬，（kf）邦/（KF）安为常数，可用笆C来表示。如把忽略水温对散背热器传热系数埃k的影响，式柏（2）经移项唉，可得室温随班水温变化的一扮般关系式为：拌 皑 暗 熬 般 （懊3）败以六层系统为扳例，且近似认安为各层的热量背相等，胺沿垂直方向两耙端房间的C值熬可根据式（2板）求出：捌 柏 八 （把4）扒 癌 啊 （耙5）哀当流量不变，搬散热面积如增柏大了A倍，立霸管总温降也会笆相应增大A倍懊。这样，上下败游散热器的平案均水温变化为佰：稗 安 岸 （6）败 坝 （7）耙以散热面积的安不同增大倍数皑A值代入式（凹6）和式（7巴），可求得上笆、下游房间散俺热器的平均水安温如表1：袄表1

6、不同案增大倍数A值版对应的上、下板游散热器的平搬均水温哎A=1.3柏A=1.4般A=1.5吧上游散热器平暗均水温凹92.3拜92.1懊91.9绊下游散热器平八均水温绊65.2坝62.9吧60.6班由于散热面积敖的增大，使设熬计条件下的C败值也相应增大搬A倍，式（3唉）应修正为：罢 吧 唉 癌 （半8）背将表1中的散摆热器平均水温鞍代入式（8）搬，可得上、下罢游房间的室温安及垂直温差如翱表2。捌表2 不同昂增大倍数A值颁对应的上、下癌游房间室温及哎垂直温差胺A=1.3哀A=1.4霸A=1.5八上游房间室温拜23.3板24.9安26.4吧下游房间室温佰20.2爸20.6白20.8版垂直温差扳3.1

7、罢4.3背5.6岸从以上近似分按析可见，巴散热面积均匀扮增大30扒50，足以蔼引起35胺的啊垂直温差。这爸与实际运行情哎况的测定结果半是一致的。凹三、引起散热背面积增大的主耙要因素八供暖系统中散鞍热面积的偏大扳，有主观上愿版意把设计做得哀偏安全一些的懊原因，例如：袄围护结构热损澳失计算各项参蔼数取值对不利鞍因素考虑过多板，而对有利因百素忽略不计。艾但是，更多的霸是由于现行计柏算方法不够完绊善以及系统应板变性较差所形扮成。爸在单管顺序式昂系统温降计算班中，一般忽略凹了以下两个实败际情况：邦第一，管道散罢热造成的温降班；半第二，选择散艾热器的规格进癌位使散热面积耙增大造成的额靶外温降。蔼在理论计算

8、时般所颁忽略的以上两扳点，实际上有挨较大的影响。鞍第一，管道散挨热。一个（3败m左右开间）皑南向标准房间疤的计算热负荷罢约为400挨500kca碍l/h，而长氨度3m、DN跋15管道平均八散热量为15霸6 kcal板/h，要占房摆间计算热负荷哎的35。一摆个（3m左右啊开间）北向标袄准房间的计算柏热负荷约为8扮00100拔0kcal/疤h，而长度3板m、DN20哀管道平均散热拜量为196 隘kcal/h氨，要占房间计傲算热负荷的2哀2。澳第二，散热器摆的规格进位。跋以四柱813跋铸铁散热器为凹例，取每片散稗热量的1/3佰计，约可占南拜向房间计算热暗负荷的10拔，占北向房间巴计算热负荷的傲5。盎

9、以上两项相加罢，如看作坝散热面积的均八匀增大，则南熬向约增大45伴，北向约增伴大27。在暗实际运行情况盎的测定中，发鞍现隘南向的安垂直温差大于哀北向，管道较袄多的单双管系把统安的案垂直温差大于稗单管系统，也按说明了上述影蔼响。盎四、ISO标隘准台测定结果熬直接引用于工扳程计算的后果敖新编的实用唉供暖通风设计隘手册已经出澳版发行，其中哎所给出的各种拜散热器的散热把量数值，均采傲用了ISO标瓣准台测定结果半。以四柱81班3铸铁散热器奥为例，在标准搬工况（计算温般差64.5背）下给定的每暗片散热量为1翱42W，比老俺手册给定的散绊热量140k办cal/h少熬13，比中叭国建筑科学研凹究院1965翱年

10、的实测资料胺少16。对瓣于四柱813唉铸铁散热器，矮北京地区使用班广泛，从未发哎现由于散热量案不足造成的问袄题，如按新编胺手册计算，无背疑均使暗散热面积进一矮步偏大蔼。绊其他各种型式隘的散热器也相肮类似，据厂家碍和有关科研设皑计单位论证，背ISO标准台颁测得的散热量癌数据，均比散笆热器在工程条蔼件下的实际散版热量为低。其搬相差幅度约为班1030袄。昂鉴于上述情况笆，有必要在I傲SO标准台测蔼试的基础上，敖另行修正为工靶程实际条件下板的可靠数据。隘这不仅对于建奥筑造价和金属艾消耗量有相当板影响，更重要半的是对于系统半的均匀性也会傲造成较大影响板。 岸五、节能设氨计标准实施扳以后的一些新板问题吧国

11、家行业标准蔼JGJ26-敖86民用建败筑节能设计标懊准（采暖居住拜建筑部分）霸，已颁布试行坝。根据标准昂要求，19扳90年的目标背是在1980版1981年摆的基础上，使岸建筑能耗降低敖30，其中艾建筑耗热量降艾低20，采绊暖系统效率提矮高10。矮建筑耗热量这白个基数按照跋标准的要求岸降低以后，摆供暖系统以往背存在的那些使埃散热面积偏大埃的因素，如果办不变甚至进一胺步加大，均会蔼使增大比例上八升。例如：原靶来南向房间管蔼道散热因素使背散热面积增大八35，由于俺房间保温改善半使计算热负荷俺降为80，半则散热面积增瓣大比例将增为肮43.8。挨此外，为了降百低目前普遍存芭在的供暖系统案循环水泵偏大把造成的过量电岸力消耗，搬标准对循伴环水泵的功率安作了限制。过败去，由于氨散热面积偏大凹而导致的垂直拌失调，许多情盎况下为系统的败大流量所掩盖绊。稗对水泵功率限绊制以后，实际熬上将