淺談散熱器的選擇安裝和使用

張妮娜

隨著人們生活水平的不斷提高,居室裝修越來越受到人們的關注。在我國北方地區(qū),普通的對流式散熱器仍作為人們冬季取暖的主要設備。但是,由于安裝方與供熱方的脫節(jié),再加上家裝市場的魚龍混雜,導致很多用戶安裝了散熱器卻起不到相應的作用,相反還徒增煩惱。本文簡述了民眾安裝較為普遍的對流式散熱器的一些知識,希望對大家有所幫助。

1 散熱器的類型簡述

散熱設備向房間的散熱過程主要包括三種形式:1)供熱系統(tǒng)的熱媒通過散熱器壁面以對流傳熱的方式向房間散熱,此種散熱設備稱為對流散熱器,各種以繞(串)片管為散熱元件的帶外罩散熱器均屬此類型;2)供熱系統(tǒng)的熱媒通過散熱器壁面以輻射和對流的方式向室內散熱,這種散熱設備稱為輻射散熱器,例如鑄鐵或鋼(鋁)制板型、柱型、管型、扁管型、柱翼型和閉式串片型散熱器等;3)散熱設備向房間吹入高于室溫的空氣,直接向房間供熱,這種系統(tǒng)稱之為熱風供暖系統(tǒng)。本文重點論述的是普通對流散熱器。

2 散熱器的熱工特性

根據(jù)傳熱學原理,散熱器的放熱過程屬于自然對流換熱。靠近散熱器外表面的空氣由于接觸受熱,使得其密度變小而產生浮升力,熱空氣上升,散熱器下部和旁邊的冷空氣則流進補充并同樣被加熱然后上升。由此可見,熱空氣浮升的快慢主要取決于被加熱的程度,散熱器傳給空氣的熱量越多,則冷熱空氣的密度差也就越大,自然對流換熱過程就越強。

對流換熱基本計算式為:

其中,Q為換熱量;α為換熱系數(shù);tb為散熱器的外表面溫度;tn為室內空氣溫度;Δt為散熱器外表面與室溫之間的溫度差;F為散熱器的外表面積。

通過分析可以看出,散熱器自然對流換熱主要取決于以下幾點:

1)散熱器外表面與室溫之間的溫度差Δt。顯然,Δt越大,所傳遞的熱量就越多,使靠近外表面的熱空氣與離外表面較遠的冷空氣之間的密度差愈大,因此自然對流就愈強烈,自然對流換熱也就愈強烈。2)散熱器外表面面積F的大小。傳熱面積F的大小對自然對流的強弱有很大的影響,其外表面積越大,自然對流換

3 散熱器的選擇

1)選材質。鋼質系列:外形美觀,藝術造型夸張,怕氧化,要采取內防腐處理,應滿水保養(yǎng);鋁質系列:體輕,造型多變,怕堿性腐蝕,要采取必要的內防腐處理;銅管鋁串片對流散熱器系列:銅質水道防腐,鋁翼片散熱佳,強強聯(lián)合,防腐效果最佳;全銅不銹鋼系列:防腐效果好;衛(wèi)浴系列:造型多樣藝術性強,材質重防腐,多附加功能(設毛巾桿等)。2)散熱器安裝的選擇原則就是:專業(yè)、熟練、有保障。

4 選擇、安裝散熱器的部分行規(guī)

1)民用建筑宜選用外觀美觀、易于清掃的散熱器。2)熱水采暖系統(tǒng)采用鋼制散熱器時,應采取必要的防腐措施;蒸汽采暖系統(tǒng)不應采用鋼制柱型、板型和扁管型等散熱器。3)散熱器宜安裝在外墻窗臺下。4)兩道外門之間不宜設置散熱器。5)樓梯間的散熱器,應盡量分配在底層或按一定的比例分配在下層各部。6)散熱器應明裝,內部裝修要求較高的民用建筑可暗裝,托兒所和幼兒園應暗裝和加防護罩。7)鑄鐵散熱器的組裝片數(shù)不宜超過下列數(shù)值:柱型(M132):20片;柱型(細柱):25片;長翼型:7片。

5 熱水采暖系統(tǒng)散熱器常見故障及排除

5.1 散熱器局部不熱現(xiàn)象

散熱器局部不熱現(xiàn)象分析原因大致有以下幾種:1)閥門失靈、閥芯脫落在閥座內堵塞了熱媒流動通道,這時可打開閥門蓋進行修理,或把失靈的閥門更換掉。2)管路集氣致使阻塞,也會導致局部散熱器不熱,這時應打開系統(tǒng)中所設置的放氣附件。3)管路堵塞,這時可通過放水確定堵塞點位置,針對性的進行處理。4)采暖系統(tǒng)管道坡度安裝不合理,管道出現(xiàn)鼓肚現(xiàn)象,在其內部產生氣塞,堵塞或減小了該管段的流通截面積,從而導致局部不熱。這就要求用戶在安裝前應請專業(yè)人士進行查看,設計調整好管段坡度,使安裝后達到符合設計要求的坡度及坡向。5)室內系統(tǒng)的送、回水管道與室外熱網的送、回水管道相互接反,或全部接在供(回)水管上,室內系統(tǒng)不能形成一個循環(huán)環(huán)路。這時應了解外網情況,認真查找,將接錯的管道改正過來。

5.2 熱力失效

多層建筑采用雙管上分式采暖系統(tǒng)時,上層散熱器過熱而下層散熱器不熱。這種垂直熱力失調的原因有兩種可能:1)支管下端管段被水垢等堵塞,對于這種情況應及時清除管段中的污物或更換堵塞管段,減少阻力損失,恢復系統(tǒng)各環(huán)路間的壓力損失平衡關系。2)通過上下層散熱器的熱媒流量相差較大。排除故障方法就是將上層散熱器支管上的閥門關到最小,向下依次開大,底層閥門全部打開。多層建筑采用下供式系統(tǒng)時,出現(xiàn)下層散熱器過熱而上層散熱器不熱的情況,原因可能是上層散熱器中集有空氣,應該檢查散熱器或管路上的排氣閥,將空氣排除;也可能是系統(tǒng)缺水導致散熱器上部存有空氣,此時應進行補水。在同一系統(tǒng)中有幾個并聯(lián)環(huán)路時,有時會出現(xiàn)有的環(huán)路過熱,有的環(huán)路不熱的水力失調現(xiàn)象,這時,應調節(jié)各個環(huán)路上的控制閥門,使各環(huán)路間的壓力損失接近平衡,從而消除各環(huán)路間冷熱不均的現(xiàn)象。

5.3 系統(tǒng)回水溫度過高

系統(tǒng)出現(xiàn)回水溫度過高的現(xiàn)象,主要有以下幾個原因:1)熱用戶供回水連通閥門沒關閉或者關閉不嚴時易出現(xiàn)回水溫度過高的現(xiàn)象,此時應檢查各入口裝置,關嚴連通閥。2)系統(tǒng)熱負荷較小而提供的熱量大,這時應調整總供回水閥門,增加系統(tǒng)阻力,從而減少循環(huán)流量。

5.4 系統(tǒng)回水溫度過低

產生系統(tǒng)回水溫度過低的原因大致有以下幾種情況:1)熱源不能供給足夠的熱量,使供水溫度達不到設計要求,這時需要提高系統(tǒng)整體的供水溫度。2)循環(huán)水泵的流量小或揚程低,系統(tǒng)循環(huán)慢,同時供回水溫差大,這時應更換原有水泵。3)室外管網失水嚴重,系統(tǒng)補水量遠遠超過正常值,這時應對室外管網進行檢查,找出漏點及時修理。4)循環(huán)水量過小,此時應檢查水泵是否反轉,管路中是否有堵塞或者閥門是否沒開全,此時應打開閥門,同時清除系統(tǒng)內的污物和沉渣。

5.5 用戶私改暖氣

在裝修中出于美觀的考慮,部分用戶私改家中的暖氣也是導致散熱器不熱和易發(fā)生故障的重要原因。這種做法破壞了整個系統(tǒng)的水力平衡,使用戶散熱器出現(xiàn)局部不熱的現(xiàn)象。而且由于改造過程中使用的材料質量無法保證,還會出現(xiàn)管道破裂跑水的現(xiàn)象,影響用戶的采暖效果。

總之,散熱器不單純是用來滿足建筑本身的需要,更重要的是用來滿足人們的生活需要和環(huán)境質量(主要是室溫)的要求,所以在設計安裝中應在注重美觀的情況下更注意實用性要求。散熱器的選擇、安裝若不妥當,將直接影響散熱器的使用效果,不但會降低室內溫度,浪費大量的熱量,還會造成使用過程中故障頻發(fā),浪費不必要的人力、物力和財力。所以,散熱器的安裝和使用應科學、合理,以便其更好的為人類服務。

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