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散热器采暖系统低温运行研究
RSS 打印 复制链接 发布时间:2017-09-02 16:42:30

   [摘 要]本文对于散热器采暖系统低温运行的可能性方面进行了研究。对于节能建筑采暖系统和非节能建筑采暖系统的回水温度以及相应的散热器的数量进行了研究计算,对于散热器利用低温运行来实现采暖的可行性进行了研究。然后本文还利用低温采暖系统做了相关的采暖试验,通过相关试验发现通过利用散热器的低温运行采暖系统能够有效的满足居民对于供热的需求。 

  [关键词]散热器 采暖 低温运行 对流热传 

  中图分类号:TU521 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)13-0280-01 

  引言 

  目前在西方很多发达的国家大部分都采用的是60摄氏度以下的循环水进行供暖,并且随着供暖系统技术不断的发展功能系统的温度趋向于更低的方向发展。目前我国也开始提倡采用这种低温供暖的方式,并且在传统供暖的过程中也开始降低供暖系统的温度。本文从技术角度分析了散热器利用低温进行供暖的可能性,这对于提升人们对于低温采暖系统的舒适性具有很大的帮助。 

  1、低温采暖相对于传统采暖的优势 

  传统的散热器加热的方式是对流循环方式,在水被加热蒸发的过程中蒸汽向上走,这种运行的结果就是上面的温度明显要高于下部的温度,这在一定程度上造成了热能的浪费,并且传输热的媒介温度越高的话那么损失的热量就会越大。如果存在散热器的出口温度低于常规的散热器的话,那么在一定的温度空间范围你, 温度会更加趋于均匀分布,会使人产生一定的舒适感。如果散热器的水温很高的话,热量就会促使累积在散热器上的烟尘具有一定的味道,并且散发出难闻的对人体有害的气体。散热器和室外的温度差异较小的缘故,采用低温采暖的系统不会因为这种较大的温度差使得室内的相对湿度降低太多从而使得室内的人们出现燥热的感觉,并且这种低温采暖系统会使得室内的空气电离程度降低,那么人们所处于室内的环境将更加的舒适。采用低温采暖系统进行供暖能够大大降低能耗。低温采暖系统水循环温度的降低可以使得低温采暖系统各个硬件环节的能耗降低。以70摄氏度的水温为例,如果供水的平均温度降低的话,那么相应的能耗也会成正相关的降低。当供水系统的平均温度在55摄氏度到45摄氏度之间的情况下,能耗会降低35%。采用较低的水温作为低温采暖系统的水循环温度能够有效的提高媒介的热传导的效率。 

  2、实例分析 

  本文以我国北方某二线城市为例详细介绍了低温采暖系统,对于低温采暖系统改造之后和改造之前所需要的散热器的数量进行了相应的计算。该建筑的建筑年代为上个世界80年代,楼型为板楼,为南北方向,建筑面积约为1700平方米,其原始的采暖系统为单管的传输导热系统,散热器是铸铁型66型。该建筑的单元数为3,每个单元有12户,每户的层高为3米。室外的公摊部分不进行供暖 

  (1)散热器直径。对于上述建筑按照一定的计算方式计算器热负荷得到的数值为110652W, 按照预计的估算能够达到节能50%, 系统的保温性能得到了大幅度的提升,预计冬季的热负荷在上述数值的一半左右。节能建筑和非节能建筑所存在的热消耗会有很大的差异,如果存在采暖系统的水循环的温度差异时,就要通过计算水力来计算散热器的管径的值。通过计算可以知道采用低温采暖系统的散热器的管径和传统的散热器管径存在一定的差异,但是这种差异比较小,在计算中可以忽略。 

  (2)散热器数量的变化。在节能建筑中保温性能要由于传统建筑,其保温性能比传统的建筑好很多。采用低温采暖的方式,为了使得用户的室内温度达到预期的值那么就必须增加散热器的截面积, 也就是增加散热器的截面积。本文就节能建筑改造之后散热器数量的变化进行了计算。改造之后散热器的数量可以通过下属公式计算得到: 

  在上述公式中,QW为相应的采暖热负荷,W;QS散热器单位面积散热量;β1相应的计算过程修正系数,或者称为散热器的长度修正系数;β2为支管连接方式的散热器的修正系数;β3 散热器相应安装方式的修正系数;β4为散热器的流量修正系数。在对节能建筑改造之后如果采暖系统不发生变化, 只是降低了散热器内部水循环的温度时, 散热器的面积就会增加相应的散热器的数量也会增加,通过散热器片数的增加可以知道:相对于为改造之间散热器的数量和改造之后散热器数量的比值也就可以得出在改造之后如果要达到相同的散热效果的话应该保持的散热器的数量,通过上述计算可以知道为了达到传统的采暖系统的采暖的效果, 就必须通过增加散热器数量的方式来增加散热器的散热以达到预期的散热量。 

  (3)散热器增加对于室内空间的影响。如果节能建筑采用低温采暖的方式那么就必须增加散热器的数量,但是通过上述的计算可以知道其数量的增加并不是很大。散热器面积的增加指的是其长度的增加,而其宽度并不发生变化,使得散热器所占据室内的面积发生了变化,在一定程度内使得室内的空间进一步的减小。但是从散热器初始的安装来看,经过初始安装之后面积的可利用性并不是很大,所以建筑物在采用低温供暖的过程中,占地的面积虽然发生了变化,但是室内空间的利用效率并不会发生较大的变化,住户的活动也不会安装增加的散热器数量而使得活动的空间减小,所以目前对于散热器流行的设计方式是减小其宽度,但是在这个过程中要控制其基础数值不发生太大的变化。 

  3、散热器数量变化 

  如果节能建筑的采暖形式不发生改变,那么利用两种不同平均温度的循环水,也就是在供水的水温发生变化也就是降低的情况下,通过相应的计算可以知道两种情况下管道的直径并没有发生太大的变化,其室内散热的热量是随着散热器数量的增多而增大的。但是在这个过程中要考虑到经济性的问题。以我国某二线城市为例, 其散热器采用的是660型,其市场价格在28元左右,通过对于高温散热器的采暖系统进行改造,根据散热器增加的数量。可以估算对于系统进行低温采暖改造的投资大约在9万元左右,从长期来看其改造是有意义的,不仅大幅度减少了能耗,也增加了人们居住的舒适度。 

  4、结束语 

  本文对于散热器采暖系统的低温运行的可行性进行了研究,低温采暖系统具有传统采暖系统很多不可比拟的优势,其中最为主要的两点就是大大降低了能耗,明显改善了人们居住环境的舒适性。本文对于传统的供暖方式向低温供暖方式的改造过程中,管道直径的变化以及散热器数量的变化等都进行了详细的计算,对于改造过程中的工程造价进行了相应的分析,本文可以为我国低温采暖系统的改造提供一定的理论依据和技术支持。 

  参考文献 

  [1] 陆耀庆.实用供热空调设计手册(第二版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2007:396. 

  [2] 汪磊磊,由世俊,张欢,张文帅,郝志军.散热器与水源热泵串联的低温地热梯级利用系统应用分析[J].暖通空调.2009(02). 

  [3] 贾奕男,曹体祥.散热器与地热供暖联网供热系统设计[J].应用能源技术.2008(04).

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