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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）。

按散熱方式和結構型式的不同，IBR標準將散熱器區分為輻射散熱器（radiator）、光排管（pipecoils）、對流散熱器（convector）、翅片管散熱器（finnedtube）、基板散熱器（baseboard）。IBR標準頒布前，輻射散熱器的測試標準為美國國家標準局R174-65，對流散熱器為美國商業標準CS140-47，這兩個標準現已被撤消，并統一到新的IBR標準中。考慮到散熱器的實際狀況，標準中還規定允許制造商在其樣本中表明的散熱量可以比測試得到的標準散熱量高至多15%。

2測試要求差異比較

相對國家國家標準歐洲的散熱器測試標準EN442在測試數據的準確度要求、穩態條件的判定以及測試小室的尺寸和測試工況上有所差別，總體來看歐洲標準的準確度要求高于國家標準，標準中有具體差異的條款將在下面詳細對比給出：

2.1熱媒參數測量精度要求

表1流量

溫度

壓力

電功率

電壓

國家標準

0.5%

0.1℃

1%

-

-

歐洲標準

0.5%

0.1K

2kPa

0.1%

0.1%

2.2測試裝置和要求

表2閉式小室冷卻夾層要求

閉式小室結構尺寸

國家標準

允許使用空氣或水循環冷卻夾層

（40.2m）（40.2m）（2.80.2m）

歐洲標準

只允許使用水冷夾層

（40.02m）（40.02m）（30.02m）

2.3參數測量精度

基準點的位置確定上都是內部空間中心點垂直軸線上距地面0.75m處，準確到0.1℃；但在附加參考點上國家標準比歐洲標準需多測試中心點垂直軸線上距地面0.5m處的一個參考點。而在閉式小室6個內表面中心點溫度的準確度上也有所不同：國家標準：0.2℃；歐洲標準：0.3K。

2.4測試工況要求

2.4.1散熱器試件安裝

國家標準規定：安裝散熱器的墻面與散熱器最近表面之間距離0.050.005m，散熱器底部與地面之間距離0.10－0.12m；歐洲標準規定：安裝散熱器的墻面與散熱器最近表面之間距離0.050.002m，散熱器底部與地面之間距離0.110.005m

2.4.2穩態工況的判定

穩態工況下測量參數與平均值的最大偏差表3流量

溫度

壓力

國家標準

0.2%

0.2℃

0.2%

歐洲標準

0.1%

0.1K

2kPa

表4穩態工況要求保持時間

國家標準

至少六次連續等時間間隔上（總時間不少于1小時）的取值滿足上述要求

歐洲標準

至少30分鐘內所有參數（不少于12組）偏差小于上述要求（至少7組）

2.4.3測試工況

表5參考溫度

工況1

工況2

工況3

國家標準

進出口平均溫度

505℃

655℃

803℃

歐洲標準

散熱器計算溫差

302.5K

502.5K

602.5K

3結果處理差異比較

除上節所列測試要求差異外，歐洲標準EN442與國家標準在實驗結果數據處理及標準散熱量方面上還存在一些區別。

3.1散熱量計算

國家標準中規定的散熱器散熱量計算公式為：

(1)

式中，Q：散熱量，W；Gp：流量，kg/s；h1：進口焓值，J/kg；h2：出口焓值，J/kg。

歐洲標準中在允許采用上述方法的同時，還允許采用電測法計算散熱量。在電測法中熱媒水經過電加熱器加熱后通過散熱器循環流動。散熱器的散熱量可以通過電加熱器的輸入電功率來確定，但要扣除電加熱器和管路的熱損失，此外水泵的功率也要考慮在內。

(2)

式中，Φme：散熱量，W；Pel：電功率，W；：Φme熱損失，W。

3.2大氣壓力修正

考慮到空氣壓力與標準大氣壓值p＝101.3kPa的偏差，國家標準和歐洲標準都對測量出來的散熱量就空氣壓力進行了修正具體公式方法如下：

國家標準定義的修正系數為：

(3)

式中：β：輻射散熱器為0.3，對流散熱器為0.5；p：當地大氣壓；p0：基準大氣壓。

上式中，修正系數小于1.01是時可不考慮修正。

歐洲標準定義的修正公式為：

(4)

式中，修正因子fp的計算公式為：

(5)

式中，指數np和Sk都可查表給出，例子可見EN442附錄G。

3.3標準散熱量

國家標準附錄B中規定的標準工況為：進水溫度95℃，回水溫度70℃，室內溫度18℃時，即計算溫差為64.5℃作為標準工況；歐洲標準時所確定的標準工況為：進水溫度75℃，出水溫度65℃，室內基準空氣溫度20℃，對應的計算溫差為50℃。

3.4散熱器特征方程

國家標準中散熱器的散熱量表達式為：

(6)

式中，Q：散熱量，W；tpj：熱媒平均溫度，℃；tn：室內溫度，℃；tg：進口溫度，℃；th：出口溫度，℃。

歐洲標準中散熱器的散熱量表達式為：

(6)

式中，KM、n為特征常數。

對于輻射散熱器，散熱量與其長度成比例，即Φ=ΦL×L，其特征方程為：

(7)

式中，ΦL：單位長度的散熱量，W；H、KT：特征尺寸。

對于對流散熱器，考慮散熱器高度和流量的影響，其特征方程為：

其中，qm：流量，其它同上。

3.5測試裝置校核

歐洲標準EN442中測試裝置的校核做出了明確的規定，至少每3個月進行一次重復性測試并定期進行再現性測試來對實驗臺裝置校核。實驗測試所獲得的重復性標準差S0和再現性標準差SM都應保證在1%。

結語

本文對國內外采暖散熱器測試標準進行了簡要介紹，著重比較了國家標準與歐洲標準之間的差異。鑒于標準之嚴謹，一切解釋均以標準正本為準。凡屬作者理解有誤之處，請不吝賜教。

參考文獻

1.采暖散熱器測定方法歐洲標準與中國國家標準之差異2004-1-6

2.肖曰嶸．關于對流散熱器的相關問題．暖通空調，2004，34(1)：29～32

3.歐洲標準《輻射器和對流器》EN442-21996

4.中華人民共和國國家標準《采暖散熱器散熱量測定方法》GB/T13754-92

5.1996ASHRAEHandbook,HVACSystemsandEquipment,Chapter32