下面是中达咨询给大家带来关于邻室传热及对户内系统影响的研究,以供参考。
邻室传热及对户内系统影响的研究_碧森尤信_建筑设计_建筑中文网以对邻室传热进行的实验研究为基础,并将家具蓄放热因素引入邻室传热分析,给出了可用于工程计算的不同情况下的推荐邻室传热温差值。
同时在此基础上分析了邻室传热负荷对户内采暖水系统的影响,得出了邻室传热负荷可以不参与户内采暖系统水力计算的结论。
此研究获得的推荐数据及分析结论已得到大规模工程实践的验证。
1、问题的提出与以往不具备分室温度可调的传统采暖系统不同,计量供热系统为热消费者提供了独立控制室温和热消费量的可能性。
然而热不同于电,亦不同于水,各户独立的控制对它户基本无影响,热是可以传递的,某户处身的独立行为调节势必对他人产生影响,这种影响具体体现在:由于行为调节,某户可能将其室内温度保持在某个较低水平,而引起它户与之相邻的房间采暖设计热负荷加大,我们将这种现象称为邻室传热。
邻室传热是通过分户隔墙及楼板发生的,本文将就邻室传热负荷的确定及对户内采暖管道系统的影响进行讨论。
2、邻室传热负荷的计算方法2.1、邻室传热温差Δt1的分析计算:我们知道邻室传热发生在户间相邻的楼板与分户隔墙,其传热量可表达为:(1)式中:Ki、Fi----第i个传热面的传热系数,W/(m2-℃)和传热面积,m2;n----邻室传热面的总个数;Δt1----邻室传热温差,℃;tn----室内设定温度,℃;tnx----不采暖房间的平衡温度,℃;式(1)中,Δt1的确定是求解的Qt关键,以下就Δt1的取值进行分析:2.1.1、分析依据的条件2.1.1.1、建筑物围护结构的传热系数取值按二步节能[1]要求。
2.1.1.2、分析选取的不采暖房间被采暖房间相邻,且不采暖房间除邻室传热外无热量来源。
2.1.1.3、采暖房间的室内设计温度tn=18℃,计算用室外温度tw=-9℃,冬季采暖室外平均温度tw=-1.5℃。
2.1.2、不采暖房间在建筑物中的位置描述2.1.2.1、北向中间层、中间位置,特点是:仅有一面北向外围护结构,与之相邻的邻户房间也仅且面北向外围护结构,且外围护结构特征完全一致。
(邻室传热面:楼板+楼板+分户墙)。
2.1.2.2、南向中间层、中间位置,特点与①相同。
(邻室传热面:楼板+楼板+分户墙)。
2.1.2.3、北向角房间,中间位置,特点:有两面外围护结构(北、西),与之相邻的邻户房间也具有两面外围护结构(北、西),且外围护结构特征完全一致。
(邻室传热面:楼板+楼板)。
2.1.2.4、北向角房间,位于顶层,其余同③,但传热面只有一个楼板。
2.1.3、典型房间的综合热特性β:图1a、b、c为南、北及角部三个典型房间平面,其中围护结构传热系数分别为:外墙KW=1.06W/(m2-K),外窗(双层)KS=2.7W/(m2-K),外窗(单层Kd=4.7W/(m2-K),屋顶KR=0.7W/(m2-K)。
根据以上数据,分别计算北向中间层、南向中间层、北向顶层、南向顶层、角房间中间层及角房间顶层各房间的实际热负荷(基准热负荷,不计邻室传热),计算过程略,计算结果见表1。
根据表中计算结果,利用公式Q=β-(tn-tW),求β。
β值即为典型房间的综合热属性,同样列于表1。
其物理意义是,计算房间在室内外温差为1℃时的热负荷值,单位为W/℃。
2.1.5、实测结果的对比:上表所列的第①种情况与天津市龙潭小区节能示范工程中的2单元501室相近。
1999.12.17~2000.2.1市房产研究所对2单元501室进行了测试,测试是在锁闭阀全关、无人居住的情况下进行的。
2.1.6、实际情况下的邻室传热温差Δt1、tnx:2.1.6.1、由表4可知,理论计算与实测结果存在一定偏差,平均为15%,而且均为实测室温高于理论计算值,产生这一现象的原因是理论计算是按稳定传热模型进行的,而实际热过程是非稳态,建筑砌体的蓄放热水作用(南向房间尤为明显)使室内平衡温度tnx向高于按稳态传热理论计算的tnx值的方向漂移。
2.1.6.2、前述对室内温度的计算与实测均地在极端情况下进行的,即:户内散热器流量为零,室内无家具,无人居住。
但在实际计量供热的情况下,产生这种情况的概率很小,一般情况是:存在行为调节,但最大幅度莫过于早上上班前,将散热器恒温阀设置在较低水平,晚上下班后将其恢复至正常水平,是一种周期行为。
而且相对于某个房间温度而言,建筑砌体、家具处于周期性的蓄放热过程中,而且在室内维持正常温度时间,房间的家具、砌体均处于蓄热状态。
考虑以上因素的计算tnx的热平衡方程为式(3),而不是式(2)。
(3)上式中,除Q′S、Qf外,其余符号意义均同前,Q′S-散热器在温控阀低档设定值的散热量,据文献[2]中表2-18的实测数据,当散热器的相对流量为10%时,其相对散热量最低为36%,此处取Q′S=30%-QS,QS为同一组散热器在相对流量100%时的散热量,其数值应等于室内为室温tn时的房间热负荷,即:Q′S=0.3QS=0.3β(tn-tw)W(4)式(3)中的Qf表示家具散热量,其含义是:当室温低于设计状态值tn时,室内家具必然产生向房间的散热,而且这种散热过程是非稳态的。
有关Qf值的计算既无理论方法,亦为实测数据。
这里尝试做一简单讨论,首先引用家具充满系数α,α=Vf/VR。
Vf为家具体积,VR为房间体积,在讨论中家具的概念为当量家具即,所有真正含义上的家具,如桌、椅、床、柜等,以及纸制品、纺织品均视为家具。
家具的体积,也不是通常意义上的空间体积,而将其视为单质实体(实心体),具有某个密度和某个比热,本分析中,取当量家具的密度为300kg/m3,比热为2000J/(kg-K)。
①室外计算温度tW的变化对Δt1的影响较有规律,为38%~40%之间,考虑tW=-9℃发生的频率较低,Δt1可取以应于tW=-1.5℃和tW=-9℃的中间值。
②以南向房间为基准,朝向对Δt1的影响达30%。
③以中间层为基准,房间位置对Δt1的影响达45%。
④以非角房间为基准,同一层、非角房间与角房间的Δt1差别可达50%。
综上,可以有这样的认识:邻室传热温差Δt1不应取一个固定数值,而应是一个取值范围,Δt1的具体取值必须考虑计算房间在建筑中的具体位置。
2.2、邻室传热负荷的计算及分析以下根据表4与表5中的Δt1值(Δt1取对应于tW=-9℃和tW=-1.5℃时的算术平均值)分别计算(2)中的列四种位置时典型房间的邻室传热负荷以及所占基准热负荷的比例,负荷计算依据式(1)进行,所采用的各基础数据同前述,在此不再一一列出。
(1)表示极端情况时的数值。
(2)表示实际计量供热时的数值。
由列于表6的计算结果,可以注意下面几个特点:①极端情况时的邻室传热量最多达到基础热负荷的65%以上,相当可观;②对于实际计量供暖工程,即无论何种行为调节,均保证散热器有最低流量,且房间均有人居住、有家具的情况下,邻室传热量较极端情况减少了55%以上,占基冷热负荷的比例也由最高65%降到了最高30%以下;③不同于以往的理解,不是顶层和角房间的邻室传热比例大,而是中间层非角房间的邻室传热比例大,其实深入分析可知,这生这一现象的原因是,角房间(中间层时)只有两个邻室传热面,而顶层角房间仅有一个邻室传热面,而且角房间,特别是顶层角房间的自向基准热负荷值较大。
2.3、基于分析确定的Δt1值和邻室传热可能性系数N:2.3.1、关于Δt1值的建议Δt1的确定应该以实际计量供热的情况考虑,而不应以极端情况为依据,在此前提下并结合表6,建议Δt1的取值范围为Δt1=2~6℃,具体数值应根据计算房间的位置确定。
2.3.2、邻室传热可能性系数N邻室传热量计算公式中的n,指的是可能发生邻室传热的传热面个数,在实际住宅建筑中,一般当房间处在中间层非端部位置n=3(两个楼板,一面分户墙),处在中间层端部和顶层非端部位置时n=2(或为两个楼板,或为一个楼板和一面分户墙),处在顶层端部位时n=1(仅有一个楼板)。
但是可能发生不等于一定发生,而且n越大,各传热面同时发生邻室传热的可能性就越小。
例如即便是在相对安装率不高的八大片补建供热工程中也很少出现上、下和旁边三个房间均不采暖的情况,因此根据工程统计和分析,引入了邻室传热可能性系数或曰邻室传热概率系数N。
根据表6中Q1(2)/Q数据,并结合八大片工程的效果反馈,采逆推的方法,得到N的建议取值:即,n=3时,取N=0.6;n=2时,取N=0.7;n=1时,取N=0.8。
特别NQ1(2)/Q值与天津市补建集中供热工程室内系统施工图设计的方案意见中推荐的数据基本吻合,该意见建议:考虑补建工程多为旧住宅,同时注意到计量供热时存在恶毒邻室传热问题,因此在参考原建筑图纸或依据建筑现状进行热负荷计算时,宜进行如下修正:①顶层及顶层相邻的房间计算热负荷应乘以1.2。
②其余各房间的计算热负荷应第以1.15。
(注:这里所指的计算热负荷,为按有关规范及手册计算所得的总热负荷。
)该建议提出的两个数据,1.2、1.15,是本研究中间研究结论的应用,但考虑到了旧建筑屋顶保温现状不好的情况。
依据这一规定设计的天津市补建供热系统(其系统形式与新建住宅计量供热系统形式完全相同),经过一个采暖季的运行实践证明,相关数据的取值是合理的。
3、邻室传热对户内采暖水系统的影响:邻室传热导致房间实际计算热负荷增加,其对户内系统的影响体现在两个方面:①散热器散热面积应有所增加。
②管道系统流量加大,或户内系统计算温差增加。
关于①很好理解,因为补偿邻室传热增加热负荷,必然增加散热器面积,而关于②有两种观点,一种认为户内管道系统的计算应以基准热负荷为依据,不超高频入邻室传热量。
另一种认为户内管道系统应以计入邻室传热后的热负荷为依据进行计算。
两种观点的本质区别在于,采用第一种观点计算户内管道系统,管径规格较小。
但当发生邻室传热时,户内系统的供回水温差,或某组散热器的进出水温差会有所加大,而采用第二种观点,户内系统管径规格有所增加,但发生邻室传热时,户内系统的供回水温差不会超过设计温差。
因为邻室传热并非必然事件,而是或然事件,也就是说可能发生,也可能不发生,而我们不希望为了一种不确定的热负荷附加而去加大户内管道系统的规格,同时也不希望在邻室传热产生时,因为没有按照有邻室传热的热负荷计算管道系统的规格,而导致散热器散热量不足。
所以需要一个判定准则,即,在何种情况下管道系统计算可以不超高频入邻室传热附加,在何种情况下应计入,以下对这一准则进行讨论,讨论这一准则的基础是,散热器的散热量总是按计入邻室传热负荷考虑的,为Q′S=QR+Q1=(1.11~1.18)QS(QR----基准热负荷,W;Q1----邻室传热负荷,W)。
对应QS的散热器设计工况水量G′=Q′S/1.6-Δt。
而当按基准热负荷进行户内系统水力计算时,散热器设计工况流量为G=QS/1.6-Δt。
产生邻室传热时,即希望散热器散热量达Q′S时,散热器流量小于实际所需流量。
用相对流量G/G′-100%表示这种差别,并认为因相对流量降低而引起的散热量下降不大于5%Q′S时为工程可接受,为保证分析结果的适用性,选择对水量变化较第三的对流散热器为分析对象,这里引用文献[2]所载对某型号对流散热器的一组测试数据。
当温差为25℃、15℃、10℃时只要相对流量大于80%、70%、60%,就可保证相对散热量大于96%,即实际散热量下降小于5%Q′S。
而相对流量G/G′-100%=QS/Q′S-100%=QS/(1.11~1.18)-100%=(90~85)%。
比照上表,在此相对流量范围内散热量的下降仅有(1%~3%)QS,这样的数据在工程设计中是完全可以接受的,此时散热器的温降仅增加了1%~3%。
因此我们在规程中规定,邻室传热附加的热负荷不参与户内管道系统的水力计算是合理的。
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工业风冷散热器的散热量怎么算?工业风冷散热器原理和计算方法
工业风冷散热器是一种常见的散热设备,广泛应用于各种工业领域。
它的主要作用是将工业设备产生的热量散发到空气中,以保证设备的正常运行。
那么,工业风冷散热器的散热量怎么算呢?本文将从工业风冷散热器的原理和计算方法两个方面进行详细介绍。
工业风冷散热器的原理工业风冷散热器的原理是利用空气对热量的传导和对流来实现散热。
具体来说,工业设备产生的热量通过散热器的散热管道传递到散热器表面,然后通过散热器表面与空气进行热交换,最终将热量散发到空气中。
这个过程中,空气的流动起到了重要的作用。
通过散热器内的风扇或者其他风动装置,可以使空气流动起来,从而加速热量的散发。
工业风冷散热器的计算方法工业风冷散热器的散热量计算是一个比较复杂的过程,需要考虑多个因素。
下面我们将从以下三个方面进行介绍。
1、散热器的表面积散热器的表面积是影响散热量的一个重要因素。
表面积越大,散热量就越大。
因此,在计算散热量时,需要先计算出散热器的表面积。
具体的计算方法可以根据散热器的形状和尺寸进行推算。
2、热传导系数热传导系数是指热量在物质中传导的速度。
不同的物质具有不同的热传导系数,因此在计算散热量时,需要考虑散热器材料的热传导系数。
一般来说,散热器材料的热传导系数越大,散热量就越大。
3、空气流速空气流速是影响散热量的另一个重要因素。
空气流速越大,热量就越容易被带走,从而散热量就越大。
因此,在计算散热量时,需要考虑散热器内的风扇或者其他风动装置的流量和速度。
综上所述,工业风冷散热器的散热量计算是一个比较复杂的过程,需要考虑多个因素。
在实际应用中,可以根据具体的情况进行调整和优化,以达到最佳的散热效果。
钢制板式散热器散热量怎么算?
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。