試論在采暖設(shè)備安裝中對(duì)散熱器問題的探討

      摘要：隨著當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的不斷更新，我國(guó)的采暖設(shè)備更是日新月異，新產(chǎn)品不斷充斥著整個(gè)中國(guó)以及世界市場(chǎng)，在采暖設(shè)備的更新中，散熱器的研制開發(fā)也進(jìn)行得如火如荼，近十年來有關(guān)散熱器應(yīng)用方面的許多問題，日益被設(shè)計(jì)和施工單位重視，研究工作有所進(jìn)展，研究成果不斷推出。但是，在散熱器這一塊還是存在著些許問題，下面，我們就來仔細(xì)探討這些存在于采暖設(shè)備安裝中關(guān)于散熱器的問題。 

　　關(guān)鍵詞：采暖設(shè)備；散熱器；科技 　 

　　我們?cè)诓膳�設(shè)備的安裝過程中，對(duì)散熱器的選型是一個(gè)重要問題，要在比較分析的基礎(chǔ)上，首先注意其經(jīng)濟(jì)造價(jià)，然后得關(guān)注其安裝要求。還得在保障產(chǎn)品質(zhì)量前提下，盡量就地取材，在設(shè)計(jì)及散器選型上要從實(shí)際出發(fā)，既要合理又要經(jīng)濟(jì)美觀。隨著我國(guó)對(duì)外開放和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，大量的國(guó)外建筑用采暖散熱器產(chǎn)品進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，我們非常必要研究有掌握相關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，掌握國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)與我國(guó)現(xiàn)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的差異，更好的為我國(guó)的散熱器行業(yè)發(fā)展服務(wù)。關(guān)于采暖散熱器的散熱量測(cè)定方法，我國(guó)早在1986年就參照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO3147，3148，3149，3150-1975，制定了部頒標(biāo)準(zhǔn)《采用閉式小室測(cè)試采暖散熱器的熱工性能》JGJ32-86，并于1987年5月1日實(shí)施。1992年對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)重新修訂后，上升為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《采暖散熱器散熱量測(cè)定方法》GB/T3754-92，于1993年4月1日實(shí)施。多年來，我國(guó)一直使用該標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，除了散熱器標(biāo)準(zhǔn)問題，我們還應(yīng)看到其他方面的突破。 

　　一、散熱器的發(fā)展研究 

　　目前，主要有鋁制品和塑料制品，因而大大代替了以前的鋼制散熱器，避免了鋼制散熱器易腐蝕等問題。國(guó)內(nèi)已經(jīng)生產(chǎn)的鋁制散熱器中，由航天部3267工廠利用壓力鑄造生產(chǎn)的鋁制輻射對(duì)流型散熱器，是一種仿意大利產(chǎn)品，其工藝性好，外型美觀，結(jié)構(gòu)緊湊，重量很輕，是國(guó)內(nèi)可以稱之為具有裝飾功能的高檔次鑄造散熱器，但其工藝難度高，因而售價(jià)也高；鋁制扁管散熱器采用鋁合金擠壓7015型扁管組合，經(jīng)氬弧焊接制成扁管型或百面型，產(chǎn)品體輕而用，適宜在潮濕環(huán)境中工作，已由山東生產(chǎn)；還有一種由天津和四川等地生產(chǎn)的，利用兩張薄鋁板興覆處理，壓延結(jié)合后，經(jīng)吹脹形成水道，制成"吹脹式"散熱器，這是一種體重更輕的鋁制超薄型家用散熱器，壁厚僅為0.8mm，承壓0.2MPa，散熱器外形為600×1000mm時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)散熱量超過100W；但產(chǎn)品抗沖擊性和整體剛屬于勻較差，在型式設(shè)計(jì)上還需完善。塑料散熱器在西安、北京、山東和浙江等地，均已進(jìn)行研制。據(jù)了解，利用導(dǎo)熱塑料或聚丙烯改性增強(qiáng)塑料的散熱器已在試制中，型式有肋片型、管柱型和柱型，這種產(chǎn)品外觀好，光滑潤(rùn)澤，耐腐蝕且體重較輕，成本僅及同型鋼制產(chǎn)品的一半，但由于其材質(zhì)導(dǎo)熱性能變化，散熱能力約比同型號(hào)鋼制散熱器低13～20%，在供暖溫度下耐壓能力較低，甚至有的在供暖溫度下塑料變形過大，散熱器工作時(shí)出現(xiàn)塌腰變形或接口漏水，使用壽命和安全性還需提高。 

　　二、散熱器表面涂料的改進(jìn) 

　　美國(guó)早在20年代即已有研究報(bào)道。至80年代，我國(guó)先有哈爾濱建工學(xué)院的試驗(yàn)，后有清華大學(xué)的專題研究。根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織對(duì)供暖散熱器名稱的界定：部分靠輻射散熱的稱為輻射器（Radiator），幾乎完全靠自然對(duì)流散熱的稱為對(duì)流器（Convector）。對(duì)于輻射器來說，表面黑度將直接影響散熱器的輻射散熱量，因此，散熱器表面涂料的黑度，就顯得十分重要了。但對(duì)于對(duì)流器，這種影響則可忽略。研究結(jié)果表明：對(duì)于柱型、翼型、板型和扁管型散熱器，將傳統(tǒng)的銀粉漆改為任何顏色的非金屬涂料后，可使其標(biāo)準(zhǔn)散熱量比涂銀粉漆時(shí)提高10%以上。這一結(jié)論對(duì)采用傳統(tǒng)涂料銀粉漆的鑄鐵散熱器來說尤其重要，也就是由于這個(gè)原因，規(guī)定鑄鐵散熱器在熱工性能檢測(cè)時(shí)表面為鑄鐵自然狀態(tài)，不得飾以任何涂料。推廣采用百金屬涂料，以達(dá)到節(jié)省所需散熱面積的目的，經(jīng)濟(jì)效益將是十分顯著的；對(duì)于這一點(diǎn)工程設(shè)計(jì)人員若能取得共識(shí)，并在設(shè)計(jì)時(shí)注意落實(shí)，應(yīng)該不難實(shí)現(xiàn)。但至今我國(guó)未能如有的國(guó)家那樣，作為政府行為，明令禁止在散熱器表面涂刷銀粉漆。容忍這種狀況，已經(jīng)并且還在繼續(xù)給我國(guó)資源造成巨大的浪費(fèi)。 

　　三、散熱器連接方式的改進(jìn) 

　　從1968年起，這種連接方式的供暖系統(tǒng)即在蘇聯(lián)廣泛應(yīng)用。據(jù)介紹可以減少散熱器用量的33%，以重量計(jì)可減少管材用量的三分之二，而且運(yùn)行可靠，易于施工。我國(guó)已經(jīng)進(jìn)行研究并在工程設(shè)計(jì)中試用。研究表明，這種連接方式可以用于我國(guó)目前生產(chǎn)的柱型、長(zhǎng)翼型、板型等多種連接方式可以選擇的散熱器，但現(xiàn)行扁管散熱器和閉式串片型散熱器則不宜使用。實(shí)驗(yàn)研究時(shí)還發(fā)現(xiàn)，散熱器上進(jìn)上出連接時(shí)，在流量較小時(shí)，散熱器下部將出現(xiàn)明顯的冷"水袋"，而當(dāng)流量大于某一啟動(dòng)流量時(shí)，散熱器表面溫度立即變得均勻，且無冷死角。這時(shí)的熱量幾乎等于該散熱器在上進(jìn)下出連接時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)散熱量值。研究的結(jié)論是，對(duì)于柱（10片）和長(zhǎng)翼型（3片）散熱器，工程設(shè)計(jì)時(shí)的啟動(dòng)流量約為500kg/h。這種連接方式，對(duì)于大面積房間內(nèi)采用的水平串聯(lián)系統(tǒng)，且有很大的實(shí)用價(jià)值。 

　　四、新技術(shù)的運(yùn)用 

　　由清華大學(xué)與河北省冀縣暖氣片廠合作，研究開發(fā)了稀土孕育灰鑄鐵散熱器。利用稀土孕育技術(shù)，即鑄鐵碳當(dāng)量在4.3%左右，硫磺、磷小于0.1%，錳在0.4～0.8%之間，在熔化鐵水的出爐溫度大于1300℃時(shí)，進(jìn)行稀土處理。稀土孕育可以凈化鐵水中所含的氧、硫等元素，增加材料的致密性和連續(xù)性，并提高鐵水密度和流動(dòng)性，使共晶團(tuán)細(xì)化；這樣既可減薄壁厚，增強(qiáng)材料的抗拉強(qiáng)度約20%，又可改善材料的加工性能，提高產(chǎn)品的成品率。這一技術(shù)的應(yīng)用和推廣，是我國(guó)鑄鐵散熱器工藝革新方面的新進(jìn)步。正確運(yùn)用這一工藝，可以使鑄鐵散熱器具有較高的機(jī)械強(qiáng)度，承壓能力可達(dá)0.8MPa,其技術(shù)特性已經(jīng)正式列入部頒產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)之中。 

　　五、我國(guó)供暖工程設(shè)計(jì)有了自己的參數(shù) 

　　由中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究所主持，清華大學(xué)、哈爾濱建工學(xué)院、中國(guó)建筑科學(xué)研究院空調(diào)所和北京市散熱器廠聯(lián)合完成的《采暖散熱器設(shè)計(jì)參數(shù)的試驗(yàn)研究》，已以通過建設(shè)部組織的鑒定，這是我國(guó)首次利用自己的試驗(yàn)手段，對(duì)國(guó)產(chǎn)各種型式散熱器進(jìn)行的設(shè)計(jì)參數(shù)試驗(yàn)，內(nèi)容包括閉式小室檢測(cè)值與工程設(shè)計(jì)選用值的對(duì)比，各種連接方式、變流量、片數(shù)和涂料等影響的修正，高溫?zé)崦剑�熱水和蒸汽）設(shè)計(jì)參數(shù)確定和阻力系數(shù)。這是一次工作量很大的聯(lián)合攻關(guān)項(xiàng)目。本項(xiàng)課題內(nèi)容比較實(shí)用全面，將為我國(guó)供暖工程設(shè)計(jì)選用的各種參數(shù)提供比較科學(xué)的數(shù)據(jù)，標(biāo)志我國(guó)開始結(jié)束長(zhǎng)期以來引用外國(guó)工程設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的歷史。 

　　總論: 

　　在上面關(guān)于我國(guó)供暖設(shè)備安裝中關(guān)于散熱器問題的探討中，我們不難看出，在我國(guó)現(xiàn)今的散熱器研究開發(fā)中，有了很多重大的突破，這也使得我們?cè)诠┡�設(shè)備的安裝過程中，可以根據(jù)經(jīng)濟(jì)適用原則，在散熱器選型問題上做出更好的選擇，同時(shí)，也為推動(dòng)我國(guó)供暖設(shè)備的發(fā)展提供了更多的可能。 

　　參考文獻(xiàn)： 

　　[1]李德軍.試論在采暖設(shè)備安裝中對(duì)散熱器問題的探討[J].科技資訊,2007,(19) 

　　[2]王默晗,霍煥廣,饒亮.利用計(jì)算機(jī)控制太陽能采暖系統(tǒng)[J].制冷與空調(diào),2010,(04).