散熱器裝飾與建筑節(jié)能

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1 熱工特性

　　散熱器可以分為輻射器和對流器兩種，輻射器是指依靠對流和輻射兩種方式傳熱的散熱器，如鑄鐵或鋼（鋁）制板型、柱型、管型、扁管型、柱翼型和閉式串片型等；而對流器是指同幾乎完全依靠對流方式傳熱的散熱器，各種以繞（串）片管為散熱元件的帶外罩散熱器，均屬此類。

　　對流器靠受熱后空氣的對流運動來散熱，這一運動的強弱，既取決于散熱元件表面的溫度對空氣驅動力的大小，又限決于受元件外部幾何結構影響的空氣流動阻力的大小，所以當供暖熱水溫度較低（如供暖過渡季節(jié)）時，其散熱能力的下降要比輻射器顯著，這種衰減是其熱工特性的正常表現，設計選用時應該予以考慮。對流器散熱指數一般為1.32～1.37，而輻射器為1.22～1.28。例如Δt（散熱器熱媒平均溫度與室內設計溫度之差）為64.5℃時標準散熱量相同的對流器和輻射器在實際供暖工況條件下且熱媒流量不變時，取對流器散熱指數為1.35，輻射器散熱指數為1.25，對流器散熱量Q1與輻射器散熱量Q2的差值隨著熱媒溫度的降低而增大，

　　2 外表面涂裝

　　按常規(guī)做法，在散熱器外表面涂覆含有金屬粉末的涂料（多為銀粉漆），會使散熱器表面的黑度減小，輻射傳熱能力降低。但凡輻射器，無論其結構形狀如何，表面只要涂覆銀粉漆，其輻射能力都會不同程度地減弱。

　　從文獻[5]對我國常用的幾種輻射器不同表面涂料時散熱能力進行測試的結果，可以看出，涂非金屬涂料比涂銀粉漆有利于散熱器輻射散熱。使用銀粉漆作表面涂料的傳統做法，會使散熱器散熱能力減弱，這是不容忽視的問題。有些國家早已禁止在散熱器表面涂銀粉漆，而是對其表面進行噴塑處理，這是十分必要的。

　　建議在明裝散熱器時，采用非金屬涂料涂裝其表面，這樣不僅可以增強散熱器的輻射散熱，還可能使其外觀色彩豐富多樣，利于散熱器裝飾與居室裝飾的和諧。

　　3 暖氣罩的設置

　　在室內裝修中，對散熱器裝暖氣罩的做法已十分普遍。這處做法雖能使室內裝修效果有所改善，但一般也會使散熱器散熱能力降低，出現冬季供熱量不足的情況。如圖1所示，當暖氣罩上開口相同，且不設百葉或格柵時，隨著開口A減小，散熱量折減率r由8%增大到18%，如果開口加裝格柵或間隙為30mm的百葉，其折減率r將變?yōu)閺?0%到21%。在一些不合理的裝修中，甚至出現A=130mm且開口敞開時r=20%，而開口加裝格柵或百葉后，r達到40%的情況。

　　對于輻射器，加裝暖氣罩后，其輻射、對流傳熱量比例發(fā)生變化，甚至可能完全隔絕輻射散熱，其不利影響是肯定的。而那些設計制作錯誤的暖氣罩，其散熱量折減就會更大。常見錯誤有暖氣罩開口過小，百葉通氣率很低；開口位置隨意設定，不考慮空氣對流的順暢；只開一個通氣口，等等。

　　對于對流器，加裝暖氣罩也應謹慎。理由是：①對流器的外罩已經做好，加裝暖氣罩勢必增加流動阻力，導致對流散熱量的減少。②如果用現場加工的暖氣罩取代原有的外罩，若無專門的技術指導，也將由于外罩與散熱元件配合關系的改變，影響對流器的散熱能力。

　　此外，計熱收費后，為了使用戶可以根據自己的需要調節(jié)房間溫度，有的散熱器安裝了溫控閥，如果溫控閥與散熱器一起安裝在封閉的暖氣罩中，不僅用戶不能任意操作溫控閥，而且由于溫控閥感溫環(huán)境改變，使調節(jié)控制失效。

　　4 散熱器的更換

　　為了美觀，用戶有常常將房間內已安裝好的散熱器更換為檔次更高的輕型散熱器。對于獨立存在的分戶供暖系統，這種做法是可以的，而對于集中供暖系統，則不宜隨意更換?？赡苣艹霈F的問題有：①新的尤其是輕型散熱器一般為鋼制或鋁制，抗蝕能力一般低于鑄鐵散熱器，對于水質和運行管理水平要求較高，若原有供暖系統水質不能滿足要求，就會使新散熱器的工作條件十分不利，以致造成散熱器的蝕穿。②由于結構不同，更換散熱器水流阻力會發(fā)生變化，造成系統原有平衡的破壞，出現運行失調。③更換散熱器后，不同材質的散熱器在同一供暖系統中共存（一般是鋼或鋁與鑄鐵散熱器混用），供暖系統中的砂粒銹垢會使輕型散熱器內一面同現劃剮損傷，造成漏水；即使是內表面帶有涂裝保護的輕型散熱器，在這種情況下，也可能使保護層破壞。

　　從散熱器使用的可靠性考慮，鑄鐵散熱器耐蝕性能好，但體積、質量大，式樣也較陳舊。近年來有少數廠家以低價推銷偽劣產品，導致供熱系統散熱器爆裂事故頻出。所以，選擇鑄鐵散熱器時就選信譽良好質量可靠廠家的產品。

　　散熱器內腔青砂不凈，是裝置熱量表實現計熱收費的障礙之一，現在已有廠家研制出內腔無砂的鑄鐵散熱器，對我國鑄鐵散熱器的發(fā)展具有重要意義。

　　鋼制和鋁制散熱器都有防蝕問題，為了鋼制散熱器的氧腐蝕，通常選用較為可靠的翅片管對流器或閉式串片式散熱器。對于制作合理的鋼制散熱器，國外采用隔氧的密閉供暖系統設計和充水保養(yǎng)的運行管理辦法，以解決腐蝕問題。家庭獨立供暖系統較少出現鋼制散熱器漏水的現實，就是這種方法效果不錯的證明。鋁制散熱器一般由鋁型材焊接而成，鋁制散熱器在中性熱水中使用是安全的，但當pH大于8.5時開始腐蝕，隨著堿性增加腐蝕加快。國內一些小區(qū)供暖系統循環(huán)水pH=10～12，是導致鋁制散熱器腐蝕的主要原因。此外，鋁制散熱器與鋼管直接連接易出現電化學腐蝕，導致漏水。所以防止鋁制螺紋接口與鋼管直連，也是必須解決的問題。

　　輕型散熱器的防蝕是必須解決的難題，根據我國的具體情況，對輕型散熱器內表面采取各種有效的保護措施，看來是必需的。為了提高散熱器使用的可靠性，我國已經研制開發(fā)了用于輕型散熱器內表面防蝕的各種專用涂料和涂裝工藝，有的經5年試用，效果良好，前景樂觀。目前，有的廠家為了解決鋁制散熱器接口防蝕問題，還研制了用工程塑料制作螺紋絲對，作為過渡管件，防止鋼鋁螺紋直連。我國鋁制散熱器的行業(yè)標準，歷經多方反復征求意見和工程實踐檢驗考核，即將出臺。相信行業(yè)標準的實施，有利于規(guī)范我國輕型散熱器的生產，有利于散熱器行業(yè)的進步。

　　5 散熱器的無效熱損失

　　靠外墻安裝的輻射器，背部與冷墻面之間有輻射器傳熱，這部分熱量通過外墻直接傳到室外，對提升室溫無益，故為散熱器的無效熱損失，為了降低建筑能耗，應該采取措施，防止無效熱損失。研究表明，當背部外墻厚度為240mm時，用表面黑度較高且光潔平整的薄板制成隔熱析，固定于散熱器與背部冷墻面之間，如圖2，既可隔絕散熱器背部的輻射放熱，又能使背部對流放熱得以保持，約可減少散熱器散熱量6.4%的效熱損失。

　　供暖散熱器在居室裝修中的技術處理，關系建筑節(jié)能和用戶的切身利益，應該給予足夠重視。

　　參考文獻：

　　1 蕭曰嶸，牟靈泉，董重成，民用供暖散熱器，北京：清華大學出版社，1996。

　　2 中國建筑科學研究院建筑設計研究所，建筑標準設計研究所，民用建筑采暖通風設計技術措施。北京：中國建筑工業(yè)出版社，1983。

　　3 李元哲，劉剛，蕭曰嶸，散熱器節(jié)能技術措施的再探討。全國暖通空調制冷1988年學術年會論文集，1988。