供暖系統(tǒng)散熱面積偏大及其影響

1、PAGE PAGE 6暗刊于建筑設(shè)邦備1988背年1期矮供暖系統(tǒng)散熱搬面積偏大及其隘影響巴北京市建筑設(shè)疤計(jì)院 壩張錫虎按一、值得重視熬的一種普遍現(xiàn)班象熬供暖系統(tǒng)中散搬熱面積偏大，傲是較為普遍的拌現(xiàn)象。岸北京地區(qū)室外版采暖計(jì)算溫度俺為-9，在芭此條件下柏供暖系統(tǒng)的設(shè)白計(jì)水溫為：供板水疤95，回水半70。根據(jù)班多年以來運(yùn)行盎經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)室外背溫度到達(dá)-9斑時(shí)，保證室頒內(nèi)溫度18案，小區(qū)集中鍋埃爐房的實(shí)際運(yùn)拔行參數(shù)一般只拌要7055辦，只相當(dāng)于翱設(shè)計(jì)供熱量的靶70。這并跋非水溫?zé)簧蠑∪?，而是沒有斑必要。氨北京市建筑設(shè)骯計(jì)院內(nèi)的城市俺熱網(wǎng)的熱交換百站，在嚴(yán)寒期佰間，內(nèi)部供暖懊系統(tǒng)的運(yùn)行水板溫最高為65巴

2、55襖，6萬多平罷方米的案供暖建筑，室敗溫大部分可以伴達(dá)到182敖0捌，只相當(dāng)于拔設(shè)計(jì)供熱量的藹60。多年澳以來所實(shí)行的把“低溫連續(xù)供疤暖”，住戶很鞍舒適，也取得扒了明顯的節(jié)能半效益。但是，搬從另一角度看翱，也說明了散癌熱器的利用效唉率是較低的。埃散熱面積偏大班，除了浪費(fèi)金傲屬、提高建筑胺造價(jià)之外，對(duì)壩于供暖系統(tǒng)本靶身的均勻性，罷是有利還是不熬利？需要加以壩分析。矮五層及以上的柏建筑物，大多瓣采用單管順序般式疤供暖系統(tǒng)。北挨京市建筑設(shè)計(jì)哎院曾于198搬1年冬季，結(jié)隘合對(duì)高層建筑艾供暖系統(tǒng)熱工骯性能的調(diào)查，跋測(cè)定和分析了啊單管順序式埃供暖系統(tǒng)在垂扳直方向的室溫傲狀況，發(fā)現(xiàn)了凹如下規(guī)律：室爸溫隨水

3、流動(dòng)方矮向遞減，上游唉室溫高、下游癌室溫低。上行百下給式系統(tǒng)上伴層室溫高、底啊層室溫低。下瓣行上給式系統(tǒng)百則相反，底層艾室溫高、上層暗室溫低。其偏耙差的幅度，在爸流量正常、系瓣統(tǒng)和運(yùn)行沒有八特殊缺陷的情艾況下，一般為絆4柏左右。在有盎不保溫的干管板在室內(nèi)通過的巴房間，則還要佰比相鄰的上下靶層房間高1疤2甚至更多頒。由于單管順氨序式叭供暖系統(tǒng)房間唉的個(gè)別調(diào)節(jié)手俺段還不夠有效襖，勢(shì)必有一部板分房間過熱，澳既不舒適，又捌浪費(fèi)能源。版單管順序式斑供暖系統(tǒng)出現(xiàn)拔垂直方向溫度把偏差的規(guī)律，敗廣大住戶似乎般也深有所感。俺單管順序式拔系統(tǒng)沿垂直方辦向溫度偏差的爸主要原因，實(shí)吧際上是由于供捌暖系統(tǒng)中散熱俺面積偏

4、大所造唉成的。具體的捌說，是由于水捌在流動(dòng)過程中敗的實(shí)際冷卻程扒度同計(jì)算溫降拔條件的差異。哎差異越大，垂案直溫度偏差越白大。因此，散擺熱面積偏大這鞍種表面上看來頒似乎是提高設(shè)安計(jì)安全度的因頒素，卻起到了埃使室溫均勻性芭變差的相反效斑果。氨二、散熱面積搬偏大對(duì)垂直溫吧度偏差的定量斑分析皚在單管順序式耙供暖系統(tǒng)中，昂當(dāng)各層散熱面拔積均勻增大的安情況下，造成哀水流方向的室哀溫偏差，可作隘以下定量分析癌。唉設(shè)k、f為散白熱器的傳熱系跋數(shù)和面積，K按、F為房間圍案護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱盎系數(shù)和面積。昂則散熱器放熱壩和房間熱損失巴的一般熱平衡矮方程，可以表搬達(dá)為下式：捌 跋 靶 （1）或：般 捌 氨 捌 耙 （2）

5、伴在既定條件下熬，（kf）邦/（KF）安為常數(shù)，可用笆C來表示。如把忽略水溫對(duì)散背熱器傳熱系數(shù)埃k的影響，式柏（2）經(jīng)移項(xiàng)唉，可得室溫隨班水溫變化的一扮般關(guān)系式為：拌 皚 暗 熬 般 （懊3）敗以六層系統(tǒng)為扳例，且近似認(rèn)安為各層的熱量背相等，胺沿垂直方向兩耙端房間的C值熬可根據(jù)式（2板）求出：捌 柏 八 （把4）扒 癌 啊 （耙5）哀當(dāng)流量不變，搬散熱面積如增柏大了A倍，立霸管總溫降也會(huì)笆相應(yīng)增大A倍懊。這樣，上下敗游散熱器的平案均水溫變化為佰：稗 安 岸 （6）敗 壩 （7）耙以散熱面積的安不同增大倍數(shù)皚A值代入式（凹6）和式（7巴），可求得上笆、下游房間散俺熱器的平均水安溫如表1：襖表1

6、不同案增大倍數(shù)A值版對(duì)應(yīng)的上、下板游散熱器的平搬均水溫哎A=1.3柏A=1.4般A=1.5吧上游散熱器平暗均水溫凹92.3拜92.1懊91.9絆下游散熱器平八均水溫絆65.2壩62.9吧60.6班由于散熱面積敖的增大，使設(shè)熬計(jì)條件下的C敗值也相應(yīng)增大搬A倍，式（3唉）應(yīng)修正為：罷 吧 唉 癌 （半8）背將表1中的散擺熱器平均水溫鞍代入式（8）搬，可得上、下罷游房間的室溫安及垂直溫差如翱表2。捌表2 不同昂增大倍數(shù)A值頒對(duì)應(yīng)的上、下癌游房間室溫及哎垂直溫差胺A=1.3哀A=1.4霸A=1.5八上游房間室溫拜23.3板24.9安26.4吧下游房間室溫佰20.2爸20.6白20.8版垂直溫差扳3.1

7、罷4.3背5.6岸從以上近似分按析可見，巴散熱面積均勻扮增大30扒50，足以藹引起35胺的啊垂直溫差。這爸與實(shí)際運(yùn)行情哎況的測(cè)定結(jié)果半是一致的。凹三、引起散熱背面積增大的主耙要因素八供暖系統(tǒng)中散鞍熱面積的偏大扳，有主觀上愿版意把設(shè)計(jì)做得哀偏安全一些的懊原因，例如：襖圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱損澳失計(jì)算各項(xiàng)參藹數(shù)取值對(duì)不利鞍因素考慮過多板，而對(duì)有利因百素忽略不計(jì)。艾但是，更多的霸是由于現(xiàn)行計(jì)柏算方法不夠完絆善以及系統(tǒng)應(yīng)板變性較差所形扮成。爸在單管順序式昂系統(tǒng)溫降計(jì)算班中，一般忽略凹了以下兩個(gè)實(shí)敗際情況：邦第一，管道散罷熱造成的溫降班；半第二，選擇散艾熱器的規(guī)格進(jìn)癌位使散熱面積耙增大造成的額靶外溫降。藹在理論計(jì)算

8、時(shí)般所頒忽略的以上兩扳點(diǎn)，實(shí)際上有挨較大的影響。鞍第一，管道散挨熱。一個(gè)（3敗m左右開間）皚南向標(biāo)準(zhǔn)房間疤的計(jì)算熱負(fù)荷罷約為400挨500kca礙l/h，而長(zhǎng)氨度3m、DN跋15管道平均八散熱量為15霸6 kcal板/h，要占房擺間計(jì)算熱負(fù)荷哎的35。一擺個(gè)（3m左右啊開間）北向標(biāo)襖準(zhǔn)房間的計(jì)算柏?zé)嶝?fù)荷約為8扮00100拔0kcal/疤h，而長(zhǎng)度3板m、DN20哀管道平均散熱拜量為196 隘kcal/h氨，要占房間計(jì)傲算熱負(fù)荷的2哀2。澳第二，散熱器擺的規(guī)格進(jìn)位。跋以四柱813跋鑄鐵散熱器為凹例，取每片散稗熱量的1/3佰計(jì)，約可占南拜向房間計(jì)算熱暗負(fù)荷的10拔，占北向房間巴計(jì)算熱負(fù)荷的傲5。盎

9、以上兩項(xiàng)相加罷，如看作壩散熱面積的均八勻增大，則南熬向約增大45伴，北向約增伴大27。在暗實(shí)際運(yùn)行情況盎的測(cè)定中，發(fā)鞍現(xiàn)隘南向的安垂直溫差大于哀北向，管道較襖多的單雙管系把統(tǒng)安的案垂直溫差大于稗單管系統(tǒng)，也按說明了上述影藹響。盎四、ISO標(biāo)隘準(zhǔn)臺(tái)測(cè)定結(jié)果熬直接引用于工扳程計(jì)算的后果敖新編的實(shí)用唉供暖通風(fēng)設(shè)計(jì)隘手冊(cè)已經(jīng)出澳版發(fā)行，其中哎所給出的各種拜散熱器的散熱把量數(shù)值，均采傲用了ISO標(biāo)瓣準(zhǔn)臺(tái)測(cè)定結(jié)果半。以四柱81班3鑄鐵散熱器奧為例，在標(biāo)準(zhǔn)搬工況（計(jì)算溫般差64.5背）下給定的每暗片散熱量為1翱42W，比老俺手冊(cè)給定的散絆熱量140k辦cal/h少熬13，比中叭國建筑科學(xué)研凹究院1965翱年

10、的實(shí)測(cè)資料胺少16。對(duì)瓣于四柱813唉鑄鐵散熱器，矮北京地區(qū)使用班廣泛，從未發(fā)哎現(xiàn)由于散熱量案不足造成的問襖題，如按新編胺手冊(cè)計(jì)算，無背疑均使暗散熱面積進(jìn)一矮步偏大藹。絆其他各種型式隘的散熱器也相骯類似，據(jù)廠家礙和有關(guān)科研設(shè)皚計(jì)單位論證，背ISO標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)頒測(cè)得的散熱量癌數(shù)據(jù)，均比散笆熱器在工程條藹件下的實(shí)際散版熱量為低。其搬相差幅度約為班1030襖。昂鑒于上述情況笆，有必要在I傲SO標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)測(cè)藹試的基礎(chǔ)上，敖另行修正為工靶程實(shí)際條件下板的可靠數(shù)據(jù)。隘這不僅對(duì)于建奧筑造價(jià)和金屬艾消耗量有相當(dāng)板影響，更重要半的是對(duì)于系統(tǒng)半的均勻性也會(huì)傲造成較大影響板。 岸五、節(jié)能設(shè)氨計(jì)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施扳以后的一些新板問題吧國

11、家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)藹JGJ26-敖86民用建敗筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)懊準(zhǔn)（采暖居住拜建筑部分）霸，已頒布試行壩。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)昂要求，19扳90年的目標(biāo)背是在1980版1981年擺的基礎(chǔ)上，使岸建筑能耗降低敖30，其中艾建筑耗熱量降艾低20，采絆暖系統(tǒng)效率提矮高10。矮建筑耗熱量這白個(gè)基數(shù)按照跋標(biāo)準(zhǔn)的要求岸降低以后，擺供暖系統(tǒng)以往背存在的那些使埃散熱面積偏大埃的因素，如果辦不變甚至進(jìn)一胺步加大，均會(huì)藹使增大比例上八升。例如：原靶來南向房間管藹道散熱因素使背散熱面積增大八35，由于俺房間保溫改善半使計(jì)算熱負(fù)荷俺降為80，半則散熱面積增瓣大比例將增為骯43.8。挨此外，為了降百低目前普遍存芭在的供暖系統(tǒng)案循環(huán)水泵偏大把造成的過量電岸力消耗，搬標(biāo)準(zhǔn)對(duì)循伴環(huán)水泵的功率安作了限制。過敗去，由于氨散熱面積偏大凹而導(dǎo)致的垂直拌失調(diào)，許多情盎況下為系統(tǒng)的敗大流量所掩蓋絆。稗對(duì)水泵功率限絆制以后，實(shí)際熬上將