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金属热强度是衡量散热器品质的一项重要指标中国建筑科学研究院空气调节研究所马文霞【摘要】散热量、耐压、外型尺寸及外观是评定采暖散热器优劣的主要参数,由于这些参数直接服务于用户,已被人们普道接受及重视。而散热器的金属热强度是衡量散热器经济的一个标志,不是直接服务于用户,故还没有引起人们足够的重视。本文通过近十年的散热器检测工作,分析、阐述这一指标的重要性,建议应列为衡量散热器优劣的指标。一、金属热强度的概念金属热强度是指散热器内热媒平均温度与室内空气温度差为l时,每公斤质量散热器单位时间所散出的热量。金属热强度q的计算公式翔Orq=二万-一代:二(w k lg.)Wgx1式中:Qr一被测散热器的标准散热量,(w);Wg一被测散热器重量,(k g;)T一散热器进出口热媒平均温度与闭式小室内基准点温度之差,()。“标准”规定为 6 4.5。上式分子项中标准散热童是指被测散热器在标准试验台的闭式小室内、严格按照建设部颁发的标准JGJ32一8 6“采用闭式小室测试采暖散热器热工性能”所规定的方法,测试、计算、整理出的散热量.散热量与计算温差 的关系式为:八A,、.、B,、甲、BQ=A(v t j一n I)”=A(盯)”式中:Q一散热器的散热量,(w;)tP j一散热器进出口热媒平均温度,();P t j二(g t+时2/其中g t,h t为散热器进、出口处热媒温度();n i一室内温度,取闭式小室内基准点的空气温度,();.AB一系数。通过散热器进出口热媒平均温度和基准点空气温度之差为T二6 4.5时,由以“.5)B式计算得出的散热量,即为被测散热器的标准散热量。该标准散热量是散热器热工性能指标,它可用来评价散热器热工性能的优劣、用来进行相 互间性能比对,同时它也是用来计算金属热强度的重要参数,是金属热强度计算式的分子项.分母项中的计算温差叮,即标准中规定为6 45:另一个参数铸为被测散热器重量,所以金属热强度值的大小取决于散热器的标准散热量及散热器重里。金属热强度与被侧散热器重t 之间成反比关系,散热器金属热强度的高低既可 反映散热器散热 t 的大小,也可以反映产品材质、构造、工艺、外观设计及金属耗t的合理性。它是散热器行业节能(材)的重要指标,应当引起有关部门、生产厂家及用户的高度重视。二、从国内散热器现况分析散热器金属热强度的重要性中国建筑科学研究院空气调节研究所采暖散热器检测台己建成了10年,检侧台通过专家鉴定认证,是建设部认可的标准检测台,至今己检测了一千多台不同材质,不同类型的散热器。从我们己检侧的散热器来看,我国散热器行业材质及类型的基本情况如下:从材质分类主要有三大类,即铸铁、钢制、铝合金:从传热方式来分类有以辐射散热为主 的,有以对流散热为主的,也有以辐射及对流散热并重的:从构造形状分类主要有柱型的、柱其型的、串片型的、板型的、扁管型及箱型的,也有几种形式混合的.现将国内具有代表性的散热器的热工性能按不同材质、名称、型号分别列入下面二个表中表l列 出的几种散热器是我国近1 0年较常用的类型,这些产品较为成熟并符合建设部颁布的相应散热器标准。除去检测中散热量不合格的产 品,选择了历年 来各类散热器中五组较好及五组较差的散热器,分别计算出它们的平均值列入表内。从表l可以看出,序号一中铸铁柱型散热器及辐射对流散热器 的金属热强度值大致相同,较好产品的金属热强度值为.03 6.较差产品的金属热强度值为住2 9.两者之间差约19%。这类散热器中大多数产 品的金属热强度值在0.3 30.3 4之间。如果这些厂家稍加改进.都可切达到较高水 平,也就是说普遍可以提高8%左右的金属热强度,这对降低能耗节约钢材是非常有愈义的序号二的钢制串片(闭式)散热器是我国目前在高层建筑中使用较多的产品,但其金属热强度值相差较大,其中l、3项相差1 3%,而2项则相差达2 0%。而且这类散热器在检测中不合格率要高于铸铁散热器因此这类产品更需要在工艺上加以改进,严格执行标准,紧密管片结合,减少热阻,增 加散热鱼减少金属耗量。表2列出的为近几年 发展较快的 各种材质 的新型散热器,其中序号一为灰铸铁细柱型及单面对流型散热器,其金属热强度高于同材质其他产品,如灰铸铁单面对流型散热器的金属热强度达到。4w瓜g广以上,较 其他同材质产品有很大提高。序号二的铝制翼管型散热器,热工性能普遍较好近年来生户广家逐年增加,但由于产品构造尺寸尚无标准,如管子的管径 大小及排 列、间距,翼片的大,.l及间距所以各个厂家的产品性能仍有较大差距,急需制定标准来规 范生产。序号三是对钢制翅片 管型散热器进行外罩尺寸、翅片管排列方式不同时的性 能比较,其中1一2、3一4、5一6分 别为三组翅片管排 列组合样外罩尺寸不同时的性能比对数据:78、91 0分别为二组翅片管不同排列方式时的性能比对数据.另外表中数据还可作综合比对。钢制翅片管型散热器是近几年发展较快,生产厂家较多的产品.在我们检测中这类散热器热工性能相差较大,并且不稳定,表中所列几组数据的比较充分说明这一产品规范化.标准化 的重要性。三、几点体会上述二表基本上总结了我国散热器行业主要产品的热工性能,也反映了散热器行业 的发展趋势在此基础上笔者提 出如下几点看法。l、对表1中的几种较成熟的产 品,尤其是铸铁散热器在我国目前以至近期一段时期仍会占 主导地位各个厂家的生产工艺都己成熟,在现有的基础上进一步提高产品质量及节能愈识,在保证散热器、T作压力和使用寿命的前提下,对照表1所列较好产品的金属热强度值,改进工艺,优化产品设计,赶超先进水平:并应逻浙淘汰那些耗能多、金属热强度低的铸铁故热招产品,推广使用那些外观美观金属热弓度高的产品,这将具有很大的经济意义。2、对近几年发展起来的新型散热器,管理部门及厂家对这类产品应及时考核检侧,优胜劣汰,加强管理,制定标准,优化设计,达到规范化生产.如铆制翅片管故热器的生产工艺有好几种,有钥制高颇娜翅片管,镶嵌翅片管,有鹅锌工艺的翅片管,还有钥管铝翅片等等,通过这些生产工艺可以组合不同高度及长度规格的教热器。在翻定标准时应要规定翅片管教热器的尺寸及徽热t,这样可以要求厂家不断改进工艺,降低能耗。目前发展较快的铝制X 管型散热器,由于管板结合较好金属热强度普通较高,但由于构造尺寸不同,相互间仍有差别,所以标准化生产势在必行。另外这类产品还存在内 部防腐问题,应要求厂家在生产这类产品时应解决好防腐处理,延长使用寿命。3、设计、施工及使用单位都应提商降低能耗的愈识,在选用产品时进行比较,在符合使用条件下选择金属热强度高的产品,对提高产品质t造成一个社会基础,促使厂家不断改进产品,推动整个教热器行业不断发展提高,涌现更多既经济又美观的产品适应社会需要。常用散 热器热 工 性 能情况汇总表1序序序散 热器名称称型号号标准徽徽金属热热徽热器器备注注号号号号号热量量砚度度重量量量O O O O O O O O O r份、q,几呀.)W,恤)铸铸铸铁故热器器l l l l l灰铸铁柱型散热器器书叭芍,5 5 51408.14 4 4.036 4 4 459.9 1 1 1较好五组平均均1 1 1 1 1 1 1 1 1332.71 1 10.295 5 57 0.里1 1 1较差五组平均均2 2 2 2 2灰铸铁柱型散热器器TZZ一5-5 5 5!38 6.0 0 0 0.03 48 8 86 1,8 0 0 0较好五组平均均1 1 1 1 1 1 1 1 137 3.00 0 0.0 29 2 2 27 2.%较差五组平均均3 3 3 3 3灰铸铁辐射对流散热器器TrD同卜5 5 515836 6 6.036 4 4 46.73 4 4 4较好五组平均均1 1 1 1 1 1 1 1 146 2.31 1 1住29 4 4 47 7.0 2 2 2较差五组平均均翎翎翎 制 故热器器1 1 1 1 1钢制串片散热器器(CB22-012629 6 6 610 02 2 219.55 5 5较好五组平均均l l l l l l l l l l l l l l l l l1 1 1 1 1 1 1 1 1236.39 9 9让8 73 3 321.96 6 6较差五组平均均2 2 2 2 2钥制串片散热器器CCB12压压l09().32 2 21.0 19 9 916.59 9 9较好五组平均均l l l l l l l l l l l l l l l l l1 1 1 1 1 1 1 1 10 18.88 8 80.816 6 619.35 5 5较差五组平均均3 3 3 3 3钥制串片散热器器C CB7乐1 1 17 73.“1.2 56 6 69.55 5 5较好五组平均均花花花花花5.2 0 0 010%10.26 6 6较差五组平均均l 2新型散热 器热 工性 能汇总表2序序序散 热器名称称型号号标准散散金属热热散热器器备注注号号号号号热量量强度度重量量量Q Q Q Q Q Q Q Q Qr加)qW伪菩)W,杯奴)铸铸铸铁散热器器l l l l l灰铸铁细柱型散热器器T X 4 石一5 5 510 91.41 1 10.392 2 243.16 6 6历年检测平均均2 2 2 2 2灰铸铁单面对流型散热器器6 00型型J6 7 9.38 8 80.413 3 36.30 0 0 0历年检测平均均3 3 3 3 3灰铸铁单面对流型散热器器50 0型型1413.24 4 40.402 2 254.50 0 0历年检测平均均铝铝铝制散热器器l l l l l铝制真管型散热器器LY 100 0X600 0 012 79.50 0 02.8 92 2 26.8 6 6 6较好五组平均均2 2 2 2 2铝制翼管型散热器器L Y100 0X600 0 010 96.4 8 8 82.117 7 78刀3 3 3较差五组平均均钢钢钢 制 翅 片 管 型散热器器l l l l lCC 4一51 20 0一1.0 0 015 95.07 7 71.161 1 121.30 0 04根管,外外外罩尺寸:100 0 x14 0 x科0 0 0 0 0 0 0 0 0管径1”2 2 2 2 2G C 4一52/0 0一1.0 0 01730.12 2 21.2 56 6 62 1.35 5 54根管,外外外罩尺寸:100 0 x140 x50 0 0 0 0 0 0 0 0 0管径l,3 3 3 3 3GC42 52/0 0一1.0 0 01609.86 6 6().966 6 625.85 5 54根管,外外外罩尺寸:1000 x14 0 x400 0 0 0 0 0 0 0 0管径l,4 4 4 4 4GC4一52 j00一1 0 0 01566.3 3 3 3().875 5 52 7.75 5 5火根管,外外外罩尺寸:1000 x120只50 0 0 0 0 0 0 0 0 0管径1”5 5 5 5 5(祀6一2 5/300一1 0 0 022 1428 8 8().979 9 935.07 7 76根管,外外外 罩尺寸:1000 x140 x50 0 0 0 0 0 0 0 0 0管径l 6 6 6 6 6G仁6一25/300一10 0 0196549 9 9()7 89 9 938.60 0 06根管,外外外罩尺寸:1000 x12 0 x600 0 0 0 0 0 0 0 0管径l,7 7 7 7 7G C4一51180一1.0(叉排)14 08.3 1 1 10.830 0 026.30 0 04根管,外外外罩尺寸:1000只120 x40 0 0 0 0 0 0 0 0 0管径l 8 8 8 8 8G C4一2 5/18 0一1.0(L排)1581 90 0 0().915 5 526.80 0 04根管,外外外罩尺寸;10 00只130X400 0 0 0 0 0 0 0 0管径l 9 9 9 9 9CC6一252/8 0一1.0(叉排)1739石 l l l).7 41 1 136 40 0 06根管,外外外罩尺寸:10 00 x120 x5 00 0 0 0 0 0 0 0 0管径l“l l l0 0 0C T C6一252/80一10(L排)2037.5 3 3 30.858 8 836,8)6根管,外外外罩尺寸:1000 x130 x500 0 0 0 0 0 0 0 0管径l