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)室外版采暖計算溫度俺為-9，在芭此條件下柏供暖系統(tǒng)的設(shè)白計水溫為：供板水疤95，回水半70。根據(jù)班多年以來運行盎經(jīng)驗，當(dāng)室外背溫度到達-9斑時，保證室頒內(nèi)溫度18案，小區(qū)集中鍋埃爐房的實際運拔行參數(shù)一般只拌要7055辦，只相當(dāng)于翱設(shè)計供熱量的靶70。這并跋非水溫?zé)簧蠑∪ィ菦]有斑必要。氨北京市建筑設(shè)骯計院內(nèi)的城市俺熱網(wǎng)的熱交換百站，在嚴寒期佰間，內(nèi)部供暖懊系統(tǒng)的運行水板溫最高為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到182敖0捌，只相當(dāng)于拔設(shè)計供熱量的藹60。多年澳以來所實行的把“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，除了浪費金傲屬、提高建筑胺造價之外，對壩于供暖系統(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)計哎院曾于198搬1年冬季，結(jié)隘合對高層建筑艾供暖系統(tǒng)熱工骯性能的調(diào)查，跋測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)房間唉的個別調(diào)節(jié)手俺段還不夠有效襖，勢必有一部板分房間過熱，澳既不舒適，又捌浪費能源。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，是由于水捌在流動過程中敗的實際冷卻程扒度同計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。如把忽略水溫對散背熱器傳熱系數(shù)埃k的影響，式柏（2）經(jīng)移項唉，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。這爸與實際運行情哎況的測定結(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)計做得哀偏安全一些的懊原因，例如：襖圍護結(jié)構(gòu)熱損澳失計算各項參藹數(shù)取值對不利鞍因素考慮過多板，而對有利因百素忽略不計。艾但是，更多的霸是由于現(xiàn)行計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)溫降計算班中，一般忽略凹了以下兩個實敗際情況：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)格進癌位使散熱面積耙增大造成的額靶外溫降。藹在理論計算

8、時般所頒忽略的以上兩扳點，實際上有挨較大的影響。鞍第一，管道散挨熱。一個（3敗m左右開間）皚南向標準房間疤的計算熱負荷罷約為400挨500kca礙l/h，而長氨度3m、DN跋15管道平均八散熱量為15霸6 kcal板/h，要占房擺間計算熱負荷哎的35。一擺個（3m左右啊開間）北向標襖準房間的計算柏?zé)嶝摵杉s為8扮00100拔0kcal/疤h，而長度3板m、DN20哀管道平均散熱拜量為196 隘kcal/h氨，要占房間計傲算熱負荷的2哀2。澳第二，散熱器擺的規(guī)格進位。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，約可占南拜向房間計算熱暗負荷的10拔，占北向房間巴計算熱負荷的傲5。盎

9、以上兩項相加罷，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。在暗實際運行情況盎的測定中，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標隘準臺測定結(jié)果熬直接引用于工扳程計算的后果敖新編的實用唉供暖通風(fēng)設(shè)計隘手冊已經(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標瓣準臺測定結(jié)果半。以四柱81班3鑄鐵散熱器奧為例，在標準搬工況（計算溫般差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、的實測資料胺少16。對瓣于四柱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，如按新編胺手冊計算，無背疑均使暗散熱面積進一矮步偏大藹。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)皚計單位論證，背ISO標準臺頒測得的散熱量癌數(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標準臺測藹試的基礎(chǔ)上，敖另行修正為工靶程實際條件下板的可靠數(shù)據(jù)。隘這不僅對于建奧筑造價和金屬艾消耗量有相當(dāng)板影響，更重要半的是對于系統(tǒng)半的均勻性也會傲造成較大影響板。 岸五、節(jié)能設(shè)氨計標準實施扳以后的一些新板問題吧國

11、家行業(yè)標準藹JGJ26-敖86民用建敗筑節(jié)能設(shè)計標懊準（采暖居住拜建筑部分）霸，已頒布試行壩。根據(jù)標準昂要求，19扳90年的目標背是在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基數(shù)按照跋標準的要求岸降低以后，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，如果辦不變甚至進一胺步加大，均會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算熱負荷俺降為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，搬標準對循伴環(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。稗對水泵功率限絆制以后，實際熬上將