1-3-2-1散热器面积及片数的计算方法
散热器片数计算方法
散热器片数计算方法(精确计算)散热器(俗称暖气片),是将热媒(热水或蒸汽)的热量传导到室内的一种末端采暖设备,已成为冬季采暖不可缺少的重要组成部分。
散热器计算是确定供暖房间所需散热器的面积和片数。
一、散热器片数计算公式(1)已知散热器传热系数K 和单片散热器面积F散热器片数n 的计算公式如下:[1]式中,Q 为房间的供暖热负荷,W ;K 为散热器传热系数,W/(㎡·℃);F 为单片散热器面积,㎡/片;Δt 为散热器传热温差,℃;β、β、β、β依次为散热器的安装长度修正系数、支管连接方式修正系数、安装形式修正系数、流量修正系数。
散热器的传热温差计算如下:Δt=t – t 式中,t 为散热器里热媒(热水或蒸汽)的平均温度(热媒为热水时,等于供/回水温度的算术平均值),℃;t 为供暖室内计算温度,一般为18℃。
以95/70℃的热水热媒为例,Δt=64.5℃:1234pj npj n(2)已知单片散热器的散热量计算公式ΔQ散热器片数n 的计算公式如下:[2]式中,ΔQ 为单片散热器散热量,W/片。
式中,A 、b 为又实验确定的系数,可要求厂家提供。
以椭四柱813型为例,ΔQ=0.657Δt 。
二、散热器修正系数β、β、β、β[2]表安装长度修正系数β表 支管连接方式修正系数β表 安装形式修正系数β 1.3061234123表 进入散热器的流量修正系数β注:1)流量增加倍数 = 25 /(供水温度 - 回水温度);2)当散热器进出口水温为25℃时的流量,亦称标准流量,上表中流量增加倍数为1 。
三、房间层数位置修正此外,对多层住宅根据多年实践经验,一般多发生上层热下层冷的现象,故在计算散热器片数时,建议在总负荷不变的条件下,将房间热负荷做上层减、下层加的调整,调整百分数一般为5% ~15%,见下表。
表 散热器片数调整百分表(%)四、散热器片数近似问题散热器的片数或长度,应按以下原则取舍:(《09 技术措施》2.3.3条)[3]1)双管系统:热量尾数不超过所需散热量的5%时可舍去,大于或等于5%时应进位;2)单管系统:上游(1/3)、中间(1/3)及下游(1/3)散热器数量计算尾数分别不超过所需散热量的7.5%、5%及2.5%时可舍去,反之应进位;3)铸铁散热器的组装片数,不宜超过下列数值:粗柱型(包括柱翼型):20片细柱型:25片长翼型:7片4举例:某双管系统计算片数为19 .5片,则尾数占比例为0. 5/ 1 9.5 = 0.026 < 5% ,所以尾数应舍去,取19 片。
散热面积计算
散热器选择的计算方法一,各热参数定义:Rja———总热阻,℃/W;Rjc———器件的内热阻,℃/W;Rcs———器件与散热器界面间的界面热阻,℃/W;Rsa———散热器热阻,℃/W;Tj———发热源器件内结温度,℃;Tc———发热源器件表面壳温度,℃;Ts———散热器温度,℃;Ta———环境温度,℃;Pc———器件使用功率,W;ΔTsa ———散热器温升,℃;二,散热器选择:Rsa =(Tj-Ta)/Pc - Rjc -Rcs式中:Rsa(散热器热阻)是选择散热器的主要依据。
Tj 和Rjc 是发热源器件提供的参数,Pc 是设计要求的参数,Rcs 可从热设计专业书籍中查表,或采用Rcs=截面接触材料厚度/(接触面积X接触材料导热系数)。
(1)计算总热阻Rja:Rja= (Tjmax-Ta)/Pc(2)计算散热器热阻Rsa 或温升ΔTsa:Rsa = Rja-Rtj-RtcΔTsa=Rsa×Pc(3)确定散热器按照散热器的工作条件(自然冷却或强迫风冷),根据Rsa 或ΔTsa 和Pc 选择散热器,查所选散热器的散热曲线(Rsa 曲线或ΔTsa 线),曲线上查出的值小于计算值时,就找到了合适的热阻散热器及其对应的风速,根据风速流经散热器截面核算流量及根据散热器流阻曲线上风速对应的阻力压降,选择满足流量和压力工作点的风扇。
散热器热阻曲线~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~三,散热器尺寸设计:对于散热器,当无法找到热阻曲线或温升曲线时,可以按以下方法确定:按上述公式求出散热器温升ΔTsa,然后计算散热器的综合换热系数α:α=7.2ψ1ψ2ψ3{√√ [(Tf-Ta)/20]}式中:ψ1———描写散热器L/b 对α的影响,(L 为散热器的长度, b 为两肋片的间距);ψ2———描写散热器h/b 对α的影响,(h 为散热器肋片的高度);ψ3———描写散热器宽度尺寸W 增加时对α的影响;√√ [(Tf-Ta)/20]———描写散热器表面最高温度对周围环境的温升对α的影响;以上参数可以查表得到。
暖气散热量计算方法
文档收集于互联网,已重新整理排版.word 版本可编辑,有帮助欢迎下载支持.首先,我们要了解,暖气片的购买单位是组,它是由多少片暖气片组成的,大多数暖气片厂 家都可以定制。
其次了解暖气片的高度,市面上常见的一般有 670mm、1500mm、1800mm 三种,不同高度的暖气片散热量也不一样,高度越高散热量越大。
暖气片片数需要根据房间面积来计算的。
首先选择一款性价比最高的暖气片,记住它每片的 散热量,用这个【散热量】除以 100 就得到【每平米需要的片数】,然后用【房间面积】 除以【每平米需要的片数】,就得到这个房间需要的【总片数】。
举个例子:小编客厅面积 为 20 平米,选中鲁本斯塞尚大水道 1800 高的暖气片,每片的散热量是 260W,算法是: 用散热量 260W 除以 100 等于 2.6(每平米需要的片数),(房间面积)20 除以 2.6 等于 7.7,所以 20 平房间需要 8 片一组的暖气片。
最后,建议房屋密封性不好的买家在此算法的基础上多买一到两片,这样能达到更好的采暖 效果。
1)影响散热量的因素可以归结为两个方面:一是散热器本身的特点,如它的材料、形状、壁厚、焊接质量 和表面处理等;二是它的使用条件,也就是外界条件,如流过散热器的热媒种类、温度、流量,进出水的 方式,房间里的空气温度和流速,四周墙面的颜色和温度,散热器的安装方式,组装片数等。
因此,不仅 不同的散热器散热性能不同,而且同一片或同一组散热器在不同外界条件下的散热性能也不相同。
散热器的散热量可用下式表示: Qs=KsFs(tp-tn)式中 Qs——散热器的散热量(W); Ks——散热器的传热系数[W/(m2•℃)]; Fs——散热器的散热面积(m2); tp——散热器内热媒的平均温度(℃); tn——散热器所在室内的空气温度(℃)。
由式中可见,温差 tp-tn 越大,散热量也越大。
如果它们成直线关系变化,则 Ks 就应该是常数。
散热器尺寸设计计算方法
散热器尺寸设计计算方法1.散热器面积计算:散热器的面积是散热效果的关键因素之一、根据散热器的材料、形状和工况要求,可以计算出散热器需要的面积。
常用的计算公式如下:A=Q/(U*ΔT)其中,A为散热器面积(m^2),Q为需要散热的功率(热量,W),U为散热器的总传热系数(J/(m^2·s·K)),ΔT为散热器的温差(K)。
2.散热器尺寸计算:散热器的尺寸也是影响散热效果的重要参数。
常用的尺寸设计计算方法有以下几种:(1)翅片间距计算:翅片间距是翅片散热器的一个重要参数,影响散热器的散热面积。
一般情况下,翅片间距需要与相邻的翅片高度相等,以确保散热面积充分利用。
翅片间距计算公式如下:S=H/(N+1)其中,S为翅片间距(m),H为散热器的高度(m),N为翅片数量。
(2)翅片厚度计算:翅片厚度会影响散热器的散热效果和机械强度,一般情况下,翅片厚度越小,散热效果越好。
根据散热器的散热面积和翅片的数量,可以计算出翅片的厚度。
翅片厚度计算公式如下:T=A/(N*L)其中,T为翅片厚度(m),A为散热器的面积(m^2),N为翅片数量,L为散热器的长度(m)。
(3)散热管直径计算:散热管的直径也是散热器的一个重要尺寸参数。
直径越大,散热效果越好,但同时也会增加材料成本。
根据散热器的总传热系数和散热管的数量,可以计算出散热管的直径。
D=sqrt((4Q)/(P*π*N))其中,D为散热管的直径(m),Q为需要散热的功率(W),P为散热管的壁厚(m),N为散热管的数量。
除了上面介绍的计算方法,根据具体的散热要求和特殊情况,也可以采用一些其他的尺寸设计计算方法。
需要根据实际情况选择合适的计算方法,确保散热器的散热效果和稳定性。
散热片计算方法
散热片计算方法编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(散热片计算方法)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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征热传导过程的物理量在图3的导热模型中,达到热平衡后,热传导遵循傅立叶传热定律:Q=K·A·(T1-T2)/L (1)式中:Q为传导热量(W);K为导热系数(W/m℃);A 为传热面积(m2);L为导热长度(m)。
(T1—T2)为温度差。
热阻R表示单位面积、单位厚度的材料阻止热量流动的能力,表示为: R=(T1-T2)/Q=L/K·A (2)对于单一均质材料,材料的热阻与材料的厚度成正比;对于非单一材料,总的趋势是材料的热阻随材料的厚度增加而增大,但不是纯粹的线形关系.对于界面材料,用特定装配条件下的热阻抗来表征界面材料导热性能的好坏更合适,热阻抗定义为其导热面积与接触表面间的接触热阻的乘积,表示如下:Z=(T1—T2)/(Q/A)=R·A (3)表面平整度、紧固压力、材料厚度和压缩模量将对接触热阻产生影响,而这些因素又与实际应用条件有关,所以界面材料的热阻抗也将取决于实际装配条件。
导热系数指物体在单位长度上产生1℃的温度差时所需要的热功率,是衡量固体热传导效率的固有参数,与材料的外在形态和热传导过程无关,而热阻和热阻抗是衡量过程传热能力的物理量。
芯片工作温度的计算如图4的热传导过程中,总热阻R为:R=R1+R2+R3 (4)式中:R1为芯片的热阻;R2为导热材料的热阻;R3为散热器的热阻.导热材料的热阻R2为: R2=Z/A (5)式中:Z为导热材料的热阻抗,A为传热面积。
散热器简化设计计算方法
壁挂散热器价格简化设计计算方法一. 金旗舰散热量Q的计算1.基本计算公式:Q=S×W×K×4.1868÷3600 (Kw)式中:①.Q —散热器散热量(KW)=发动机水套发热量×(1.1~1.3)②.S —散热器散热面积(㎡)=散热器冷却管的表面积+2×散热带的表面积。
③.W —散热器进出水、进出风的算术或对数平均液气温差(℃),设计标准工况分为:60℃、55℃、45℃、35℃、25℃。
它们分别对应散热器允许适用的不同环境大气压和自然温度工况条件。
④.K —散热系数(Kcal/m.h.℃)。
它对应关联为:散热器冷却管、散热带、钎焊材料选用的热传导性能质量的优劣;冷却管与散热带钎焊接合率的质量水平的优劣;产品内外表面焊接氧化质量水平的优劣;冷却管内水阻值(通水断面积与水流量的对应关联—水与金属的摩擦流体力学),散热带风阻值(散热带波数、波距、百叶窗开窗的翼宽、角度的对应关联—空气与金属的摩擦流体阻力学)质量水平的优劣。
总体讲:K值是代表散热器综合质量水平的关键参数,它包容了散热器从经营管理理念、设计、工装设备、物料的选用、采购供应、制造管理控制全过程的综合质量水平。
根据多年的经验以及数据收集,铜软钎焊散热器的K值为:65~95 Kcal/m2.h.℃;改良的簿型双波浪带铜软钎焊散热器的K值为:85~105 Kcal/m2.h.℃;铝硬钎焊带电子风扇系统的散热器的K值为:120~150 Kcal/m2.h.℃。
充分认识了解掌握利用K值的内涵,可科学合理的控制降低散热器的设计和制造成本。
准确的K值需作散热器风洞试验来获取。
⑤.4.1868和3600 —均为热能系数单位与热功率单位系数换算值⑥.发动机水套散热量=发动机台架性能检测获取或根据发动机升功率、气门结构×经验单位系数值来获取。
二、计算程序及方法1. 散热面积S(㎡)S=冷却管表面积F1+2×散热带表面积F2F1={ [2×(冷却管宽-冷却管两端园孤半径)]+2π冷却管两端园孤半径}×冷却管有效长度×冷却管根数×10F2=散热带一个波峰的展开长度×一根散热带的波峰数×散热带的宽度×散热带的根数×2×102. 算术平均液气温差W(℃)W=[(进水温度+出水温度)÷2]-[(进风温度+出风温度)÷2]常用标准工况散热器W值取60℃,55℃,增强型取45℃,35℃。
散热器的表面积计算
散热器的表面积计算Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998散热器的表面积计算S = (△T*a))(平方米)式中△T——散热器温度与周围环境温度(Ta)之差(℃);a——传导系数,是由空气的物理性质及空气流速决定的。
a的值可以表示为:A = Nu*λ/L式中λ——热电导率由空气的物理性质决定;L——散热器海拔高度();Nu——空气流速系数。
Nu值由下式决定Nu = * [(V/V1)^(1/2)]*[Pr^(1/3)]式中 V——动黏性系数,是空气的物理性质;V1——散热器表面的空气流速;Pr——参数(见表1)。
散热器选择的计算方法一,各热参数定义:Rja———总热阻,℃/W;Rjc———器件的内热阻,℃/W;Rcs———器件与散热器界面间的界面热阻,℃/W;Rsa———散热器热阻,℃/W;Tj———发热源器件内结温度,℃;Tc———发热源器件表面壳温度,℃;Ts———散热器温度,℃;Ta———环境温度,℃;Pc———器件使用功率,W;ΔTsa ———散热器温升,℃;二,散热器选择:Rsa =(Tj-Ta)/Pc - Rjc -Rcs式中:Rsa(散热器热阻)是选择散热器的主要依据。
Tj 和Rjc 是发热源器件提供的参数,Pc 是设计要求的参数,Rcs 可从热设计专业书籍中查表,或采用Rcs=截面接触材料厚度/(接触面积X 接触材料导热系数)。
(1)计算总热阻Rja:Rja= (Tjmax-Ta)/Pc(2)计算散热器热阻Rsa 或温升ΔTsa:Rsa = Rja-Rtj-RtcΔTsa=Rsa×Pc(3)确定散热器按照散热器的工作条件(自然冷却或强迫风冷),根据Rsa 或ΔTsa 和Pc 选择散热器,查所选散热器的散热曲线(Rsa 曲线或ΔTsa 线),曲线上查出的值小于计算值时,就找到了合适的热阻散热器及其对应的风速,根据风速流经散热器截面核算流量及根据散热器流阻曲线上风速对应的阻力压降,选择满足流量和压力工作点的风扇。
暖气散热量计算方法
图三
式中D——直径;
K——1.05;
N——法兰个数。
(5)设备和管道法兰翻边防腐蚀工程量计算式:(图四)
图4
S=π×(D+A)×A
式中D——直径;
A——法兰翻边宽。
(6)带封头的设备防腐(或刷油)工程量计算式:(图五)
图五
S=L×π×D+(D[]22)×π×1.5×N
式中N——封头个数;
总结一句,也就是说正常集中供暖,房间阳面,可按每平米80W散热量计算,要是阴面则需要按105W来计算.要是一楼、顶楼、端头户(也就是把边),则还需要加大散热量,独立供暖、别墅则阳面最少要按105W的散热量来计算,设计的以上因素还是要按比例加大。这才能达到国家标准温度。
第十一册 刷油、防腐蚀、绝热工程
采暖地点1 2 3 4 5 6
阳阴阳阴阳阴阳阴阳阴阳阴
居民住宅80 105 122 159 114 137 139 168 213 257 166 200
3、独立供暖楼房:按集中供暖状态热指标X110%
4、独立别墅:按集中供暖状态热指标X130%
5、联体别墅:按集中供暖状态热指标X120%
6、平房:按集中供暖状态热指标X150%:
2、集中供暖楼房常规状态单位面积热指标:
常规状态指进水温度80度,回水温度60度、室温18度(结合北京实际供暖情况)
单位面积热指标:
无保温层
采暖地点1 2 3 4 5 6
阳阴阳阴阳阴阳阴阳阴阳阴
居民住宅105 126 153 183 166 199 158 191 228 272 175 195
有保温层
首先,我们要了解,暖气片的购买单位是组,它是由多少片暖气片组成的,大多数暖气片厂家都可以定制。其次了解暖气片的高度,市面上常见的一般有670mm、1500mm、1800mm三种,不同高度的暖气片散热量也不一样,高度越高散热量越大。
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321)(βββn pj t t K Q F -= (2-1-2)式中 F ——散热器的散热面积(m 2);Q ——散热器的散热量(W );K ——散热器的传热系数[W/(m 2·℃)];t pj ——散热器内热媒平均温度(℃);t n ——供暖室内计算温度(℃); β1——散热器组装片数修正系数; β2——散热器连接形式修正系数; β3——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1℃时,每1 m2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Δt 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×宽×高为(4±)m×(4±)m×(±)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(Δt pj)b=a(t pj-t n) b (2-1-3)式中 K ——在实验条件下,散热器的传热系数[W/(m 2·℃)];a 、b ——由实验确定的系数,取决于散热器的类型和安装方式;Δt pj ——散热器内热媒与室内空气的平均温差,Δt pj =t pj –t n 。
散热器尺寸设计计算方法
散热器尺寸设计计算方法
1.确定散热器的散热要求:根据设备功率和工作环境的最高温度,计
算出散热器需要散发的热量。
2.计算表面积:散热器的表面积与散热能力直接相关,表面积越大,
散热能力越强。
可以通过以下公式计算表面积:
表面积=热量/散热系数/温度差
其中,热量是散热器需要散发的热量,散热系数是散热器的散热能力
的衡量指标,温度差是设备工作温度与环境温度的差值。
3.确定散热器的高度、宽度和厚度:散热器的高度、宽度和厚度决定
了其表面积。
高度:高度可以根据散热器安装位置和空间约束来确定,一般可以选
择设备高度的1-2倍。
宽度:宽度可以根据散热器的表面积和高度来计算,计算公式为:
宽度=表面积/(高度*2)
厚度:厚度一般根据散热器的制造工艺和散热器的材料来确定,一般
选择1-3mm。
4.进行热流模拟:可以使用有限元分析等软件对散热器进行热流模拟,验证设计的合理性和效果。
5.对散热器设计进行优化:根据实际情况,对散热器的尺寸进行调整
和优化,以提高散热性能。
值得注意的是,散热器的尺寸设计仅仅是一个初步的估算和设计,实际制造时还需要考虑材料的热导率、散热片的间距和密度等因素。
此外,不同类型的散热器(如风冷散热器、水冷散热器)的尺寸设计方法也有所差异,需要根据具体的散热器类型进行相应的设计计算。
总之,散热器尺寸设计是一个综合考虑功率、散热要求、工作环境等因素的过程,需要综合运用工程经验、计算公式和热力学原理,以保证散热器的散热效果和设备的稳定运行。
散热器选型
1.1、散热器采暖1.1.1、散热器选型计算1) 根据各房间的面积(架空大的可按体积计算)计算出采暖房间的采暖负荷Q,计算方法可参考采暖负荷计算方法;2) 由采暖房间的采暖负荷Q计算出散热片的散热面积F,计算公式如下:F=Q/[K.(tp j-t a)]式中:F——散热器的计算散热面积(m2);Q——采暖房间的采暖负荷(w);K——散热片的单位面积散热量,产品样本提供(w/m2.℃);t p j——散热器内热媒平均温度(℃),t p j=(Tin+Tout)/2,Tin为散热片设计进水温度,Tout为散热片设计出水温度;t a——室内设计温度(℃),一般设计为16-20℃;3) 由换热面积F结合散热片单片换热面积F1便可确定散热片数量;注释:(1)以上计算方法未对散热器片数(长度)、连接方式、安装形式等修正以及房间内明装不保温管道散热修正等,实际设计时应对其进行适当修正,具体修正方法参照相关资料;(2)散热器传热系数应取设计工况下的计算值,在非设计工况下运行时应对散热系数进行指数修正,国内散热器传热系数指数修正计算公式为:K=a×(dt)b其中dt为散热器内热媒平均温度与室内设计温度之差,dt=t pj-t a;a、b为系数与指数,为实验数据,由散热器技术资料提供。
国内散热器按国家标准GB/T13754设计t in(进水温度)为95℃,t out(出水温度)为70℃,t a(室内平均温度)为18℃,dt=(t in+t out)/2-t a=64.5℃,国内一些常见散热器传热系数参见表14、表15;表14:一些铸铁散热器规格及其传热系数K值型号散热面积(m2/片)水容量(L/片)重量(kg/片)工作压力(Mpa)传热系数计算公式标准传热系数(W/m2℃)TC0.285-4长翼型(大60) 1.16 8 28 0.4 K=1.743dt0.28 5.59 TZ2-5-5(M-132型)0.24 1.32 7 0.5 K=2.426dt0.2867.99 TZ4-6-5(四柱760型)0.235 1.16 6.6 0.5 K=2.503dt0.2938.49 TZ4-5-5(四柱640型)0.20 1.03 5.7 0.5 K=3.663dt0.167.13 TZ2-5-5(二柱700型)0.24 1.35 6 0.5 K=2.02dt0.271 6.25 四柱813型0.28 1.40 8 0.5 K=2.237dt0.3027.87 圆翼型 1.80 4.42 38.2 0.5单排 5.81 双排 5.08 三排 4.65 注释:(1)散热器要求表面喷银粉漆,明装,同侧连接上进下出;(2)标准传热系数为dt=64.5℃时的传热系数;(3)修正计算实例:如对于四柱760型单片在tin=95℃,tout=70℃时(即dt=64.5℃时)K=8.49w/m2℃,单片散热量为Q=K×F×dt=8.49×0.235×64.5=128.69w;在tin=80℃,tout=60℃时,dt=(80+60)÷2-18=52℃,K=2.503dt0.293=2.503×520.293=7.96w/m2℃,故可计算出此时单片散热量为Q’=7.96×0.235×52=97.27w。
散热器的计算方法
新型散热器的有关计算方法新型散热器的有关计算方法在讲到新型散热器的有关计算问题上,我们首先要明确几个概念,我列成小标题,下面大家看大屏幕:一、标准散热量标准散热量是指供暖散热器按我国国家标准(GB/T13754-1992),在闭室小室内按规定条件所测得的散热量,单位是瓦(W)。
而它所规定条件是热媒为热水,进水温度95摄氏度,出水温度是70摄氏度,平均温度为(95+70)/2=82.5摄氏度,室温18摄氏度,计算温差△T=82.5摄氏度-18摄氏度=64.5摄氏度,这是散热器的主要技术参数。
散热器厂家在出厂或售货时所标的散热量一般都是指标准散热量。
那么现在我就要给大家讲解第二个问题,我想也是很多厂商和经销商存在疑问的地方。
二、工程上采用的散热量与标准散热量的区别标准散热量是指进水温度95摄氏度,出水温度是70摄氏度,室内温度是18摄氏度,即温差△T=64.5摄氏度时的散热量。
而工程选用时的散热量是按工程提供的热媒条件来计算的散热量,现在一般工程条件为供水80摄氏度,回水60摄氏度,室内温度为20摄氏度,因此散热器△T=(80摄氏度+60摄氏度)÷2-20摄氏度=50摄氏度的散热量为工程上实际散热量。
因此,在对工程热工计算中必须按照工程上的散热量来进行计算。
在解释完上面的术语以后,下面我介绍一下采暖散热器的欧洲标准(EN442)。
欧洲标准(EN442)是由欧洲标准化委员会/技术委员会CEN所编制.按照CEN内部条例,以下国家必须执行此标准,这些国家是:澳大利亚、比利时、丹麦、芬兰、法国、意大利、荷兰、西班牙、瑞典、英国等18个国家。
而欧洲标准(EN442)的标准散热量与我国标准散热量是不同的,欧洲标准所确定的标准工况为:进水温度80摄氏度,出水温度65摄氏度,室内温度20摄氏度,所对应的计算温差△T=50摄氏度。
欧洲标准散热量是在温差△T=50摄氏度的散热量。
那么怎么计算散热器在不同温差下的散热量呢?散热量是散热器的一项重要技术参数,每一个散热器出厂时都标有标准散热量(即△T=64.5摄氏度时的散热量)。
散热器的参数定义及计算公式
散热器的参数定义及计算公式
在电子电路设计当中,散热是始终需要面对的一个问题。
成品的效率再高,散热不好,也算不上一件合格的产品。
想要设计出良好的散热性,就要进行一系列的参数计算,并且熟悉工作条件、尺寸大小、安装方式等因素。
本篇文章就将介绍一种散热器的参数计算方法,并给出较为详细的过程。
首先是硬件方面,选择散热器的底板大小比元器件安装面略大一些即可,因为安装空间的限制,散热器主要依靠与空气对流来散热,超出与元器件接触面的散热器,其散热效果随与元器件距离的增加而递减。
对于单肋散热器,如果所需散热器的宽度在表中空缺,可选择两倍或三倍宽度的散热器截断即可。
关于散热器选择的计算方法
参数定义:
Rt───总内阻,℃/W;
Rtj───半导体器件内热阻,℃/W;
Rtc───半导体器件与散热器界面间的界面热阻,℃/W;
Rtf───散热器热阻,℃/W;
Tj───半导体器件结温,℃;
Tc───半导体器件壳温,℃;
Tf───散热器温度,℃;
Ta───环境温度,℃;
Pc───半导体器件使用功率,W;
ΔTfa───散热器温升,℃;
散热计算公式:。
(整理)散热器的表面积计算
散热器的表面积计算:S = 0.86W/(△T*a))(平方米)式中△T——散热器温度与周围环境温度(T a)之差(℃);a——传导系数,是由空气的物理性质及空气流速决定的。
a的值可以表示为:A = Nu*λ/L式中λ——热电导率由空气的物理性质决定;L——散热器海拔高度();Nu——空气流速系数。
Nu值由下式决定Nu = 0.664* [(V/V1)^(1/2)]*[Pr^(1/3)]式中V——动黏性系数,是空气的物理性质;V1——散热器表面的空气流速;Pr——参数(见表1)。
散热器选择的计算方法一,各热参数定义:Rja———总热阻,℃/W;Rjc———器件的内热阻,℃/W;Rcs———器件与散热器界面间的界面热阻,℃/W;Rsa———散热器热阻,℃/W;Tj———发热源器件内结温度,℃;Tc———发热源器件表面壳温度,℃;Ts———散热器温度,℃;Ta———环境温度,℃;Pc———器件使用功率,W;ΔTsa ———散热器温升,℃;二,散热器选择:Rsa =(Tj-Ta)/Pc - Rjc -Rcs式中:Rsa(散热器热阻)是选择散热器的主要依据。
Tj 和Rjc 是发热源器件提供的参数,Pc 是设计要求的参数,Rcs 可从热设计专业书籍中查表,或采用Rcs=截面接触材料厚度/(接触面积X 接触材料导热系数)。
(1)计算总热阻Rja:Rja= (Tjmax-Ta)/Pc(2)计算散热器热阻Rsa 或温升ΔTsa:Rsa = Rja-Rtj-RtcΔTsa=Rsa×Pc (3)确定散热器按照散热器的工作条件(自然冷却或强迫风冷),根据Rsa 或ΔTsa 和Pc 选择散热器,查所选散热器的散热曲线(Rsa 曲线或ΔTsa 线),曲线上查出的值小于计算值时,就找到了合适的热阻散热器及其对应的风速,根据风速流经散热器截面核算流量及根据散热器流阻曲线上风速对应的阻力压降,选择满足流量和压力工作点的风扇。
散热器选型
1.1、散热器采暖1.1.1、散热器选型计算1) 根据各房间的面积(架空大的可按体积计算)计算出采暖房间的采暖负荷Q,计算方法可参考采暖负荷计算方法;2) 由采暖房间的采暖负荷Q计算出散热片的散热面积F,计算公式如下:F=Q/[K.(tp j-t a)]式中:F——散热器的计算散热面积(m2);Q——采暖房间的采暖负荷(w);K——散热片的单位面积散热量,产品样本提供(w/m2.℃);t p j——散热器内热媒平均温度(℃),t p j=(Tin+Tout)/2,Tin为散热片设计进水温度,Tout为散热片设计出水温度;t a——室内设计温度(℃),一般设计为16-20℃;3) 由换热面积F结合散热片单片换热面积F1便可确定散热片数量;注释:(1)以上计算方法未对散热器片数(长度)、连接方式、安装形式等修正以及房间内明装不保温管道散热修正等,实际设计时应对其进行适当修正,具体修正方法参照相关资料;(2)散热器传热系数应取设计工况下的计算值,在非设计工况下运行时应对散热系数进行指数修正,国内散热器传热系数指数修正计算公式为:K=a×(dt)b其中dt为散热器内热媒平均温度与室内设计温度之差,dt=t pj-t a;a、b为系数与指数,为实验数据,由散热器技术资料提供。
国内散热器按国家标准GB/T13754设计t in(进水温度)为95℃,t out(出水温度)为70℃,t a(室内平均温度)为18℃,dt=(t in+t out)/2-t a=64.5℃,国内一些常见散热器传热系数参见表14、表15;表14:一些铸铁散热器规格及其传热系数K值型号散热面积(m2/片)水容量(L/片)重量(kg/片)工作压力(Mpa)传热系数计算公式标准传热系数(W/m2℃)TC0.285-4长翼型(大60) 1.16 8 28 0.4 K=1.743dt0.28 5.59 TZ2-5-5(M-132型)0.24 1.32 7 0.5 K=2.426dt0.2867.99 TZ4-6-5(四柱760型)0.235 1.16 6.6 0.5 K=2.503dt0.2938.49 TZ4-5-5(四柱640型)0.20 1.03 5.7 0.5 K=3.663dt0.167.13 TZ2-5-5(二柱700型)0.24 1.35 6 0.5 K=2.02dt0.271 6.25 四柱813型0.28 1.40 8 0.5 K=2.237dt0.3027.87 圆翼型 1.80 4.42 38.2 0.5单排 5.81 双排 5.08 三排 4.65 注释:(1)散热器要求表面喷银粉漆,明装,同侧连接上进下出;(2)标准传热系数为dt=64.5℃时的传热系数;(3)修正计算实例:如对于四柱760型单片在tin=95℃,tout=70℃时(即dt=64.5℃时)K=8.49w/m2℃,单片散热量为Q=K×F×dt=8.49×0.235×64.5=128.69w;在tin=80℃,tout=60℃时,dt=(80+60)÷2-18=52℃,K=2.503dt0.293=2.503×520.293=7.96w/m2℃,故可计算出此时单片散热量为Q’=7.96×0.235×52=97.27w。
散热器的计算方法
新型散热器的有关计算方法新型散热器的有关计算方法在讲到新型散热器的有关计算问题上,我们首先要明确儿个概念,我列成小标题,下面大家看大屏幕:一、标准散热量标准散热量是指供暖散热器按我国国家标准(GB/T13754-1992),在闭室小室内按规定条件所测得的散热量,单位是瓦(W)。
而它所规定条件是热媒为热水,进水温度95摄氏度,出水温度是70摄氏度,平均温度为(93+70)/2二82. 5摄氏度,室温18摄氏度,计算温差△*82. 5摄氏度-18摄氏度二64. 5摄氏度,这是散热器的主要技术参数。
散热器厂家在出厂或售货时所标的散热量一般都是指标准散热量。
那么现在我就要给大家讲解第二个问题,我想也是很多厂商和经销商存在疑问的地方。
二、工程上采用的散热量与标准散热量的区别标准散热量是指进水温度95摄氏度,出水温度是70摄氏度,室内温度是18摄氏度,即温差△*64. 5摄氏度时的散热量。
而工程选用时的散热量是按工程提供的热媒条件来计算的散热量,现在一般工程条件为供水80摄氏度,回水60摄氏度,室内温度为20摄氏度,因此散热器Z\T二(80摄氏度+60摄氏度)4-2-20摄氏度二50摄氏度的散热量为工程上实际散热量。
因此,在对工程热工计算中必须按照工程上的散热量来进行计算。
在解释完上面的术语以后,下面我介绍一下采暖散热器的欧洲标准(EN442) o欧洲标准(EN442)是山欧洲标准化委员会/技术委员会CEN所编制.按照CEN内部条例,以下国家必须执行此标准,这些国家是:澳大利亚、比利时、丹麦、芬兰、法国、意大利、荷兰、西班牙、瑞典、英国等18个国家。
而欧洲标准(EN442) 的标准散热量与我国标准散热量是不同的,欧洲标准所确定的标准丄况为:进水温度80摄氏度,出水温度65摄氏度,室内温度20摄氏度,所对应的汁算温差AT二50摄氏度。
欧洲标准散热量是在温差二50摄氏度的散热量。
那么怎么计算散热器在不同温差下的散热量呢?散热量是散热器的一项重要技术参数,每一个散热器出厂时都标有标准散热量 (即AT =64.5摄氏度时的散热量)。
散热器面积及片数的计算方法
工程一:室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。
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Q 1 2 3K(t pj t n )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土0.2 ) m^ (2.8 土0.2 ) m 的封闭小室,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 ) b =a (t pj -t n ) b(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 ——散热器热媒与室空气的平均温差,△t pj =t pj - t no从上式可以看出散热器热媒平均温度与室空气温差^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 散热器的热媒平均温度 t pj 。
3.确定散热器热媒平均温度散热器热媒平均温度t pj 应根据热媒种类(热水或蒸汽)和系统形式确定。
式中 K t t3 1 — 3 2 —3 3 —F ——散热器的散热面积(m2);Q ——散热器的散热量(W; ——散热器的传热系数[W/ (n2 • C ) pj ——散热器热媒平均温度(C ) n ——供暖室计算温度(C ) -散热器组装片数修正系数; -散热器连接形式修正系数; -散热器安装形式修正系数。
散热器尺寸设计计算方法
对于表面做镀黑处理的散热器辐射换热量约为对流换热量的40%。
则散热器的总换热量为
5.模块功耗 的计算:可近似用变频器功率*%作为模块的功耗。
结论:通过计算的Q与实际模块的损耗值P进行对比,如果超出很多说明散热器的设计冗余较大。
二.
1.散热器与空气的表面对流换热系数 的计算:
对于直径120mm以下尺寸轴流风机 可近似取30W/(m2*K)
强迫风机不计算辐射换热量
则散热器的近似对流换热量
5.模块功耗 的计算:可近似用变频器功率*%作为模块的功耗。
结论:通过计算的Q与实际模块的损耗值P进行对比,如果超出很多说明散热器的设计冗余较大。
散热器尺寸ห้องสมุดไป่ตู้计计算方法
判断依据:
其中 :散热器换热量,W
:散热器与空气的表面对流换热系数,W/(m2*K)
:散热器表面积,m2
:散热器平均温度,℃
:空气温度,℃
一.自然冷却
对流换热量
1.散热器与空气的表面对流换热系数 的计算:
自然冷却, 可以近似取5W/(m2*K)
2.散热器表面积 的计算:
散热器的表面积可近似为翅片的表面积
其中
:散热器长度
:翅片高度
n: 翅片个数
3.空气温度 取45℃。
4.散热器平均温度 的计算
自然冷却时,散热器均稳性能较好,在环境温度为45℃时,我司测试标准为散热器NTC最大温升45℃,此时散热器的平均温升约40℃,,取5℃的安全余量,散热器平均温度75℃。
则散热器的对流换热量
辐射换热量
对于表面未做处理的散热器辐射换热量约为对流换热量的25%。
对于直径120mm以上尺寸轴流风机 可近似取45W/(m2*K)
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1-3-2-1散热器面积及片数的计算方法项目一: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321)(βββn pj t t K Q F -=(2-1-2)式中 F ——散热器的散热面积(m 2);Q ——散热器的散热量(W );K ——散热器的传热系数[W/(m 2·℃)];t pj ——散热器内热媒平均温度(℃);t n ——供暖室内计算温度(℃);β1——散热器组装片数修正系数;β2——散热器连接形式修正系数;β3——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1℃时,每1 m2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Δtpj。
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。
国际化标准组织(ISO)规定:确定散热器的传热系数 K值的实验,应在一个长×宽×高为(4±0.2)m×(4±0.2)m×(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(Δtpj)b=a(tpj -tn) b(2-1-3)式中 K——在实验条件下,散热器的传热系数[W/(m2·℃)];a 、b——由实验确定的系数,取决于散热器的类型和安装方式;tpj =2)7095( ℃=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,tpj取100℃;当蒸汽压力 p>30kPa (表压)时,tpj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β1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β见表2-1-1。
1表2-1-1 散热器组装片数修正系数β1实验测定散热器(2)连接形式修正系数β2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也远比同侧上进下出连接形式低,显降低,tpj传热系数K也会减小,因此需要对传热系数进行>1 ,增加其散热面积。
修正,取β2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β2表2-1-2 散热器连接形式修正系数β2实验确定传热系(3)安装形式修正系数β3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β3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β35.计算散热器的片数或长度散热器的片数或长度F n=f(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(m2);F——每片或每 m散热器的散热面积(m2/片或m2/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》规定,柱型散热器面积可比计算值小0.1 m2,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95℃,回水温度70℃。
选用二柱M-132型散热器,装在墙龛内,上部=18℃。
距窗台板100mm。
供暖室内计算温度tn【解】计算步骤:(1)计算各立管管段的水温由公式(1-1-7)图2-1-8t1=tg-QttQhgi∑-∑-)(1=95-2)1474126012601495()7095(21495⨯+++-⨯⨯=88.19℃t2=95-2)1474126012601495()7095(2)12601495(⨯+++-⨯⨯+=82.45℃t3=95-2)1474126012601495()7095(2)126012601495(⨯+++-⨯⨯++=76.71℃(2)计算各组散热器的热媒平均温度tpjtpj4=219.8895+=92℃tpj3=245.8219.88+=85℃tpj2=271.7645.82+=80℃tpj1=27071.76+=73℃(3)计算散热器的传热系数K 查附录9,M-132型散热器传热系数的计算公式为K=2.426Δt pj0.286,所以K 4=2.426×(92-18)0.286=8.31 W /(m 2·℃ )K 3=2.426×(85-18)0.286=8.08 W /(m 2·℃)K 2=2.426×(80-18)0.286=7.90 W /(m 2·℃ )K 1=2.426×(73-18)0.286=7.65 W /(m 2·℃)(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β1=1.0,查表2-1-2,同侧上进下出连接形式修正系数β2=1.0;查表2-1-3,该散热器安装形式修正系数β3=1.06,则F 4=232144458.206.111)1892(31.81495)(m t t K Q npj =⨯⨯⨯-⨯=-βββ F 3=232133347.206.111)1885(08.81260)(m t t K Q npj =⨯⨯⨯-⨯=-βββ F 2=232122273.206.111)1880(90.71260)(m t t K Q npj =⨯⨯⨯-⨯=-βββ F 1=232111172.306.111)1873(63.71474)(m t t K Q npj =⨯⨯⨯-⨯=-βββ(5)计算散热器的片数n 查附录9,M —132型散热器每片面积f=0.24 m2/片,由公式(2-1-5)得n4=75.10/24.058.222片mm片查表2-1-1,片数修正系数β1=1.0510.75片×1.05=12.29片0.29片×0.24㎡/片=0.07 m2<0.1 m2因此n4=12片同理n3=2.47/0.24=10.29片 10.29片×1.05=10.8片 0.8片×0.24㎡/片=0.192m2>0.1 m2 因此n3=11片n2=2.73/0.24=11.38片11.38片×1.05=11.95片 0.95片×0.24㎡/片=0.228 m2>0.1 m2 因此n2=12片n1=3.72/0.24=15.5片15.5片×1.05=16.28片 0.28片×0.24㎡/片=0.07 m2<0.1 m2 因此n1=16片。