一、关于散热器标准现有散热器标准12个,即1个国家标准,10个建筑工业行业标准和1个暂行技术条件。
1个国标是:GB/T-1992采暖散热器散热量测定方法。
10个行业标准是:钢制闭式串片、翅片管对流器、柱型、板型、钢管散热器;灰铸铁柱翼型、柱型、翼型散热器;铝制柱翼型散热器;系列参数、螺纹及配件。
1个暂行技术条件是钢制扁管散热器。
其中早的是1986年发布实施的,近20年来尚未修订过。
钢串片已被建设部第218号公告列为限制使用产品。
现在,散热器大发展,许多新产品已广泛流行和使用,如铜铝复合散热器、装饰型散热器、铜管铝翅(串片、绕片)对流器、钢铝复合散热器等。
这些广泛使用的产品都还没有行业标准,这给监督检查、市场管理、设计选用、建筑施工及验收等都带来很大困难。
有的标准已不适应时代发展新形势的需要,例如铸铁散热器、在推进供热体制改革,采用分户计量,按用热收费,室温可调控的要求下,就不能采用内腔清砂不净的铸铁散热器,因它会影响热量表和温控阀的失灵和损坏,但是新标准迟迟未能出台。
散热器标准严重滞后,给市场带来一些混乱,使生产企业和广大消费者无所适从,影响到散热器的健康发展。
希有关部门能关注这一问题,尽快制订和修订散热器标准,提高行业水平,促进行业发展。
二、关于散热器内防腐问题由于供热管理运行还不很规范,在供暖水处理控制含氧量方面和停暖时充水保养方面大多达不到要求,致使钢制散热器很快腐蚀漏水,给用户造成很大损失。
从1998年起开始采用涂料内防腐,取得了有限的效果。
这种被动防腐多只能保护散热器本身,而对锅炉和庞大的管网系统的腐蚀损失它却丝毫无助。
铝制散热器怕碱性水腐蚀,不适用于锅炉直供热水供暖系统,也采用涂料内防腐试图解决问题。
有人甚至称为涂料内防腐是解决钢、铝散热器耐腐蚀的好办法。
这种看法是错误的。
它不是好办法,而是无赖之举。
业内一位著名人士曾指出:搞内防腐比不搞强,搞内防腐的不见得不出问题,而不稿内防腐的不见得就出问题,这看法科学客观。
姑且不说内防腐多只能使散热器本身不腐蚀,是否真能达到?就连推出内防腐涂料的人也心虚,提出所谓“三分涂料,七分前处理“。
意思是说:搞涂料内防腐若再出问题,那是你前处理的问题。
涂料内防腐的前处理,工艺要求复杂而严格,要脱脂、酸洗、碱洗、磷化,而涂后内腔质量无法检查,多可抽样解剖,但不能全部解剖吧。
涂料内防腐后散热器能安全使用多少年?谁也回答不上。
从开始采用涂料内防腐以来的六年多时间里,腐蚀漏水还是频频不断。
因此,涂料内防腐并不可靠,费力不讨好,实际上是误导。
好的办法是主动防腐,对钢制散热器来说,要求控制热媒水中含氧量每1立方米不超过0.1克,停暖时充水密闭保养。
欧洲的使用证明:在合理设计、规范运行时钢制散热器的使用寿命可达30年以上。
铝制散热器控制热媒水pH=5~8,可用于集中供暖经热交换器的中性水。
据悉,有关部门正在制订供暖水处理及供暖运行管理规范,我们期望它尽快出台,到时,散热器就无须再搞什么内防腐了,用户可以放心使用,钢制、铝制等新型散热器就得以更好地发展。
三、关于新型供暖散热器1998年开始,新型供暖散热器大发展。
1998年是一个标志性阶段的开始,这一年,森德的钢管散热器上市,它的靓丽外型、精湛工艺、高档品质和昂贵价格,在业内引起轰动,它开创了新型散热器的新篇章,后来还专门出台了一个以森德散热器为基础的行业标准——JG/T148-2002钢管散热器。
这一年,新兴铸管集团的钢制耐蚀柱翼型散热器通过建设部科技成果鉴定,它第一个采用涂料内防腐,使走入低谷的钢制散热器绝处回生,使钢制、铝制散热器采用涂料内防腐得以发展。
1999年,兰州陇星散热器有限公司成为铝制散热器内防腐研究及生产基地。
2000年,佛罗伦萨装饰型散热器面市,把新型散热器又推向一个新的高峰。
的特产、铜铝复合散热器也是早于1999年诞生于山东高密,后发展遍布中国。
现在,钢管散热器、铜铝复合散热器和装饰型散热器已成为当前畅销的三大新型散热器。
北京、天津地区已成为新型散热器生产基地,该地区有散热器生产企业约四百家。
山东也是新型散热器的大省。
北京已成为新型散热器大市场。
新型散热器的特点是:轻型、高效、节材、节能、美观、环保。
其中也包括采用新工艺生产出来的内腔无砂,外表喷塑或烤漆,档次高雅的铸铁精品散热器。
这里需要指出:新型散热器并非十全十美的,它有一定的使用条件。
钢管散热器不能用于开式系统,而只能用于闭式系统,停暖时一定要充水密闭保养,热媒水中一定要严控含氧量,否则会氧化腐蚀漏水。
铝制散热器只能用于中性水。
钢制、铝制散热器搞了内防腐,也不要完全依赖它,万一漏了水,对自家、对楼下都是损失。
铜铝复合散热器的铜水道耐腐蚀,有人吹嘘铜“永不腐蚀”是错误的,铜怕水中的氧离子腐蚀,铜管焊接处材质性质改变,也容易腐蚀,不可掉以轻心。
总之,新型散热器美观漂亮,但不见得耐用,并不都是放心产品,要注意它的使用条件。
新型散热器越来越受到用户欢迎,有人为了提高室内美观装饰性,自己便更换了原有的散热器,往往发生意想不到的问题:有的不热,有的不久就腐蚀漏水,给自己带来很大麻烦。
用户不应私自更换散热器,因为各种散热器的阻力不同,会破坏系统水力平衡,使自己或他人的散热器不热。
再者不同材质的散热器混装在一个系统中,会出现金属电位的不同而产生的电化学腐蚀。
或者还有氧化腐蚀或是碱性水腐蚀,都会使散热器过早腐蚀漏水,造成不必要的损失。
四、关于铸铁散热器的前途命运新型散热器大发展了,有人便认为:铸铁散热器将淘汰了。
这种看法片面。
诚然,铸铁散热器一统天下的局面不复存在,原先落后工艺所生产出来的内腔粘砂的铸铁散热器不能用于分户热计量的住宅中。
铸铁散热器的市场份额将逐渐缩小,但铸铁散热器绝不会被淘汰,因为它有许多无可比拟的优势:第一,铸铁散热器耐腐蚀,使用寿命长,能与建筑物同龄,这是近百年来散热器使用事实所证明的;第二,铸铁散热器价格低廉,具有很强的市场竞争力,这是被许多房地产商看中的一个重要原因,虽然新型散热器大发展,而目前市场上铸铁散热器份额仍占60~65%;第三,铸铁散热器在国外是高档奢侈品,它比其它材质的散热器要昂贵得多,它是博物馆、官邱、豪宅内的高档用品,我们可出口创汇,实际上已是铸铁散热器的出口大国;第四,采用新工艺生产出来的内外洁净的精品铸铁散热器,可适用于分户热计量系统中,使它撞入了禁区,开拓了使用范围;第五,铸铁散热器可用于蒸汽供暖,虽然住宅供暖规定只用热水,但在某些特定环境中使用蒸汽,钢、铝、铜等新型散热器多不能使用,而铸铁散热器堪当此任。
因此,不可小看铸铁散热器,它仍具有顽强的生命力。
五、关于不锈钢散热器近几年,不锈钢散热器断断续续出现了一阵,有不锈钢—铝型材复合散热器、不锈钢—压铸铝散热器、不锈钢—铜—铝复合散热器、不锈钢柱型散热器、不锈钢板型散热器、不锈钢装饰型散热器等,但其生产企业先后总共不到10家,终未发展成气候,什么原因?不锈钢散热器是基于钢制散热器腐蚀漏水而诞生的,采用优质不锈钢能耐腐蚀,但其价格太贵,比现有高档散热器还贵,使许多消费者望而却步。
不锈钢散热器还有一个不利因素是散热量低,从导热系数上看,铜0.94,纯铝0.53,铝合金0.37,铸铝0.33,钢0.16,铸铁0.12,不锈钢0.05,不锈钢的散热效率太低。
加上原材料昂贵,其热价更是高昂,性价比太不值了。
还有不锈钢焊接处材质性能改变,不一定能耐腐蚀,冲淡了不锈钢的优势,因此不锈钢散热器不宜发展。
六、关于塑料散热器业内专家曾研制多年的塑料散热器,都因未找到合适的塑料原材料而告吹。
近两年,性能较好的塑料散热器诞生,国内已有两家能生产,关键是塑料。
他们采用的是美国陶氏化学有限公司生产的新型化学建材PE-RT,整体注塑成型。
该塑料在德国通过110℃热水、1.9MPa压力,经8760h(一年)试验,耐热耐压耐腐蚀耐老化耐低温,使用寿命长达50年以上。
现制成的塑铝复合柱翼型散热器,外型与铜铝复合散热器相似,立柱和上下联箱的水道全是塑料的,其外套装铝型材,构成多种外观形式。
其优点还有:内壁光滑,水阻力小,不易结垢;热稳定性好,即热得慢,凉得也慢。
故特别适用于寒冷地区的间隙供暖。
该散热器前景看好,目前销售热价在0.80元/W以上,若塑料能国内生产,价格就会大大下降,其市场前景就会更好。
七、关于地面辐射供暖“地面辐射供暖”,这是一个被人疏忽的专业名词,很多人称为“地板辐射采暖”。
“采暖”不如“供暖”洽当,如供水、供电、供燃气、供热、供蒸汽等。
“地板”一般指木地板,其实,辐射供暖不仅有用木地板,还有用地砖、水泥地面,甚至地毯等,因此称“地面”更洽当。
建设部颁布于2004年10月1日起实旋的行业标准《地面辐射供暖技术规程》便采用了意义广泛更为洽当的专业名词,希望业内人士今后能采用正确的专业名词“地面辐射供暖”。
现以集中供暖为主,但在向供暖多元化发展,其中地面辐射供暖的使用越来越多,因为它有许多优点:1.室温自下而上,温度梯度合适,使人脚暖头凉,是舒适的供暖方式;2.不占地面,能充分利用室内面积;3.解决了大跨度和矮窗式建筑物的供暖问题;4.室内卫生,空气清新,没有污浊空气的对流,无扬尘,无异味,无噪声;5.使用寿命长,交联管可用60年以上,热电缆、电热板可用30年;6.低温供暖,高效节能,设计按16℃选用,可达20℃的供暖效果,盘水管可用其他供暖回水、空调回水、余热水、地热水等;7.安全安心,无需担心烫伤和火灾;8.热容量大,热稳定性好,间隙供暖时,温度变化缓慢;9.操作管理简单易行,维护运行费用低廉;10.有的辐射远红外线,对人体有理疗保健作用。
地面辐射供暖前景看好,但要注意它的使用条件:1.层高太低的住宅不能采用,因地暖至少增厚80mm,降低室内有效高度,使人有压抑感;2.地暖增加楼体负荷,影响结构安全时不能采用;3.家具等地面摆设遮挡地面辐射,影响热效率;4.对地面装饰材料要求耐热、不变形;5.采用热水地盘管,注意冬天预防管道冻裂,因地面下很难维修;6.交联管水温控制在60℃以下,好50℃左右,否则会降低其使用寿命。
八.关于电暖器的前景在供暖多元化进程中,电暖器发展势头强劲。
电暖器有很多优势:1.高效节能,电能转化效率99%以上,热能利用率100%,供暖的时间、面积、温度可任意调节,大限度节约能源;2.安全环保,无排放,无污染,无噪音,电是清洁能源;3.投资少,无锅炉,不占地,无管网系统;4.运行费低,保养维修少,只花电费,可利用低谷电,省钱;5计量收费,没有集中供暖收费难的问题;6.体型紧凑,壁挂式电暖器很薄,有的只厚55mm,占空间小;7.使用方便,通电即热,断电即停,有的智能化,可定时、定温、各房间可自由调节,充分人性化;8.外形美观;9.适用面广。
在长江沿线的冬天湿冷地区,没有集中供暖设施,电暖器是方便灵活的供暖方式。
在广大三北地区,电暖器也可作为辅助供暖方式。
由于目前电力紧张,使其发展受限。
随着电力的充足供应,它必将受到广大用户的青睐。
九.关于热管超导散热器热管超导散热器是利用介质相变散热,高效快捷,省水节能,原是宇航科技成果,但用于民用供暖散热器上,由于材质及工艺上达不到要求,往往它很快失效,达不到长期供暖使用目的。
而有一些高素质的科技人才,用严谨的科学态度来解决问题,已取得显著成果,有的已使用10年以上,因此热管超导散热的前景看好。
十.关于散热器不热问题散热器不热,可能是下述原因之一:1.设计或安装的散热器片较少,总的散热量不够;2.热媒水温低,散热量就小,我们常用的标准散热量是指进水温度95℃,出水温度70℃,室温18℃下测定的,若进水温度70℃,出水温度55℃,室温18℃时其散热量要低40%左右;3.有暖气罩,常降低散热量20%左右;4.进出水接管方式不同,也降低散热量,好是上进下出,异测下进下出,散热器约低20%;5.气堵,可打开冷气阀排尽散热器内空气后再关闭;6.散热器内局部堵塞;7.阻力大,在并联系统中,私换散热器可能发生这问题,阻力大,热水流量小,散热量降低;8.水压低,在并联系统的远端或高处,水压低,热水不足,散热量低;9.门窗透风。
钢制散热器国家标准有哪些?
根据GB-2012《钢制采暖散热器》国家标准,钢制散热器主要分为柱式、翅片管对流型、板型三类,分别标注为GZ、GC、GB。
值得注意的是,国标中并未明确规定卫浴散热器的具体型号。
依据该国家标准,厂家在型号基础上可添加必要的信息,例如进出水管径、外形尺寸、片数以及散热量等,以满足不同用户的个性化需求。
这些附加信息的提供,有助于消费者更好地选择和使用散热器。
暖气片的壁厚是设计时必须考虑的关键因素之一。
壁厚直接影响暖气片的承压能力和散热性能。
为了确保安全性和高效散热,不同材质的暖气片壁厚需要在一定范围内波动。
具体来说,对于铸铁暖气片,其壁厚通常在2.5mm至3.5mm之间;而对于钢制暖气片,壁厚则在1.5mm至2.5mm之间。
这样的设计不仅能满足承压要求,还能最大限度地提高散热效率,确保用户在冬季能够享受到温暖舒适的室内环境。
此外,国家标准还对暖气片的材质提出了具体要求。
例如,对于钢制暖气片,其材质应具备良好的耐腐蚀性和抗氧化性,以延长使用寿命。
而对于铸铁暖气片,则需确保其内部结构稳定,防止因铸造过程中产生的气孔或裂纹导致漏水等问题。
总之,严格的国家标准为钢制散热器的设计、生产和使用提供了科学依据,确保了产品的质量和性能,同时也为消费者提供了可靠的选择指南。
散热器设计的目标和基本计算方法?
一、概念1、热路:由热源出发,向外传播热量的路径。
在每个路径上,必定经过一些不同的介质,热路中任何两点之间的温度差,都等于器件的功率乘以这两点之间的热阻,就像电路中的欧姆定律,与电路等效关系如下。
2、热阻:在热路中,各种介质及接触状态,对热量的传递表现出的不同阻碍作用——在热路中产生温度差,形成对热路中两点间指标性的评价。
符号——Rth 单位——℃/W。
稳态热传递的热阻计算: Rth= (T1-T2)/PT1——热源温度(无其他热源)(℃)T2——导热系统端点温度 (℃)热路中材料热阻的计算: Rth=L/(K·S)3、导热率:是指当温度垂直向下梯度为1℃/m时,单位时间内通过单位水平截面积所传递的热量。
符号——K or λ 单位—— W/m-K,二、热设计的目标1、 确保任何元器件不超过其最大工作结温(Tjmax)推荐:器件选型时应达到如下标准民用等级:Tjmax≤150℃工业等级:Tjmax≤135℃军品等级:Tjmax≤125℃航天等级:Tjmax≤105℃以电路设计提供的,来自于器件手册的参数为设计目标2、 温升限值器件、内部环境、外壳:△T≤60℃器件每升高2℃,可靠性下降10%;器件温升为50℃时,寿命只有温升25℃的1/6,电解电容温升超过10℃,寿命下降1/2。
三、计算1、 TO220封装+散热器结温计算热路分析热传递通道:管芯j→功率外壳c→散热器s→环境空气a注:因Rthca较大,忽略不影响计算,故可省略。
Rthja≈Rthjc+Rthcs+Rthsa≈(T结温-T环温)/P条件Rthjc——器件手册查询Rthcs——材料热阻:Rth绝缘垫=L绝缘垫厚度/(K绝缘垫·S绝缘垫接触c的面积)Rthsa——散热器热阻曲线图查询计算T结温=(Rthjc+Rthcs+Rthsa)·P+T环温<手册推荐结温注:注意单位统一;判定结温温升限值是否符合。
散热器热阻计算(参见上图)散热器的热阻一般可在由厂家提供的热阻曲线上标出,也可通过测试得出。
测试在被测散热器上安装一发热器(or组)件,固定一个风速(M/S),测量进、出风温度,通过计算,得出该条件下的Rthsa。
设定一组风速,得出的不同Rthsa值,绘制出该散热器的热阻曲线,不同长度的散热器,可得到不同的曲线。
条件T进风——进口温度T出风——相同风速下的出口温度P——电路设计计算的,发热器(or组)件的功耗计算Rthsa=(T出风-T进风)/P注:亦可根据已有条件,如管芯的△T和功耗,计算出所需散热器的热阻上限,在热阻曲线图上选用足够尺寸的散热器。
2、共用同一散热器(见下图)分析对于散热器而言,总的传热功耗为:P总=Pj1+Pj2那么散热器的温升为:△T散热器=Rthsa·(Pj1+Pj2)每只管子的传热路径中,热阻引起的温升为△Tj1=(Rthjc1+Rthcs1)·Pj1△Tj2=(Rthjc2+Rthcs2)·Pj2热路中,所有温升之和加上环境温度就是最大结温,即Tjmax1=△Tj1+△T散热器+T环境Tjmax2=△Tj2+△T散热器+T环境条件Pj1——电路设计计算Pj2——电路设计计算Rthjc1——器件手册查询Rthjc2——器件手册查询Rthcs1——材料热阻:Rth绝缘垫=L绝缘垫厚度/(K绝缘垫·S绝缘垫接触c的面积)Rthcs2——材料热阻:Rth绝缘垫=L绝缘垫厚度/(K绝缘垫·S绝缘垫接触c的面积)Rthsa——散热器热阻曲线图查询T环境——任务指标中的工作环境要求计算J1的最大结温:Tjmax1=(Rthjc1+Rthcs1)·Pj1+Rthsa·(Pj1+Pj2)+T环境J2的最大结温:Tjmax2=(Rthjc2+Rthcs2)·Pj2+Rthsa·(Pj1+Pj2)+T环境注: 判定计算出的最大结温,是否小于手册推荐结温;判定结温温升限值是否符合;注意计算时单位要统一。
经验1、热路的分析和计算,由于影响因素较为复杂,可以忽略一些影响小的参数,来简化计算,但一定要注意影响趋势的方向,是有利于传热的,可以作为设计余量储备,由于影响小,所以不会影响经济性。
2、还是因为影响因素复杂,理论计算是设计指导,结果一定以试验结论判定,埋点测温是最有效的验证方式。
3、电源的热设计是和电路设计密不可分的,实际情况往往因为空间问题,把散热设计到最大化,也就刚刚满足需求,郭鹏学暖通而热路的设计只能截止到外壳,外壳(或散热器)的温度怎么办?这就需要电路设计来降低功耗,甚至和客户讨论如何给电源散热,这就需要我们是否能提的出所有计算数据。
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