摘要本文主要介紹和評析幾種以銅管為通水部件、抗蝕能力強、能適應我國一般供暖水質使用要求的新型銅鋁散熱器，適合于在住宅供暖中使用，可供同行在工程設計和產品開發時參考。

關鍵詞住宅銅鋁散熱器評析

1概述

我國的住宅建設，在近幾十年內每年的建設量約為5.0億m2，其中較大部分在采暖區，年需散熱器約為1.5億片（折合鑄鐵四柱--600型散熱器）。加上舊房改建及老供暖系統更換散熱器，數量會更多一些。由于建設部已明令自2000年10月1日起實施按戶計熱與控制，并且城市供熱方式還是以城市集中供熱為主，所以適合熱水供暖使用的散熱器仍然是我們研究的重點。已于2001年4月1日實施的國家采暖通風與空氣調節設計規范采暖部分，對鋁制散熱器的內防腐及鑄鐵散熱器內腔不含粘砂等問題提出了明確的要求。在現有的各種散熱器中，鑄鐵散熱器要推廣和采用內腔無粘砂新工藝；鋼（板）制散熱器沿需解決人防腐技術；鋁制散熱器按即將實施的建工行業標準要求，必須采用人防腐措施，以能適用于水的pH≤12,氯離子含量≤120ppm的供暖系統。而新型銅鋁散熱器是以銅管為通水部件、充分發揮銅材耐腐蝕的優點；以鋁材做成散熱部件，充分發揮鋁材密度小、易成型等優點，可以生產在型式、尺寸、重量等方面都能適合住宅使用要求的產品。本文將重點介紹我國目前興起的幾種新型銅鋁散熱器，以供同行選用或開發產品時參考。

2住宅對散熱器的要求

一般說來，住宅用散熱器的要求為"安全可靠、輕薄美新"。"安全可靠"包括熱工性能及制造質量兩大方面。要求在規定的壓力條件下不漏水、在與普通鋼管近似的有效使用年限內安全工作且散熱量無大的衰減、以及不會對人體造成損傷等方面；"輕"指采用鋼、鋁、銅、塑等薄壁輕型材料生產散熱器，以減輕散熱器自重，以及在熱工性能提高的基礎上減少金屬用量；"薄"指散熱器的厚度（寬度）盡量小一些，以少占平面面積，希望厚度在40～100mm范圍內；"美"指散熱器的外形、尺度、比例、色彩能與建筑裝修協調且有良好的表面處理；"新"造型新穎及新材料、新工藝、新技術的采用。

摘要本文首先對同一散熱器按照不同測試標準進行了測試，并結合散熱器的實際使用條件，對散熱器進行了全工況測試，得出了散熱器熱特性系數與測試條件無關的結論。在此基礎上建立熱特性方程，進行數值求解，并利用求解結果繪制了散熱器全工況圖。利用散熱器全工況圖，設計人員可以方便地進行非標準工況散熱量的換算。

關鍵詞熱特性系數測試標準全工況圖

隨著計量供熱的提出，作為末端設備的散熱器，既要求能夠提供必要的散熱量以滿足房間熱負荷需求，又必須能夠適應用戶對室溫調節和用熱量控制目的。另一方面，散熱器的設計工況常與標準測試工況不同，設計時需要對散熱器的標準散熱量進行換算。所有這些都要求，對散熱器的全工況特性有一個全面的了解。本文在對散熱器熱特性深入分析的基礎上，得出熱特性系數與測試條件無關的結論。最后建立散熱器熱特性方程，并繪制散熱器全工況圖。

圖1散熱器熱工測試系統圖

1-被測試件；2-低位加熱水箱；3-高位加熱水箱；4-循環水泵；5-上水；

6-旁流管；7-循環管；8-流量測量裝置；9-冷水；10-表冷器；11-風機；

摘要銅鋁(或鋼鋁)復合柱翼型散熱器是內銅(或鋼)外鋁的新型散熱器，其容水部件為銅(或鋼)管，管外的散熱部件為鋁合金翼型管。它充分發揮不同金屬材料各自在搞腐蝕或易加工成形等方面的優點，能滿足我國現代建筑對散熱器的要求。本文將對該型散熱器的相關技術問題作一探討，對產品的基本構造和技術特點作必要的分析，并對工程選用要點作必要的闡述，為這一產品的工程設計選用和產品開發提供一些參考。

關鍵詞銅鋁復合柱翼散熱器

1概述

我國是一個幅員遼闊、人口眾多的發展中國家，建設任務巨大，年需采暖散熱器約為3.0億片，具有世界上得天獨厚的巨大市場。幾十年來，我國的散熱器生產取得了很大的進展，改變了鑄鐵散熱器一統天下的局面。但是，由于我國發展過程中一些自身條件的局限性，雖然在采暖熱媒方面推行了集中熱水供暖，但熱媒本身的水質、含氧量及失水（補水）量卻難以有效地控制，熱媒水的含氧量過高是導致鋼制散熱器腐蝕的主要因素，當然還有材料、加工、維護等方面的原因。以薄鋼板為原料制造的散熱器腐蝕問題最為嚴重。其后出現的鋁合金散熱器，雖有較強的搞氧腐蝕能力，但抗感性腐蝕能力差，適于Ph=5～8.5的供暖水質中使用。但供暖水質多是取決于鋼制鍋爐的水質標準，Ph=10～12（換熱器系統水的Ph=8.5）。所以在前些年中鋁制散熱器的堿性腐蝕問題也嚴重地暴露出來，致使散熱器市場又回到以鑄鐵為主的狀況。便是，時代是前進的，隨著建筑標準和水平的提高，相應要求有適應配套的建筑設備，以及供熱由福利制進入市場而成為商品，而計量和控制水平的提高領帶于較精密的設備和儀表，這些都是目前生產的內腔粘砂過多的鑄鐵散熱器難以適應的。基于上述情況，銅鋁（或鋼鋁）散熱器應運而生，其基本構造形式，一是橫管結構的銅管鋁片對流散熱器，有條形、箱形及無外罩的閉式折邊三種形式；另一是豎式柱翼型結構，以銅管（或鋼管）為容水部件、而以鋁合金翼型管為散熱部件組合而成的銅鋁（或鋼鋁）復合柱翼型散熱器。后者以其安全可靠、輕薄美新的姿態問世后非常引人注目，并且以其自身的潛質，預計將成為新世紀我國在量發展的新品種，成為有中國特色的代表性產品。

2銅鋁（或鋼鋁）復合柱翼型散熱器的基本構造及技術分析

2．1基本構造

摘要：本文著重從測試裝置、參數精度、測試工況、散熱量修正、標準散熱量定義等幾方面對國家現行的國家標準與歐洲標準進行了對比。結論指出：對于對流式散熱器，在熱特性方程中應考慮散熱器高度對散熱量的影響。

關鍵詞：采暖散熱器測試標準GB/T13754-92EN442IBR

1引言

關于采暖散熱器的散熱量測定方法，國家早在1986年就參照國際標準ISO3147―1975（E）《熱交換器――供水或蒸汽主環路的熱平衡實驗――原理和試驗方法》、ISO3148－1975《用空氣冷卻閉式小室確定輻射散熱器、對流散熱器和類似設備散熱量的試驗方法》、ISO3149－1975《用液體冷卻閉式小室確定輻射散熱器、對流散熱器和類似設備散熱量的試驗方法》、ISO3150-1975（E）《輻射散熱器、對流散熱器和類似設備散熱量計算和結果的表達式》制定了部頒標準《采用閉式小室測試采暖散熱器的熱工性能》JGJ32-86，并于1987年5月1日實施。1992年對該標準重新修訂后，上升為國家標準《采暖散熱器散熱量測定方法》GB/T13754－92，于1993年4月1日實施。至今國家一直使用該標準。

歐洲標準《輻射器和對流器》EN442分為3個部分，第一部分，技術說明和要求，EN442－1，1995；第二部分：測試方法和等級評定，EN442－2，1996；第三部分：一致性評價，EN442－3，1997。歐洲標準EN442是由歐洲標準化委員會/技術委員會CEN所編制，按照CEN內部條例，以下國家必須執行本標準，這些國家是：澳大利亞、比利時、丹麥、芬蘭、法國、德國、意大利、波蘭、西班牙、瑞典、英國等18個國家。

IBR是美國鍋爐與散熱器制造商協會（InstituteofBoilerandRadiatorManufacturers）的簡稱，于1981年更名為Hydronics協會（HI，HydronicsInstitute），1995年合并于美國燃氣具制造商協會（GAMA，theGasApplianceManufacturersAssociation）。

隨著我國供暖空調技術的發展，供暖設備的應用研究由于受到工作量大且難度高、而資金不足的困擾，落后于新型散熱器的研究開發。近十年來有關散熱器應用方面的許多問題，日益被設計和使用單位重視，研究工作有所開展，研究成果不斷推出。

現將已經取得的部分進展作簡單的綜合介紹，內容以散熱器的應用研究而不以新型散熱器開發為主。

1散熱器表面涂料對散熱器量的影響

美國早在20年代即已有研究報道。至80年代，我國先有哈爾濱建工學院的試驗，后有清華大學的專題研究。

根據國際標準化組織對供暖散熱器名稱的界定：部分靠輻射散熱的稱為輻射器（Radiator），幾乎完全靠自然對流散熱的稱為對流器（Convector）。對于輻射器來說，表面黑度將直接影響散熱器的輻射散熱量，因此，散熱器表面涂料的黑度，就顯得十分重要了。但對于對流器，這種影響則可忽略。

研究結果表明：對于柱型、翼型、板型和扁管型散熱器，將傳統的銀粉漆改為任何顏色的非金屬涂料后，可使其標準散熱量比涂銀粉漆時提高10%以上。這一結論對采用傳統涂料銀粉漆的鑄鐵散熱器來說尤其重要，也就是由于這個原因，規定鑄鐵散熱器在熱工性能檢測時表面為鑄鐵自然狀態，不得飾以任何涂料。

摘要：為保證檢測的可靠性和精度，散熱器檢測臺要求散熱器進口水溫度精確控制在±0.2℃的波動范圍內，而測試間溫度波動在±0.1℃內。因為不同散熱器的流量不同，原有的PID控制方法無法在大流量范圍內保持其魯棒性。本文基于對系統擾動的定量分析，建立了整個系統的動態模型。根據系統特殊的工作模式，結合反饋和前饋控制，作者提出了一種新的控制策略。數值模擬顯示了它的有效性；實際運行中新策略調試簡單，控制精度非常高，無需流量測點。而且穩定速度和魯棒性很好，尤其對于特別大或特別小的流量效果更為明顯，從而大大提高了系統的檢測能力，并顯著降低了電耗。此外，文章對新舊控制方法進行了比較，并提出了針對散熱器檢測系統的一般控制策略，并用于指導系統設計。

關鍵詞：散熱器檢測;控制策略；反饋控制；前饋控制

1散熱器檢測系統

散熱器檢測的主要任務是保持散熱器水流量一定時，在高中低溫三種工況下分別測量其進出口水溫和周圍空氣溫度，由此計算并擬合出散熱量的計算公式。測量的準確性主要取決于上述三個參數的控制精度，國家散熱器檢測標準[1]要求把進口水溫度的波動控制在±0.2℃的范圍內，而散熱器所在檢測小室的空氣溫度要控制在±0.1℃內。高中低三個工況下的水溫要分別維持在95±0.2℃，75±0.2℃和55±0.2℃；空氣溫度則為18±0.1℃。這樣的精度要求是很高的。

系統如圖1所示。供水溫調節系統包括一次和二次兩個加熱水箱。一次加熱器把流出散熱器的低溫水加熱到比較高的溫度，二次加熱器將水加熱到最終溫度。散熱器所在小室為鐵殼，而小室所在房間絕熱。鐵殼與房間內的環境用通過蒸發器和加熱器的送風來控制，調節加熱器功率可改變送風溫度，從而將散熱器周圍空氣溫度維持在要求值。

2原有控制方案及存在的問題

提要為了建立我國散熱器的設計參數選用標準，以我國常用的散熱器為對象，以閉式小室檢測室為主要實驗手段，對設計常用的各種散熱器選用參數(如不同熱媒、流量、連接方式、表面狀況、片數和長度等)，進行了全面的實驗研究，給出了相應的計算選用方法，并對閉式小室檢測值的實用性進行了研究。

關鍵詞散熱器標準散熱器計算溫差閉式小室標準流量

AbstractInordertoestablishanationalstandardforselectingradiatordesignparametersaresearchgroupmadeaseriesofexperimentsoncommonlyusedradiatorsinclosedtestrooms,inquiringtheeffectsofdifferentheatingmedia,thewaterflowrate,theconnectionmethods,thesurfaceconditions,thenumberofsectionsandthelengthofradiatorsconditions,thenumberofsectionsandthelengthofradiatorsonheatemission,whichproducedsomecorrespondingmethodsforselectinganddesigningradiators.Introducesthisresearchandsomeofitsresults.

Keywordsradiatorstandardheat-emissiondesigntemperature-differenceclosedradiatortestroomstandardflowrate

我國供暖散熱器設計選用時所采用的各種數據和修正值，長期沿用原蘇聯的設計資料，為了能夠適應我國散熱器的設計工作的需要，提高熱能的有效利用率，在研究我國供暖散熱器工作特性的基礎上，盡快編制出適應國情的散熱器設計選用參數體系，是建筑發展的需要。

由中國建筑標準設計研究所組織，有清華大學、中國建筑科學研究院空調所、哈爾濱建筑大學、中國建筑學會暖通空調委員會工程性能測試小組和北京散熱器廠共同參加的《采暖散熱器設計參數試驗研究》課題小組，自1989年起，在我國現有的三個散熱器標準檢測室進行了三百余次的試驗，完成了課題規定的研究內容；在此基礎上，提出了符合我國國情、接近實際和可供設計人員使用的供暖散熱器設計參數。這項研究成果于1992年12月通過了建設部科技發展司組織的專家鑒定。

摘要

就散熱器外表面涂裝、暖氣罩的設置、散熱器更換、無效熱損失等對建筑節能、用戶使用、系統維護的影響進行了分析，并提出了解決方案。

關鍵詞：輻射器散熱器裝飾節能

Abstract

Analysestheeffectsofradiatorsurfacepainting,installationofradiatorcases,replacementofradiatorsonbuildingenergyefficiency,user''''sutilizationandsystemmaintenance.Providessomesolutions.

Keywords：radiatorconvectordecorationenergysaving

隨著我國供暖空調技術的發展，供暖設備的應用研究由于受到工作量大且難度高、而資金不足的困擾，落后于新型散熱器的研究開發。近十年來有關散熱器應用方面的許多問題，日益被設計和使用單位重視，研究工作有所開展，研究成果不斷推出。

現將已經取得的部分進展作簡單的綜合介紹，內容以散熱器的應用研究而不以新型散熱器開發為主。

1散熱器表面涂料對散熱器量的影響

美國早在20年代即已有研究報道。至80年代，我國先有哈爾濱建工學院的試驗，后有清華大學的專題研究。

根據國際標準化組織對供暖散熱器名稱的界定：部分靠輻射散熱的稱為輻射器（Radiator），幾乎完全靠自然對流散熱的稱為對流器（Convector）。對于輻射器來說，表面黑度將直接影響散熱器的輻射散熱量，因此，散熱器表面涂料的黑度，就顯得十分重要了。但對于對流器，這種影響則可忽略。

研究結果表明：對于柱型、翼型、板型和扁管型散熱器，將傳統的銀粉漆改為任何顏色的非金屬涂料后，可使其標準散熱量比涂銀粉漆時提高10%以上。這一結論對采用傳統涂料銀粉漆的鑄鐵散熱器來說尤其重要，也就是由于這個原因，規定鑄鐵散熱器在熱工性能檢測時表面為鑄鐵自然狀態，不得飾以任何涂料。

一、我國供熱現狀

1．煤炭是我國供熱的基本能源

世界能源資源中，煤炭儲量豐富，石油天然氣相對不足，而我國更是一個富煤國家。其中1998年中國能源生產中原煤產量占72%，原油18.5%，天然氣2.4%。我國現有住宅的采暖年耗量指標是28kg/m·an，例如北京冬季建筑物采暖能耗大約為全市各種生產總能耗的40%，在東北地區所占比例甚至更大。其中僅僅1997年，全國供熱用煤就達3876萬噸。因此每年消耗在冬季供暖方面的能源非常龐大，只有煤炭才能滿足這樣的需求。同時，燃油、燃煤氣比燃煤的費用分別高出35%和175%左右。因此，我國供熱的基本能源以煤為主是必然的選擇。

2．集中供熱是現在我國最基本的供熱方式

1990年全國集中供熱面積為2.1億平方，而到了1998年就已經達到8.6億平方米。

在八年的時間內集中供熱面積增加為原來的4倍多，并且還從三北地區向南方發展，見圖1。1999年我國688個城市中，具有集中供熱城市已經達到286個。集中供熱普及率為29.1%。