散热器(俗称暖气片),是将热媒(热水或蒸汽)的热量传导到室内的一种末端采暖设备,已成为冬季采暖不可缺少的重要组成部分。散热器计算是确定供暖房间所需散热器的面积和片数。

一、散热器片数计算公式

(1)已知散热器传热系数K和单片散热器面积F

散热器片数n的计算公式如下:[1]

散热器片数计算

式中,Q为房间的供暖热负荷,W;K为散热器传热系数,W/(㎡·℃);F为单片散热器面积,㎡/片;Δt为散热器传热温差,℃;β1、β2、β3、β4依次为散热器的安装长度修正系数、支管连接方式修正系数、安装形式修正系数、流量修正系数。

散热器的传热温差计算如下:

Δt=tpj – tn

式中,tpj为散热器里热媒(热水或蒸汽)的平均温度(热媒为热水时,等于供/回水温度的算术平均值),℃;tn为供暖室内计算温度,一般为18℃。

以95/70℃的热水热媒为例,Δt=64.5℃:

散热器片数计算

(2)已知单片散热器的散热量计算公式ΔQ

散热器片数n的计算公式如下:[2]

散热器片数计算

式中,ΔQ为单片散热器散热量,W/片。

散热器片数计算

式中,A、b为又实验确定的系数,可要求厂家提供。以椭四柱813型为例,ΔQ=0.657Δt1.306

二、散热器修正系数β1、β2、β3、β4[2]

表 安装长度修正系数β1
散热器片数计算

表 支管连接方式修正系数β2
散热器片数计算

表 安装形式修正系数β3
散热器片数计算

表 进入散热器的流量修正系数β4
散热器片数计算

注:1)流量增加倍数 = 25 /(供水温度 - 回水温度);2)当散热器进出口水温为25℃时的流量,亦称标准流量,上表中流量增加倍数为1 。

三、房间层数位置修正

此外,对多层住宅根据多年实践经验,一般多发生上层热下层冷的现象,故在计算散热器片数时,建议在总负荷不变的条件下,将房间热负荷做上层减、下层加的调整,调整百分数一般为5% ~ 15%,见下表。

表 散热器片数调整百分表(%)
散热器片数计算

四、散热器片数近似问题

散热器的片数或长度,应按以下原则取舍:(《09 技术措施》2.3.3条)[3]

1)双管系统:热量尾数不超过所需散热量的5%时可舍去,大于或等于5%时应进位;

2)单管系统:上游(1/3)、中间(1/3)及下游(1/3)散热器数量计算尾数分别不超过所需散热量的7.5%、5%及2.5%时可舍去,反之应进位;

3)铸铁散热器的组装片数,不宜超过下列数值:
粗柱型(包括柱翼型):20片
细柱型:25片
长翼型:7片

举例:某双管系统计算片数为19 .5片,则尾数占比例为0. 5/ 1 9.5 = 0.026 < 5% ,所以尾数应舍去,取19 片。

参考资料:
[1] 全国勘察设计注册工程师公用设备专业管理委员会秘书处. 全国勘察设计注册公用设备工程师暖通空调专业考试复习教材(第三版)[M]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2012.(P86-87)
[2] 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.(P396-397)
[3] 住建部工程质量安全监管司. 2009全国民用建筑工程设计技术措施 暖通空调·动力[M]. 北京: 中国计划出版社, 2009.12