散熱器散熱量調節裝置的開發研究

摘 要：隨著社會的發展和社會觀念的進步，節能環保已經成為建筑行業的主流，一方面是要降低建筑的能耗，一方面是要盡可能在可控的條件下提高室內的溫度，即避免房間處于負荷狀態以免出現過高的溫度。在可控的條件下提高室內的溫度就是要控制和調節散熱器散熱量裝置。文章介紹了散熱器散熱量調節裝置的實驗內容和方法，根據散熱量調節實驗裝置來測試實際問題中散熱器散熱量調節裝置的性能，進一步開發和研究新功能的散熱量調節裝置。

關鍵詞：散熱器；散熱量調節；裝置；開發研究

引言

隨著能源問題的日漸突出和環境問題的顯露，人們越來越關注建筑行業節能環保的問題，當前建筑行業普遍采用室外溫度計算來進行采暖設計，在實際環境中室外的溫度一般高于計算溫度，沒有及時調節熱源的話就會使室內溫度過高，不得不開窗散熱，浪費了熱量和能源。為了改變我國以往的非節能型的建筑，不得不對散熱器的調節裝置進行改進，以滿足人們日益提高的節能要求。文章將會通過實驗來改進和調節散熱器的調節裝置。

1 散熱器散熱量調節裝置的實驗內容和方法

為了研究散熱器散熱量調節裝置的性能，此實驗針對一項常用的散熱器進行測試，記錄下其熱工參數，根據測試得出在不同的百葉角度下的散熱量來分析和總結散熱器在進行調節時的規律，并應用于實際問題當中。

1.1 散熱量調節裝置的實驗內容

此項實驗的具體內容主要是對某一種型號的散熱器規定一個恒定的標準流量，改變供水的溫度，測量以下幾種數據：第一，安裝散熱量調節裝置與不安裝時的散熱量是否有變化，又是如何變化的，有什么不同；第二，在安裝了散熱量調節裝置后，改變百葉的角度散熱器的散熱量的變化情況。

1.2 散熱量調節裝置的實驗方法

散熱量調節裝置的實驗方法主要包含測試的具體要求、計算散熱量的過程方法、整理測量數據。在對以熱水為測量媒介的實驗中，要進行三種情況的測量，在相同的流量下采取三組連續值進行測量，實驗要在循環系統和穩定的封閉環境中進行，其中包括：流量偏差不超過正負2%，溫度偏差不超過正負2%，壓力偏差不超過正負2%，中心溫度偏差不超過正負0.3%，安裝散熱器后壁面溫度偏差不超過正負0.3%。在達到環境要求后，每10分鐘測量一次數據，不少于6次，主要記錄流量、水溫、室內最初溫度來計算平均散熱量。平均散熱量的計算公式為Q=Gp*Cp*（tg-tk），其中Q表示測量的散熱器的散熱量，Gp表示實驗中熱水的平均流量，Cp表示水的比熱容，tg與tk分別表示實驗中散熱器進口與出口處熱水的溫度。獲得實驗中的測量數據后進行對比整理來獲得散熱器的散熱量。

2 散熱器散熱量調節實驗裝置

2.1 ISO國際標準下的低溫熱水散熱器實驗系統

ISO國際標準下的散熱器實驗是經過冷卻空氣、封閉測試的低溫熱水散熱器實驗，主要由以下幾個環節組成：實驗室組建，建立散熱器散熱量調節的水循環系統、通風制冷系統等。其中，散熱器散熱量調節的水循環系統的組成包括高位和低位水箱、排水箱，過濾、散熱和冷卻配置、水泵、分流管等，系統要保證流量和供水溫度保持在一個恒定且穩定的狀態，以確保能夠精確地進行測量，符合國際標準。在進行空氣冷卻時，要保證每面墻壁都能夠均勻冷卻，同時，要對送風溫度進行合理的控制和調節。另外，為了適應實驗中不同負荷的要求要使用多臺制冷器來調節。

2.2 研究分析實際實驗的誤差

實際實驗的誤差主要有三種，包括測量流量誤差、測量溫度誤差、測量系統誤差。測量流量誤差要采用重量法，工具有天平、計時器和換向器。天平的精確度最大要達到千克，最小要精確到毫克，根據計時器來控制和調節換向器。測量溫度誤差要使用電阻，測量溫度時要精確到0.01℃，溫度偏差和波動值不超過正負0.1℃。測量系統誤差主要取決于實驗數據的測量方法，包括直接測量和間接測量。直接測量是根據實驗數據直接獲得，間接測量則是通過直接測量的數據計算得到。間接測量的誤差不僅與直接測量數據有關，還與選取的相關函數關系有關。根據上文的計算公式可知，實驗中散熱器的散熱量是根據測量的相關數據獲得，可能會產生間接測量誤差。

2.3 設計制作散熱器散熱量調節裝置時需注意的問題

設計制作散熱器散熱量調節裝置的罩的材料導熱性能較差，根據百葉的數量來調節散熱量。其中需要注意的問題有：第一，調節罩的面板前后的長度要相等；第二，為了避免百葉片關閉或者前面板跑出熱氣，可以適當將前面板延長一節；第三，罩體和散熱器最好有一段距離，以保證正常供暖加強散熱流。

3 實際測試散熱量調節裝置的性能

3.1 實驗過程

實驗的具體過程為：第一，未安裝散熱器散熱量調節裝置，設置標準流量，供水溫度穩定在95℃左右；第二，進一步穩定系統，安裝好散熱器散熱量調節裝置，改變百葉的角度，可采取0°、45°和90°。根據不同角度的百葉測量需要的相應的數據；第三，固定95℃的標準流量，將供水溫度變為75℃，穩定后再測量相應的數據，根據步驟二重復操作。再改變幾次供水溫度重復步驟二進行數據的測量。

3.2 分析實驗結果

在某些條件固定的情況下，對實驗中散熱器散熱量調節裝置的散熱量進行分析，在實際生活中有實用價值的散熱量調節裝置要求可以將室內溫度控制和調節在5℃左右。

4 對散熱量調節裝置進行成本優化

在選擇散熱器散熱量調節裝置時，除了考慮調節裝置的性能外，裝置的成本也是很重要的一個經濟問題，既包括制造成本，也包括調節成本，即調節裝置在調節1單位的室內溫度時所需成本。這些成本的計算包含實驗材料，要考慮材料的強度和耐高溫的性能。在成本優化方面可以從材料入手，也可以在安裝和調節方面節約成本。

5 結束語

當前，世界上主要的利用集體供熱的國家十分關注用戶的節能與環保，主要通過控制和調節室內溫度、保持水力平衡來實現。二十一世紀以來，人們越來越重視節約能源，節能技術和相關設備也備受關注。根據相關的實驗來進行散熱器散熱量調節裝置的性能測試和選擇，減少調節裝置在設計之初出現的不必要的失誤，在盡可能優化成本的基礎上制造出性能更好的散熱量調節裝置。

參考文獻

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