散热器面积及片数的计算方法
工程一：室内热水供暖工程施工
模块三：散热器施工安装
单元2散热器的计算
1-3-2-1散热器面积及片数的计算方法
1. 计算散热器的散热面积
供暖房间的散热器向房间供应热量以补偿房间的热损失。 根据热平衡原理，散热器的散
热量应等于房间的供暖设计热负荷。
散热器散热面积的计算公式为
F
Q
1「3
K(t pj -t n )
(2-1-2 )
式中F ――散热器的散热面积（
2
、
m );
Q ――散热器的散热量（ W ;
K ――散热器的传热系数 2
[W/ (m - C)];
t pj ――散热器内热媒平均温度（C ） ;
t
n
――供暖室内计算温度（C ）；
3 1 ――散热器组装片数修正系数； 3 2 --- 散热器连接形式修正系数； 3 3――散热器安装形式修正系数。
2. 确定散热器的传热系数 K
散热器的传热系数 K 是表示当散热器内热媒平均温度
t pj 与室内空气温度t n 的差为1C 时,
每1 m 2散热面积单位时间放出的热量。选用散热器时希望散热器的传热系数越大越好。
影响散热器传热系数的最主要因素是散热器内热媒平均温度与室内空气温度的差值 △
t pj 。另外散热器的材质、几何尺寸、结构形式、表面喷涂、热媒种类、温度、流量、室内空 气温度、
散热器的安装方式、片数等条件都将影响传热系数的大小。 因而无法用理论推导求
出各种散热器的传热系数值，只能通过实验方法确定。
国际化规范组织（ISO ）规定：确定散热器的传热系数 K 值的实验，应在一个长X 宽X 高为（4土 0.2 ） mX （4± 0.2 ） m X （2.8 ± 0.2 ） m 的封闭小室内，保证室温恒定下进行，散 热器应无遮挡，敞开设置。
通过实验方法可得到散热器传热系数公式 K=a （ △ t pj ） =a （t pj -t n ）
（2-1-3 ）
2
式中 K ――在实验条件下，散热器的传热系数 [W/ （m 「C ）]; a 、b ――由实验确定的系数，取决于散热器的类型和安装方式； △ t pj ――散热器内热媒与室内空气的平均温差， △ t pj =t pj - t n 。
从上式可以看出散热器内热媒平均温度与室内空气温差
△ t pj 越大，散热器的传热系数
K 值就越大，传热量就越多。
附录9给出了各种不同类型铸铁散热器传热系数的公式。应用这些公式时，需要确定 散热器内的热媒平均温度 t pj 。
3. 确定散热器内热媒平均温度
散热器内热媒平均温度 t 胃应根据热媒种类（热水或蒸汽）和系统形式确定。
热水供暖系统
式中t p ――散热器内热媒平均温度（C ）；
t j ――散热器的进水温度（C ）； t c ――散热器的出水温度（C ）。
对于双管热水供暖系统， 各组散热器是并联关系， 散热器的进出口水温可分别按系统的
供、回水温度确定，例如，低温热水供暖系统，供水温度 95 C ，回水温度70C ，热媒平均
温度为
段的混合水温之后逐一确定各组散热器的进、出口温度 ［见公式（1-1-7 ）］，进而求出散热 器内热媒平均温度。公式（1-1-7 ）也适用于水平单管系统各管段水温的计算。计算出各管 段水温后，就可以计算散热器内热媒的平均温度。
蒸汽供暖系统，当蒸汽压力p < 30kPa （表压）时，t pj 取100C ；当蒸汽压力p>30kPa （表 压）时，t pj 取与散热器进口蒸汽压力相对应的饱和温度。 4. 确定散热器传热系数的修正系数
散热器传热系数的计算公式是在特定条件下通过实验确定的， 如果实际使用条件与测定
条件不相符，就需要对传热系数
K 进行修正。
（1）组装片数修正系数 3 1实验测定散热器的传热系数时，柱型散热器是以 10片为
一组进行实验的，在实际使用过程中单片散热器是组对成组的， 各相邻片之间彼此吸收辐射 热，热量不能全部散出去，只有两端散热器的外侧表面才能把绝大部分辐射热量传给室内， 这减少了
向房间的辐射热量。因此组装片数超过 10片后，相互吸收辐射热的面积占总面积
的比例会增加，散热器单位面积的平均散热量会减少，
传热系数K 值也会随之减少，需要修
正K 值，增加散热面积。反之，片数少于 6片后，散热器单位面积的平均散热量会增加，
K
值也会增加，需要减少散热面积。
散热器组装片数修正系数 3 1见表2-1-1。
1
S ：上表驰用于各种ft 型散熱埶檢囂型械飙不修正‘馳散躺需嬰楼正时，见产品说乳
（2）连接形式修正系数 3 2实验测定散热器传热系数时，散热器与支管的连接形式为 同侧上进下出，这种连接形式散热器外表面的平均温度最高，
散热器散热量最多。 如果采用
表2-1-2所列的其他连接形式，散热器外表面平均温度会明显降低， t pj 也远比同侧上进下
出连接形式低，传热系数 K 也会减小，因此需要对传热系数进行修正，取 3 2>1 ,增加其散
热面积。
表2-1-2列出了不同连接形式时，散热器传热系数的修正系数
3 2。
表2-1-2 散热器连接形式修正系数 3
2
t p =
(t j t c ) 2
(2-1-4 )
t pj =
(95 70)
C =82.5
对于单管热水供暖系统, 各组散热器是串联关系， 因水温沿流向逐层降低, 需确定各管
S：该表MS准狀态下测定的?戏他放热器可近似奁用上表数据「
（3）安装形式修正系数3 3实验确定传热系数K时，是在散热器完全敞开，没有任何遮挡的情况下测定的。如果实际安装形式发生变化，有时会增加散热器的散热量（如散热器外加对流罩）；有时会减少散热量（如加装遮挡罩板）。因此需要考虑对散热器传热系数K 进行修正。
表2-1-3列出了散热器安装形式修正系数 3 3。其实质是在不同安装形式下对散热器散
热面积进行修正。
另外，实验表明：在一定的连接方式和安装形式下，通过散热器的流量对某些形式散热器的K值和Q值有一定的影响；散热器表面采用不同的涂料时，对K值和Q值有影响；蒸
汽供暖系统中，蒸汽散热器的传热系数K值要高于热水散热器的K值。可根据具体条件，查阅有关资料确定散热器的传热系数K值。
表2-1-3 散热器安装形式修正系数 3 3
装置示直
装鬣说叨
(2-1- 5)
式中n ——散热器的片数或长度（片或 m ；
F ――所需散热器的散热面积（m ）
F 每片或每 m 散热器的散热面积（n i /片或nf/m ），可查附录9确定。 实际设置时，散热器每组片数或长度只能取整数。
《供暖通风与空气调节设计规范》
敢瘵器安装在堆面上加盖梅
A = 40mn 时 0』=1.05
A - 90mm 时届-1 "03
lOQmin 时 l.(J2
A - 40 mm 时陽=1 -1} A = 80mm 时岗=].ff? A - jOOniiH 时爲=LQ6
散热器安装宦塔面、外面有罩’罩予上 面及前面下端有空气流適孔
A = 2)60mm ft - L12
4 =22niwn 时烏".口 A = iSOntn 时商-].19 4 F 150taun 吋角 土 it 热器安装於式風前、但空气流通孔开 在罩子就面匕下两删
A = 130mm ,孔 Fl fife 开时
念"2
孔口有格囲武网狀物盖着时 3
、
= L4
安装羽式同前*锂罩子上面空吒凉通扎 宽度€不小于散热赛的覽度，罩子前面下 熾的
孔口高度不小于LOQm 叫其他部井为
A 千
KXJmjn = 1.15
安装形式同前*空气浇通口开在草子前 面上下两端'其宽藏如国
哉热第用営板捋住，掛板下端協有空乜 辄通口，其薪度为山酸
ft *0.9
注：敝璃器明装，敞开布置，矗=1%
5.计算散热器的片数或长度 散热器的片数或长度
F
n=
A
定，柱型散热器面积可比计算值小 o.i m ,翼型或其他散热器的散热面积可比计算值小 5%
另外，铸铁散热器的组装片数，粗柱型（ M —132 ）不易超过20片；细柱型不易超过 25
片；长翼型不易超过 7片。 4.【能力训练】试计算图
2-1- 8所示立管各组散热器的面积及片数。
已知条件：每组散热器的热负荷已标于图中， 单位为W 。系统供水温度95C ，回水温度70C 。 选用二柱 M- 132型散热器，装在墙龛内，上部距窗台板100mm 供暖室内计算温度t n =18C 。 【解】计算步骤:
由公式（1-1-7 ）
图 2-1-8
K 4=2.426 X ( 92-18 ) 0.286 =8.31 W / ( n i ?C) 0 286
2
K B =2.426 X ( 85-18 ) .
=8.08 W /
( m ?C)
（1）计算各立管管段的水温
t 1=t g -
匸Q i 」(t g - t h )
=95-
(2) ZQ
1495汉 2 汇(95—70) (1495 1260 1260 1474) 2
12=95-
(1495 1260) 2(95
一 7°) =82.45 C
(1495 十 1260 +1260 +1474)汉 2
=88.19 C
13=95-
(1495 +1260 +1260)沃 2^95-70) =76 71 C
(1495 1260 1260 1474) 2
计算各组散热器的热媒平均温度 t p
t pj4 = 9^88J9=92C
2
t p3=88-19
82-45
=85C 2
t p2=
82-45 76-71
=80C
2
t j =
76-71 70
=73C
(3) K=2.426 △ t p
计算散热器的传热系数
0.286
，所以 2
K 查附录9, M- 132型散热器传热系数的计算公式为
K2=2.426 X( 80-18 ) 0.286 =7.90 W / ( m「C)
0 286 2
冷=2.426 X( 73-18 ) .=7.65 W / ( m2 ?C)
(4)计算散热器面积F用公式(2-1-2 )计算
四层：先假设片数修正系数 3 1=1.0，查表2-1-2，同侧上进下出连接形式修正系数3 2=1.0 ;查表2-1-3，该散热器安装形式修正系数 3 3=1.06，则
F4= Q41■-2■-31495 1 1 1.06 = 2.58m2
K4(t pj4-t n) 8.31 (92-18)
只= Q3「2, ----------- 1 1 1.06 = 2.47m2
K(t pj3-t n) 8.08 (85 -18)
F2= Q2 1 '-2 '-3 1260 1 1 1.06 = 2.73m2
K2(t pj2-t n) 7.90 (80-18)
F
1= j
i 丁…1 1叫曲2
2
查附录9, M—132型散热器每片面积f=0.24 m /片，由公
式(2-1- 5)得
查表2-1-1 ,片数修正系数
10.75 片X 1.05=12.29 片
同理n3=2.47/0.24=10.29 nm>0.1 m 2因此n s=11 片
n2=2.73/0.24=11.38 片
2
> 0.1 m 因此n2=12 片
n1=3.72/0.24=15.5 片0.1 m因此n 1=16片
_ 2.58m2
0.24m2/ 片
= 10.75
片
3 1=1.05
2
0.29 片X 0.24 m2 / 片=0.07 m v 0.1 m 因此n4=12片片10.29 片X 1.05=10.8 片0.8 片X 0.24 m / 片=0.192
11.38 片X 1.05=11.95 片0.95 片X 0.24 m/ 片=0.228 m：
2 15.5 片X 1.05=16.28 片0.28 片X 0.24 m / 片=0.07 m v
(5)计算散热器的片数n