散热器如何计算温度-散热器公式

2024-11-23 22:13:55

散热器如何计算温度-散热器公式

一、实验目的

（一）掌握热媒为水时散热器热工性能的实验方法。

（二）通过热工性能实验确定散热器散热量或传热系数与计算温差的关系，并求出其金属热强度值。

二、实验原理

（一）散热器的散热量

Q=a（tp-ta）n=a△tb W （1—1）

式中 tp——散热器进出口热媒平均温度，℃；

tp=（tg+tc）

tg——散热器进口处热媒温度，℃；

tc——散热器出口处热媒温度，℃；

a、b——实验确定的系数，主要与散热器构造热媒参数及安装方式等有关；

ta——检测小室基准点空气温度，℃；

（二）热媒输入散热器热量

Q=G（hg-hc） W （1—2）

式中 G——散热器热媒平均质量流量，kg/s；

hg——相应于热媒进口温度tg的焓，j/kg；

hc——相应于热媒出口温度tc的焓，j/kg；

（三）散热器传热系数

K= △tn-1 W/m2℃ （1—3）

式中 F——散热器散热面积，m2。

（四）散热器金属热强度

g= W/kg?℃ （1—4）

式中 △t——计算温度差，一般可取△t=64.5℃；

g——散热器质量，kg。（无水状态）

由上可见，散热器热工性能实验测量的参数有tg、tc、ta、G、F、g。

三、实验装置

散热器实验装置主要有下列各部分组成：

（一）风冷闭式检测小室空调系统

如图1.1所示。它主要由安装被检测散热器的闭式小室6及其套间5，用于维持小室空气温度稳定的空调系统（包括送回风系统、用于加热和冷却空气的电加热器系统和制冷系统等）组成。

图1.1风冷闭式检测小室空调系统

1 风机 2 风管 3 电热器 4 多叶送风口 5 小室套间 6 检测小室 7 回风口

8蒸发器 9 膨胀阀 10 压缩机 11 冷凝器 12 冷却塔 13 循环水泵 14 供水阀 15 补水阀

（二）散热器热媒循环系统

如图1.2所示。它主要由低位水箱13、循环泵1、高位水箱2、电热锅炉14、散热器6及换向器8等组成。

图1.2 散热器热媒循环系统

1 水泵 2 高位水箱 3 水位计 4 温度计 5 电热器 6 散热器 7 流量计

8 换向器 9 取样器 10 冷却水管 11 量杯 12 天平 13 地位水箱 14 锅炉

（三）散热器进出口热媒温度、检测小室空气温度检测系统及温度控制系统。

（四）热媒冷却及称量系统。

四、实验方法

（一）实验条件

实验必须在稳态条件下进行，即在等时间间隔（一般间隔不超过10分钟）中至少有六次连续测量值，每次测量值与其平均值元差不大于下列范围时即为稳态。

对于热媒系统

水量G ±2%

温度t ±0.2%

热量Q ±1%

对于检测小室

内壁面中心温度 ±0.3%℃

基准点温度 ±0.1%℃

安装散热器那面墙表面温度 ±0.5%℃

（二）参数测量

1、温度测量

本实验利用四线制铂电阻温度计测量温度。先由8840A数字多用表测得电阻值，然后再根据计算公式（或查表）求出温度值。

2、流量测量

采用质量法测量。用MP—4000型电子天平称出取样流体的质量，根据取样的间隔时间求出热媒的质量流量。

3、温度与流量的测量范围

工况流量G

进水温度tg

出水温度ta

空气温度ta

标准G kg/h

95±2℃

75±2℃

20±1℃

G kg/h

80±3℃

tc±3℃

20±1℃

G kg/h

65±5℃

tc±5℃

20±1℃

由tg=95±2℃，tg-tc=20±2℃确定流量G，保持不变，分别测出tg=80±3℃、65±5℃相应的tc值。学生进行实验时，壁面参考点的温度可不测量。

4、温度与流量测量精度

tg、tc、ta ±0.1℃

G ±0.5%

壁面温度 ±0.2℃

5、散热器散热面积及质量测量

五、实验步骤

（一）系统启动前准备工作（由教师完成）

1、安装散热器；2、系统充水、排气；3、配点柜、控制接通电源；4、仪器仪表的调整。

（二）热媒（水）循环系统启动（见图1.2）

1.开启循环水泵1、流量计7浮子漂起；

2.启动低位水箱13和锅炉14的电热器5。

（三）检测小室空调系统启动（见图1.1）

1.启动风箱1及冷却塔风机16；

2.打开冷凝器11的供水阀14和循环泵13，待冷却水系统充满水后关闭阀14，打开冷却塔补水阀15；

3.开启制冷机并观察高、低压压力表的指示值；

4.开启空气加热器。

（四）自动控制系统投入

自控系统必须在热媒系统及检测小室空调系统正常运行后才能投入。

1、散热器入口水温控制

由电子调节器TA—012控制低位水箱13的电加热器5，及电子调节器TA—092和可控硅电压调整器ZK—03控制锅炉14的电加热器5，实现对入口水温的控制。

2、检测小室基准点空气温度控制

由XQCJ—400型自动平衡记录调节仪和可控硅电压调整器ZK—03等控制送风加热器了，实现对小室基准点空气温度的控制。

（五）水量控制

靠手动调节阀门实现。

（六）测量

当系统中温度、流量达到稳定后便可读数记录。每个工况连续读数1小时，每间隔10分钟读一次数。

（七）停车

正好与启动系统的顺序相反。

1、加热器控制系统

先停电热器的控制仪表，后按下有关的控制按扭。

2、检测小室空调系统

先按下制冷机停止按扭，并随即关闭制冷机的吸气阀，待6～10分钟后，关闭风机及冷却水系统。

3、按下循环水泵停止按扭。

六、实验数据整理

（一）

根据测得的数据用*小乘法求（1—1）式中的系数a和b。

（二）求出热传系数K的计算式。

（三）求出△t=64.5℃时散热器金属热强度值q。

（四）计算△t=64.5、60.0、55.0℃的散热量Q，并与有关标准中给出的散热量进行比较。

汽车散热器的散热面积如何计算?

散热量是用户采购暖气片时必须要了解的数值。在其他因素都相同的条件下，散热量越大的暖气片，就越暖和；散热量越小，使用时采暖效果就相对差一些。常见的柱式暖气片，散热量很好了解，通常是以单柱来计算。如果想要房间更暖和，多加两柱暖气片就可以实现。那钢制板式暖气片的散热量是多少呢？其实，钢制板式暖气片的规格不同，决定了散热量不同。下面跟随金旗舰旗哥一起来了解一下吧。

关键词：钢制板式散热器散热量

从钢制板式暖气片的规格上来看，高度分为：300、600、900，宽度从600-2600不等。高度和宽度都可以根据用户需求来定制。不同高度和宽度的暖气片，散热量也不相同。例如高300mm，宽600mm的钢制板式暖气片，它的散热量是531；而同等高的钢制板式暖气片，宽度为1000mm，散热量是883。

除高度和宽度外，材质的薄厚、质地，工艺也是影响散热量的因素。品质精良、薄厚均匀的材质，导热快，散热量也大。而一些粗制滥造的产品，为了压低成本，选择的材质质量也相对较差，散热量也小。

钢制板式暖气片主要通过内部翅片来散热，翅片设计造型便于热空气流动，再加上顶端的盖板网罩设计，让热空气畅通无阻，散热量也大大提高。反之，如果钢制板式暖气片没有这些细致入微的工艺和设计，散热量也会大打折扣。

金金提醒，在采购钢制板式暖气片时，一定要看好参数表，多家对比，在同等宽和高的条件下，选择散热量最大的一款。

暖气片在标准情况下，金金在这里把每个型号的暖气片配置都来介绍一下。

600mm高60管双柱的暖气片的散热量是128W，一平方米的的空间所需的散热量是90-110W这样算起来600mm高的能带一个平左右。购买暖气片暖气片，首先要明确家里的采暖面积，有多少房间，每个房间是多少平，然后具体介绍自家的供暖情况，比如水质问题，所在地区气候问题，家住几楼，是否有太阳照射。然后如果选适合的材质，一般集中供暖用钢制的比较多。

针对具体材质的型号做选择。选择型号，其实就是选择样式，找到你喜欢的样式。

选择适合的高度，而每个型号的暖气片都有相对应测试出来的散热量，利用这个散热量来除以一个特定的数字，得到其相对应的每平米供热面积。

用你的面积来除以这个每平米的供热面积就得到所需要的暖气片片数，然后这个片数组成一组即可满足这个房间的供热采暖。由此可见，不同的品牌、不同的材质、不同的型号的暖气片，其供热面积是不同的，所以大家在购买前，选好需要的产品型号才能算片数。

什么是散热器热传系数

在讲到新型散热器的有关计算问题上，我们首先要明确几个概念，我列成小标题，下面大家看大屏幕：

一、标准散热量

标准散热量是指供暖散热器按我国国家标准（GB/T13754-1992），在闭室小室内按规定条件所测得的散热量，单位是瓦（W）。

而它所规定条件是热媒为热水，进水温度95摄氏度，出水温度是70摄氏度，平均温度为（95+70）/2=82.5摄氏度,室温18摄氏度,计算温差△T=82.5摄氏度－18摄氏度＝64.5摄氏度，这是散热器的主要技术参数。散热器厂家在出厂或售货时所标的散热量一般都是指标准散热量。

那么现在我就要给大家讲解第二个问题，我想也是很多厂商和经销商存在疑问的地方。

二、工程上采用的散热量与标准散热量的区别

标准散热量是指进水温度95摄氏度，出水温度是70摄氏度，室内温度是18摄氏度，即温差△T=64.5摄氏度时的散热量。而工程选用时的散热量是按工程提供的热媒条件来计算的散热量，现在一般工程条件为供水80摄氏度，回水60摄氏度，室内温度为20摄氏度，因此散热器△T=（80摄氏度＋60摄氏度）÷2－20摄氏度＝50摄氏度的散热量为工程上实际散热量。因此，在对工程热工计算中必须按照工程上的散热量来进行计算。

在解释完上面的术语以后，下面我介绍一下采暖散热器的欧洲标准（ＥＮ442）。

欧洲标准（ＥＮ442）是由欧洲标准化委员会／技术委员会ＣＥＮ所编制．按照ＣＥＮ内部条例，以下国家必须执行此标准，这些国家是：澳大利亚、比利时、丹麦、芬兰、法国、意大利、荷兰、西班牙、瑞典、英国等18个国家。而欧洲标准（ＥＮ442）的标准散热量与我国标准散热量是不同的，欧洲标准所确定的标准工况为：进水温度80摄氏度，出水温度65摄氏度，室内温度20摄氏度，所对应的计算温差△Ｔ＝50摄氏度。欧洲标准散热量是在温差△Ｔ＝50摄氏度的散热量。

那么怎么计算散热器在不同温差下的散热量呢？

散热量是散热器的一项重要技术参数，每一个散热器出厂时都标有标准散热量（即△Ｔ＝64.5摄氏度时的散热量）。但是工程所提供的热媒条件不同，因此我们必须根据工程所提供的热媒条件，如进水温度，出水温度和室内温度，来计算出温差△Ｔ，然后计算各种温差下的散热量。△Ｔ＝（进水温度＋出水温度）／2－室内温度。

现在我就介绍几种简单的计算方法

（一）根据散热器热工检测报告中，散热器与计算温差的关系式来计算。

Ｑ＝ｍ×△Ｔ的Ｎ次方

例如74×60检测报告中的热工计算公式（10柱）：

Ｑ＝5.8259×△Ｔ１．２８２９

(1)当进水温度95摄氏度，出口温度70摄氏度，室内温度18摄氏度时：

△Ｔ＝（95摄氏度＋70摄氏度）／2－18摄氏度＝64.5摄氏度

Q=5.8259×64.51.2829=1221.4W(10柱)

每柱的散热量为122.1W/柱

(2)当进水温度为80摄氏度,出口温度60摄氏度,室内温度20摄氏度时:

△T=(80摄氏度+60摄氏度)/2-20摄氏度=50摄氏度

Q=5.8259×501.2829=814.6W(10柱)

每柱的散热量为81.5W/柱

(3)当进水温度为70摄氏度,出口温度50摄氏度,室内温度18摄氏度时:

△T=(70摄氏度+50摄氏度)/2-18摄氏度=42摄氏度

Q=5.8259×421.2829=708.4W

每柱的散热量为70.8W/柱

而根据国家散热器质量监督检验中心检验报告检测结果汇总显示：

散热量与计算温差的关系式为Q=5.8259×△T1.2629(W)

当△T=64.5摄氏度,散热量Ｑ＝1221.4（Ｗ）

金属热强度Ｑ＝2.0583Ｗ／ＫＧ摄氏度。

（二）利用供热系数Ｑ＝Ｋ·Ｆ·△Ｔ来计算

一般来说，△Ｔ已经计算出来，Ｆ是散热面积，传热系数Ｋ，可通过类似散热器中计算出来或者从经验得到的，这种计算方法一般用在还没有经过热工检验，正在试制的散热器中。一般热工计算都采用热工检验报告中散热量与计算温度的关系来计算。

还有很多用户和经销商会经常问我这样一个问题，那就是房间内应安装多少柱的散热器，又是根据什么计算出来的呢？下面我就给大家一一介绍：

1．房间的供暖热负荷

当室内温度存在差异时，热交换总是存在的。房屋通过墙、窗、门、屋顶、地面围护结构传出的热量及渗入的冷空气所需的热量为房屋的散热量。房间通过除供暖系统之外的其他途径（如太阳辐射、人体、照明、电气用具、炊事等）所得到的热量称为得热量。在普通建筑物中，一般来说，其失热量大于得热量。为了使室内温度维持在人们生活、工作所要求的某个平均温度值，需要用供暖系统进行热补偿。房间失热量与得热量的差值称为房间的供暖热负荷。这些热量是供暖系统提供的。所以，通常亦称为供暖系统的热负荷或房屋耗量。

2．房屋供暖热负荷的估算

Ｑ＝ｑ×Ｆ式中Ｑ－房屋总耗热量（Ｗ）

ｑ－单位面积热指标（Ｗ／ｍ２）

Ｆ－房屋总面积（ｍ２）

但是在计算中应考虑到房屋的朝向的差别，外墙的差别，屋顶及地板的差别等因素，做相应的调整，其调节公式可表述为：

Ｑｉ＝［1＋∑Ｂｉ］×ｑ×Ｆ

式中Ｑｉ－该房间的总热负荷（ｍ２）

Ｆ－单位面积热指标（Ｗ／ｍ２）

∑Ｂｉ－各房间修正系数总和（如表1所示）

需要强调的是，采用耗热指标计算房间的热负荷，只能适应一般的概略计算，对于正规的工程设计或一些特殊建筑物，均应按照规范规定的计算方法进行仔细的计算，以求计算得更准确可靠一些。

同时还要考虑到地区、是否连续供暖等。如何取单位面积热指标来计算建筑物应安装多少散热器？这是由供暖工程师设计计算的。其计算很复杂，计算量也很大，一般人难以进行。因此，作为我们的一般人员，可用简单的经验数据来取单位面积热指标，然后再来计算。（如表2所示）

下面我就讲一下具体怎么计算的问题。

房间的供暖热负荷应当由供暖散热器承担，以散热器向室内空间散发出的热量去补偿房间的耗热量，维持房间内空气的某一平均温度值，散热器的基本计算公式为N=QJ/QS

其中ＱＪ-房间的供暖热负荷（即房间失、得热量的差值）

Ｑｓ－散热器在供热条件下温差△Ｔ的散热量（Ｗ/柱）

ｎ－散热器的数量（柱数）

举个例子如下，以15平方米房间一间，采用中心距600ＭＭ铜铝复合74×60散热器。采暖设计的技术参数为进水温度为80摄氏度，出水温度为60摄氏度，室温为20摄氏度。

求温差△Ｔ＝（80摄氏度＋60摄氏度）／2－20摄氏度＝50摄氏度

计算在温差△Ｔ＝50摄氏度的散热量通过热工检验报告中查得散热量与计算温差的关系式为Ｑ＝5.8259×△Ｔ１．２６８（十柱）

当△Ｔ＝50摄氏度时，散热量Ｑ＝5.8259×50１．２６８＝831Ｗ（十柱）

房间供暖热负荷是这样估算的，根据公式Ｑ＝ｑ×Ｆ，我们选ｑ的上限７０Ｗ/平方米Ｑ＝70Ｗ/平方米×15平方米＝1050Ｗ，根据公式Ｎ＝ＱＪ/ＱＳ，Ｎ＝1050Ｗ÷83Ｗ/柱＝12.65柱≈13柱

在计算完成后，为了防止出现误差，再适当增加10%左右．

采暖工程分项工程计算单位散热器按什么计算

散热器的传热系数K(W/m 2·‘C):是指散热器内热媒的平均温度与室内气温相差为1度时，每平方米散热面积单位时间所传出的热量。该值与散热面积的乘积，再乘标准传热温差(64. 50C)就是该散热器的标准散热量。即Q=K·F·64.5.在散热面积一定的情况下，K值越大，则散热器的散热量就越大。K值为整个传热过程的综合系数(包括对流传热和辐射传热)，与散热器本身的特点和使用条件有关.如水流情况、内外表面情况等。

暖气热计量表原理

散热器按的计算方法：

1、先算面积：

先分别计算自己客厅、卧室、卫生间、厨房等房间的面积，将其作为进一步测算的基础数据。

2、再算瓦数(W)：

“W”(瓦)是暖气的供暖量，多大“W”可以温暖多大面积的房间是有计算依据的。

集中供暖阳面（有保温层）：70—80 W/㎡。

集中供暖（有保温层）阴面、低层、顶层、端头户、郊区、平房等与采暖相关的不利因素，须适当加上20%—30%的散热量。以免暖气在冷天时热量不够。消费者根据自己房屋的用途，再用自己房屋的面积乘以以上每平方米的“W”（该房间需要的供热量）等于此房间需要的总散热量。

3、三算片数：

某房间需要的总散热量（W）除以单片暖气的散热量（材质、高度不同，散热量不同）得出此房间共需要多少片暖气。也可以进而计算出需要购买暖气的组数，值得说明的是，暖气并不都是可以拆分组合的，尤其是卫浴型暖气，一般都是整体造型的居多，消费者可根据面积选择其适用功率的暖气就可以了。　

“专业、专家、专营”已经成为时下选购暖气的三个重要条件，鉴于暖气的技术含量较高，各个品牌、各种材质的暖气在使用上都存在着不同的差异，简单的计算往往是不够的，一些不规范的暖气销售单位会不顾消费者实际需求而片面、夸大地推销自己的产品，致使消费者蒙受损失，如消费者只顾算计而忽略了对暖气本身材质和质量的选择，不合用暖气将会在短时间内出现渗漏，其损失是十分重大的。

计算出住宅各房间的耗热量后如何计算暖气片的数量？——采暖供热

1、计算出房间热负荷 Q——usidc5.com

2、计算散热器的散热面积

散热器的散热面积＝Q÷（K×热媒平均温度与室内设计温度之差）×散热器修正系数

K 为散热器换热系数

热媒平均温度是热媒进水温度和出水温度的平均值

散热器修正系数具体查一下设计手册就可以

3、计算散热器片数

散热器片数＝散热器的散热面积÷散热器每片的散热量

暖气片传热系数是什么？

1、热量表法

该方法需对入户系统的流量及供、回水温度进行测量，采用的仪表为热量表。该方法要求每户的供暖系统单独形成一个环路。该方法特点：原理上准确，但价格较贵，安装复杂，并且在小温差时，计量误差较大。目前，国内提倡使用。

2、分分摊法

该方法是利用散热器平均温度与室内温度差值的函数关系来确定散热器的散热量。该方法采用的仪表为热量分配表，常用的有蒸发式和电子式两种。

该方法是在集中供热系统中一幢楼或一个单元作为一个热计量单位，在其热力入口处安装一块热分配表，就组成热量计量系统，热量表计量一幢楼或一个单元所有热用户的消耗总量，热分配表测量每个热用户每组散热器散发热量的比例。

3、温度法

温度法是在热力入口安装总热量表，用测量每户室内温度的方法来分摊确定收费，因此相同室温和相同面积的热用户应交相同的收费。体现了舒适条件相同的情况下，相同面积的用户交相同热费的原则。

扩展资料：

供暖分户计量的好处

随着人民生活水平的日益提高，用户对用热个性化和提高舒适性的要求越来越迫切。在传统供热系统中，用户处于被动状态，室内温度由供热单位进行调节，这种单一调节不能满足用户的不同需要。实施供热计量就可以满足用户根据自身要求，利用室内温度控制装置(如暖气温控阀)在一定温度范围内自主调节所需室温。

散热器热分配计法是通过安装在每组散热器上散热器热分配计(简称热分配计)进行用户热分摊的方式。

流量温度法是通过连续测量散热器或共用立管的分户独立系统的进出口温差，结合测算的每个立管或分户独立系统与热力人口的流量比例关系进行用户热分摊的方式。

通断时间面积法是通过温控装置控制安装在每户供暖系统入口支管上的电动通断阀门，根据阀门的接通时间与每户的建筑面积进行用户热分摊的方式。

户用热量表法是通过安装在每户的户用热量表进行用户热分摊的方式，采用户表作为分摊依据时，楼栋或者热力站需要确定一个热量结算点，由户表分摊总热量值。该方式与户用热量表直接计量结算的做法是不同的。

采用户表直接结算的方式时，结算点确定在每户供暖系统上，设在楼栋或者热力站的热量表不可再作结算之用；如果公共区域有独立供暖系统，应要考虑这部分热量由谁承担的问题。

百度百科——供暖分户计量

百度百科——热计量

采暖散热器的传热系数K(W/㎡.℃):是指采暖散热器内热媒的平均温度与室内气温相差为1度时,每平方米散热面积所传出的热量.该值与散热面积的乘积,再乘标准传热温差(64.5℃)就是该采暖散热器的标准散热量.即Q=K.F.64.5,在散热面积一定的情况下,K值越大,则采暖散热器的散热量就越大.K值为整个传热过程的综合系数(包括对流传热和辐射传热),与采暖散热器本身的特点和使用条件有关,如水流情况,内外表面情况等。

采暖散热器的散热过程是什么样的?

当温度较高的热媒在采暖散热器内流过时,热媒所携带的热量通过采暖散热器不断地传给温度较低的室内空气,其散热过程为:

采暖散热器内的热媒通过对流换热把热量传给采暖散热器内壁面(内表面放热系数)；

内壁面靠导热把热量传给外壁；

外壁靠对流换热把大部分热量传给空气,又靠辐射把一小部分热量传给室内的物体和人。

提醒冬季没有暖气的家庭要注意：

1、不要购买和使用质量低劣、没有合格证、安全措施无保证或自制的电热毯。

2、电热毯通电后，人不得远离，并注意观察有无异常情况。如遇临时停电或外出，应断开电路，以防来电时无人看管而酿成事故。

3、电热毯最好铺在木板床上，并且在电热毯上下各铺一层毛毯或薄棉褥，以防止电热丝来回折曲和剧烈揉搓，造成短路。

4、电热毯绝不可折叠使用，以免热量集中，温升过高，造成局部过热。

5、给婴儿和生活不能自理的病人使用时，要经常查看电热毯的温度和潮湿程度，一旦短路、漏电，要及时切断电源，防止事故发生。

6、电热毯如有脏污，应将外套拆下清洗，勿将电热线一同放入水中洗涤。