摘 要:隨著社會(huì)的發(fā)展和社會(huì)觀念的進(jìn)步,節(jié)能環(huán)保已經(jīng)成為建筑行業(yè)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(nèi)的溫度,即避免房間處于負(fù)荷狀態(tài)以免出現(xiàn)過高的溫度。在可控的條件下提高室內(nèi)的溫度就是要控制和調(diào)節(jié)散熱器散熱量裝置。文章介紹了散熱器散熱量調(diào)節(jié)裝置的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方法,根據(jù)散熱量調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)裝置來測試實(shí)際問題中散熱器散熱量調(diào)節(jié)裝置的性能,進(jìn)一步開發(fā)和研究新功能的散熱量調(diào)節(jié)裝置。
關(guān)鍵詞:散熱器;散熱量調(diào)節(jié);裝置;開發(fā)研究
引言
隨著能源問題的日漸突出和環(huán)境問題的顯露,人們?cè)絹碓疥P(guān)注建筑行業(yè)節(jié)能環(huán)保的問題,當(dāng)前建筑行業(yè)普遍采用室外溫度計(jì)算來進(jìn)行采暖設(shè)計(jì),在實(shí)際環(huán)境中室外的溫度一般高于計(jì)算溫度,沒有及時(shí)調(diào)節(jié)熱源的話就會(huì)使室內(nèi)溫度過高,不得不開窗散熱,浪費(fèi)了熱量和能源。為了改變我國以往的非節(jié)能型的建筑,不得不對(duì)散熱器的調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行改進(jìn),以滿足人們?nèi)找嫣岣叩墓?jié)能要求。文章將會(huì)通過實(shí)驗(yàn)來改進(jìn)和調(diào)節(jié)散熱器的調(diào)節(jié)裝置。
1 散熱器散熱量調(diào)節(jié)裝置的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方法
為了研究散熱器散熱量調(diào)節(jié)裝置的性能,此實(shí)驗(yàn)針對(duì)一項(xiàng)常用的散熱器進(jìn)行測試,記錄下其熱工參數(shù),根據(jù)測試得出在不同的百葉角度下的散熱量來分析和總結(jié)散熱器在進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)的規(guī)律,并應(yīng)用于實(shí)際問題當(dāng)中。
1.1 散熱量調(diào)節(jié)裝置的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的具體內(nèi)容主要是對(duì)某一種型號(hào)的散熱器規(guī)定一個(gè)恒定的標(biāo)準(zhǔn)流量,改變供水的溫度,測量以下幾種數(shù)據(jù):第一,安裝散熱量調(diào)節(jié)裝置與不安裝時(shí)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(diào)節(jié)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(diào)節(jié)裝置的實(shí)驗(yàn)方法
散熱量調(diào)節(jié)裝置的實(shí)驗(yàn)方法主要包含測試的具體要求、計(jì)算散熱量的過程方法、整理測量數(shù)據(jù)。在對(duì)以熱水為測量媒介的實(shí)驗(yàn)中,要進(jìn)行三種情況的測量,在相同的流量下采取三組連續(xù)值進(jìn)行測量,實(shí)驗(yàn)要在循環(huán)系統(tǒng)和穩(wěn)定的封閉環(huán)境中進(jìn)行,其中包括:流量偏差不超過正負(fù)2%,溫度偏差不超過正負(fù)2%,壓力偏差不超過正負(fù)2%,中心溫度偏差不超過正負(fù)0.3%,安裝散熱器后壁面溫度偏差不超過正負(fù)0.3%。在達(dá)到環(huán)境要求后,每10分鐘測量一次數(shù)據(jù),不少于6次,主要記錄流量、水溫、室內(nèi)最初溫度來計(jì)算平均散熱量。平均散熱量的計(jì)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(shí)驗(yàn)中熱水的平均流量,Cp表示水的比熱容,tg與tk分別表示實(shí)驗(yàn)中散熱器進(jìn)口與出口處熱水的溫度。獲得實(shí)驗(yàn)中的測量數(shù)據(jù)后進(jìn)行對(duì)比整理來獲得散熱器的散熱量。
2 散熱器散熱量調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)裝置
2.1 ISO國際標(biāo)準(zhǔn)下的低溫?zé)崴崞鲗?shí)驗(yàn)系統(tǒng)
ISO國際標(biāo)準(zhǔn)下的散熱器實(shí)驗(yàn)是經(jīng)過冷卻空氣、封閉測試的低溫?zé)崴崞鲗?shí)驗(yàn),主要由以下幾個(gè)環(huán)節(jié)組成:實(shí)驗(yàn)室組建,建立散熱器散熱量調(diào)節(jié)的水循環(huán)系統(tǒng)、通風(fēng)制冷系統(tǒng)等。其中,散熱器散熱量調(diào)節(jié)的水循環(huán)系統(tǒng)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(tǒng)要保證流量和供水溫度保持在一個(gè)恒定且穩(wěn)定的狀態(tài),以確保能夠精確地進(jìn)行測量,符合國際標(biāo)準(zhǔn)。在進(jìn)行空氣冷卻時(shí),要保證每面墻壁都能夠均勻冷卻,同時(shí),要對(duì)送風(fēng)溫度進(jìn)行合理的控制和調(diào)節(jié)。另外,為了適應(yīng)實(shí)驗(yàn)中不同負(fù)荷的要求要使用多臺(tái)制冷器來調(diào)節(jié)。
2.2 研究分析實(shí)際實(shí)驗(yàn)的誤差
實(shí)際實(shí)驗(yàn)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(tǒng)誤差。測量流量誤差要采用重量法,工具有天平、計(jì)時(shí)器和換向器。天平的精確度最大要達(dá)到千克,最小要精確到毫克,根據(jù)計(jì)時(shí)器來控制和調(diào)節(jié)換向器。測量溫度誤差要使用電阻,測量溫度時(shí)要精確到0.01℃,溫度偏差和波動(dòng)值不超過正負(fù)0.1℃。測量系統(tǒng)誤差主要取決于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測量方法,包括直接測量和間接測量。直接測量是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)直接獲得,間接測量則是通過直接測量的數(shù)據(jù)計(jì)算得到。間接測量的誤差不僅與直接測量數(shù)據(jù)有關(guān),還與選取的相關(guān)函數(shù)關(guān)系有關(guān)。根據(jù)上文的計(jì)算公式可知,實(shí)驗(yàn)中散熱器的散熱量是根據(jù)測量的相關(guān)數(shù)據(jù)獲得,可能會(huì)產(chǎn)生間接測量誤差。
2.3 設(shè)計(jì)制作散熱器散熱量調(diào)節(jié)裝置時(shí)需注意的問題
設(shè)計(jì)制作散熱器散熱量調(diào)節(jié)裝置的罩的材料導(dǎo)熱性能較差,根據(jù)百葉的數(shù)量來調(diào)節(jié)散熱量。其中需要注意的問題有:第一,調(diào)節(jié)罩的面板前后的長度要相等;第二,為了避免百葉片關(guān)閉或者前面板跑出熱氣,可以適當(dāng)將前面板延長一節(jié);第三,罩體和散熱器最好有一段距離,以保證正常供暖加強(qiáng)散熱流。
3 實(shí)際測試散熱量調(diào)節(jié)裝置的性能
3.1 實(shí)驗(yàn)過程
實(shí)驗(yàn)的具體過程為:第一,未安裝散熱器散熱量調(diào)節(jié)裝置,設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)流量,供水溫度穩(wěn)定在95℃左右;第二,進(jìn)一步穩(wěn)定系統(tǒng),安裝好散熱器散熱量調(diào)節(jié)裝置,改變百葉的角度,可采取0°、45°和90°。根據(jù)不同角度的百葉測量需要的相應(yīng)的數(shù)據(jù);第三,固定95℃的標(biāo)準(zhǔn)流量,將供水溫度變?yōu)?5℃,穩(wěn)定后再測量相應(yīng)的數(shù)據(jù),根據(jù)步驟二重復(fù)操作。再改變幾次供水溫度重復(fù)步驟二進(jìn)行數(shù)據(jù)的測量。
3.2 分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果
在某些條件固定的情況下,對(duì)實(shí)驗(yàn)中散熱器散熱量調(diào)節(jié)裝置的散熱量進(jìn)行分析,在實(shí)際生活中有實(shí)用價(jià)值的散熱量調(diào)節(jié)裝置要求可以將室內(nèi)溫度控制和調(diào)節(jié)在5℃左右。
4 對(duì)散熱量調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行成本優(yōu)化
在選擇散熱器散熱量調(diào)節(jié)裝置時(shí),除了考慮調(diào)節(jié)裝置的性能外,裝置的成本也是很重要的一個(gè)經(jīng)濟(jì)問題,既包括制造成本,也包括調(diào)節(jié)成本,即調(diào)節(jié)裝置在調(diào)節(jié)1單位的室內(nèi)溫度時(shí)所需成本。這些成本的計(jì)算包含實(shí)驗(yàn)材料,要考慮材料的強(qiáng)度和耐高溫的性能。在成本優(yōu)化方面可以從材料入手,也可以在安裝和調(diào)節(jié)方面節(jié)約成本。
5 結(jié)束語
當(dāng)前,世界上主要的利用集體供熱的國家十分關(guān)注用戶的節(jié)能與環(huán)保,主要通過控制和調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度、保持水力平衡來實(shí)現(xiàn)。二十一世紀(jì)以來,人們?cè)絹碓街匾暪?jié)約能源,節(jié)能技術(shù)和相關(guān)設(shè)備也備受關(guān)注。根據(jù)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行散熱器散熱量調(diào)節(jié)裝置的性能測試和選擇,減少調(diào)節(jié)裝置在設(shè)計(jì)之初出現(xiàn)的不必要的失誤,在盡可能優(yōu)化成本的基礎(chǔ)上制造出性能更好的散熱量調(diào)節(jié)裝置。
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