散熱器散熱量調(diào)節(jié)裝置的開發(fā)研究

摘 要：隨著社會的發(fā)展和社會觀念的進步，節(jié)能環(huán)保已經(jīng)成為建筑行業(yè)的主流，一方面是要降低建筑的能耗，一方面是要盡可能在可控的條件下提高室內(nèi)的溫度，即避免房間處于負荷狀態(tài)以免出現(xiàn)過高的溫度。在可控的條件下提高室內(nèi)的溫度就是要控制和調(diào)節(jié)散熱器散熱量裝置。文章介紹了散熱器散熱量調(diào)節(jié)裝置的實驗內(nèi)容和方法，根據(jù)散熱量調(diào)節(jié)實驗裝置來測試實際問題中散熱器散熱量調(diào)節(jié)裝置的性能，進一步開發(fā)和研究新功能的散熱量調(diào)節(jié)裝置。

關(guān)鍵詞：散熱器；散熱量調(diào)節(jié)；裝置；開發(fā)研究

引言

隨著能源問題的日漸突出和環(huán)境問題的顯露，人們越來越關(guān)注建筑行業(yè)節(jié)能環(huán)保的問題，當前建筑行業(yè)普遍采用室外溫度計算來進行采暖設(shè)計，在實際環(huán)境中室外的溫度一般高于計算溫度，沒有及時調(diào)節(jié)熱源的話就會使室內(nèi)溫度過高，不得不開窗散熱，浪費了熱量和能源。為了改變我國以往的非節(jié)能型的建筑，不得不對散熱器的調(diào)節(jié)裝置進行改進，以滿足人們?nèi)找嫣岣叩墓?jié)能要求。文章將會通過實驗來改進和調(diào)節(jié)散熱器的調(diào)節(jié)裝置。

1 散熱器散熱量調(diào)節(jié)裝置的實驗內(nèi)容和方法

為了研究散熱器散熱量調(diào)節(jié)裝置的性能，此實驗針對一項常用的散熱器進行測試，記錄下其熱工參數(shù)，根據(jù)測試得出在不同的百葉角度下的散熱量來分析和總結(jié)散熱器在進行調(diào)節(jié)時的規(guī)律，并應(yīng)用于實際問題當中。

1.1 散熱量調(diào)節(jié)裝置的實驗內(nèi)容

此項實驗的具體內(nèi)容主要是對某一種型號的散熱器規(guī)定一個恒定的標準流量，改變供水的溫度，測量以下幾種數(shù)據(jù)：第一，安裝散熱量調(diào)節(jié)裝置與不安裝時的散熱量是否有變化，又是如何變化的，有什么不同；第二，在安裝了散熱量調(diào)節(jié)裝置后，改變百葉的角度散熱器的散熱量的變化情況。

1.2 散熱量調(diào)節(jié)裝置的實驗方法

散熱量調(diào)節(jié)裝置的實驗方法主要包含測試的具體要求、計算散熱量的過程方法、整理測量數(shù)據(jù)。在對以熱水為測量媒介的實驗中，要進行三種情況的測量，在相同的流量下采取三組連續(xù)值進行測量，實驗要在循環(huán)系統(tǒng)和穩(wěn)定的封閉環(huán)境中進行，其中包括：流量偏差不超過正負2%，溫度偏差不超過正負2%，壓力偏差不超過正負2%，中心溫度偏差不超過正負0.3%，安裝散熱器后壁面溫度偏差不超過正負0.3%。在達到環(huán)境要求后，每10分鐘測量一次數(shù)據(jù)，不少于6次，主要記錄流量、水溫、室內(nèi)最初溫度來計算平均散熱量。平均散熱量的計算公式為Q=Gp*Cp*（tg-tk），其中Q表示測量的散熱器的散熱量，Gp表示實驗中熱水的平均流量，Cp表示水的比熱容，tg與tk分別表示實驗中散熱器進口與出口處熱水的溫度。獲得實驗中的測量數(shù)據(jù)后進行對比整理來獲得散熱器的散熱量。

2 散熱器散熱量調(diào)節(jié)實驗裝置

2.1 ISO國際標準下的低溫熱水散熱器實驗系統(tǒng)

ISO國際標準下的散熱器實驗是經(jīng)過冷卻空氣、封閉測試的低溫熱水散熱器實驗，主要由以下幾個環(huán)節(jié)組成：實驗室組建，建立散熱器散熱量調(diào)節(jié)的水循環(huán)系統(tǒng)、通風制冷系統(tǒng)等。其中，散熱器散熱量調(diào)節(jié)的水循環(huán)系統(tǒng)的組成包括高位和低位水箱、排水箱，過濾、散熱和冷卻配置、水泵、分流管等，系統(tǒng)要保證流量和供水溫度保持在一個恒定且穩(wěn)定的狀態(tài)，以確保能夠精確地進行測量，符合國際標準。在進行空氣冷卻時，要保證每面墻壁都能夠均勻冷卻，同時，要對送風溫度進行合理的控制和調(diào)節(jié)。另外，為了適應(yīng)實驗中不同負荷的要求要使用多臺制冷器來調(diào)節(jié)。

2.2 研究分析實際實驗的誤差

實際實驗的誤差主要有三種，包括測量流量誤差、測量溫度誤差、測量系統(tǒng)誤差。測量流量誤差要采用重量法，工具有天平、計時器和換向器。天平的精確度最大要達到千克，最小要精確到毫克，根據(jù)計時器來控制和調(diào)節(jié)換向器。測量溫度誤差要使用電阻，測量溫度時要精確到0.01℃，溫度偏差和波動值不超過正負0.1℃。測量系統(tǒng)誤差主要取決于實驗數(shù)據(jù)的測量方法，包括直接測量和間接測量。直接測量是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)直接獲得，間接測量則是通過直接測量的數(shù)據(jù)計算得到。間接測量的誤差不僅與直接測量數(shù)據(jù)有關(guān)，還與選取的相關(guān)函數(shù)關(guān)系有關(guān)。根據(jù)上文的計算公式可知，實驗中散熱器的散熱量是根據(jù)測量的相關(guān)數(shù)據(jù)獲得，可能會產(chǎn)生間接測量誤差。

2.3 設(shè)計制作散熱器散熱量調(diào)節(jié)裝置時需注意的問題

設(shè)計制作散熱器散熱量調(diào)節(jié)裝置的罩的材料導熱性能較差，根據(jù)百葉的數(shù)量來調(diào)節(jié)散熱量。其中需要注意的問題有：第一，調(diào)節(jié)罩的面板前后的長度要相等；第二，為了避免百葉片關(guān)閉或者前面板跑出熱氣，可以適當將前面板延長一節(jié)；第三，罩體和散熱器最好有一段距離，以保證正常供暖加強散熱流。

3 實際測試散熱量調(diào)節(jié)裝置的性能

3.1 實驗過程

實驗的具體過程為：第一，未安裝散熱器散熱量調(diào)節(jié)裝置，設(shè)置標準流量，供水溫度穩(wěn)定在95℃左右；第二，進一步穩(wěn)定系統(tǒng)，安裝好散熱器散熱量調(diào)節(jié)裝置，改變百葉的角度，可采取0°、45°和90°。根據(jù)不同角度的百葉測量需要的相應(yīng)的數(shù)據(jù)；第三，固定95℃的標準流量，將供水溫度變?yōu)?5℃，穩(wěn)定后再測量相應(yīng)的數(shù)據(jù)，根據(jù)步驟二重復(fù)操作。再改變幾次供水溫度重復(fù)步驟二進行數(shù)據(jù)的測量。

3.2 分析實驗結(jié)果

在某些條件固定的情況下，對實驗中散熱器散熱量調(diào)節(jié)裝置的散熱量進行分析，在實際生活中有實用價值的散熱量調(diào)節(jié)裝置要求可以將室內(nèi)溫度控制和調(diào)節(jié)在5℃左右。

4 對散熱量調(diào)節(jié)裝置進行成本優(yōu)化

在選擇散熱器散熱量調(diào)節(jié)裝置時，除了考慮調(diào)節(jié)裝置的性能外，裝置的成本也是很重要的一個經(jīng)濟問題，既包括制造成本，也包括調(diào)節(jié)成本，即調(diào)節(jié)裝置在調(diào)節(jié)1單位的室內(nèi)溫度時所需成本。這些成本的計算包含實驗材料，要考慮材料的強度和耐高溫的性能。在成本優(yōu)化方面可以從材料入手，也可以在安裝和調(diào)節(jié)方面節(jié)約成本。

5 結(jié)束語

當前，世界上主要的利用集體供熱的國家十分關(guān)注用戶的節(jié)能與環(huán)保，主要通過控制和調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度、保持水力平衡來實現(xiàn)。二十一世紀以來，人們越來越重視節(jié)約能源，節(jié)能技術(shù)和相關(guān)設(shè)備也備受關(guān)注。根據(jù)相關(guān)的實驗來進行散熱器散熱量調(diào)節(jié)裝置的性能測試和選擇，減少調(diào)節(jié)裝置在設(shè)計之初出現(xiàn)的不必要的失誤，在盡可能優(yōu)化成本的基礎(chǔ)上制造出性能更好的散熱量調(diào)節(jié)裝置。

參考文獻

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