論散熱器在工程設計中的應用

一、散熱器的發展狀態

散熱器作為采暖系統的末端設備，經歷了材質單一、品種單一、選擇局限的發展過程。隨著改革開放的發展及需求，借鑒國外散熱器制造形式并創新自力開發國內散熱器新品種，使得國內散熱器行業的發展及散熱器新品種不斷的出現，達到了空前繁榮的歷史時期，國產散熱器從外形及各項性能指標均達到或超過了國外散熱器的設計及制作標準，比如鋁制柱翼型、高壓鑄鋁型、銅管鋁翅片型、銅鋁復合型等輕型散熱器。從材質上劃分，有鋼鋁復合（厚壁鋼管）、不銹鋼鋁復合、銅鋁復合散熱器，使散熱器達到了外型美觀、承壓高、散熱量大、耐腐蝕、壽命長等特點，為工程設計、使用奠定了良好的基礎。

二、工程設計中的設計及應用

如何選擇和使用散熱器，就成為暖通專業設計人員必須面對的大問題。

從經濟角度出發：性價比是設計及甲方選擇不同品種散熱器的主要因素之一。選擇不同材質，性價比高的散熱器，在鋼鋁復合（厚壁鋼管）、不銹鋼鋁復合、銅鋁復合散熱器中，應選擇鋼鋁復合散熱器，其水道采用厚壁鋼管，用生產廠家的通俗說法，該材質的散熱器壽命與采暖系統的供暖管道同壽命，其論點基于流水通道采用厚壁鋼管與系統管道壁厚相同。因其水道采用厚壁鋼管，從制作成本上說，鋼鋁復合散熱器價位相對于不銹鋼鋁復合和銅鋁復合散熱器要低出很多；

當建設方強調要采用耐腐蝕、外型美觀的散熱器時，不妨在不銹鋼鋁復合和銅鋁復合散熱器中加以選擇。目前，在設計院選用的散熱器中，鋼鋁復合散熱器、不銹鋼鋁復合和銅鋁復合散熱器占據頗大的分量；

從暖通專業理論來說：散熱器設置位置對散熱器的散熱有很大影響，散熱器散熱多基于對流散熱，其設置位置應以窗臺下為最好，從窗縫侵入的冷空氣會馬上被加熱，投入對流運行；

從散熱量需求及美觀要求來說：比如使用在車間、禮堂等高大空間的場合，建議首選鋼管鋁翅片或銅管鋁翅片型散熱器，該散熱器對流效果突出，散熱量大，適用于高大空間建筑的采暖要求；

從使用效果出發：盡可能避免散熱器安裝在房間的實墻面上（即沒有窗），散熱器散熱多基于對流散熱，當高溫氣流從散熱器中流出時將室內粉塵中的有機物加熱后隨受熱的氣流貼附于墻面上時，其中發粘的有機物就粘在墻面上，造成墻面的污染，既不美觀又難于擦拭。

三、對散熱器品種應用及未來市場占有率的評估

1、目前國產散熱器中鋼管衛浴散熱器和鋼制管式散熱器來說，存在的問題是：（1）鋼管衛浴散熱器在工程設計中，當房間有外墻和外窗時，其散熱量偏低；（2）鋼制管式散熱器，因散熱面積僅為鋼管的表面積，為達到所需的熱量需求，就得增加鋼管的根數和排數，但隨著排數的增加，其擦拭的難度亦相應增加，失去了好擦拭的設計理念；（3）鋼制管式散熱器為適應不同負荷的要求，大部分均采用增加散熱器的高度，這樣高大的外形，對其設置的位置就出現了問題，只好裝在實墻面上，新裝修好的房間，隨供暖次數增加，勢必造成熏墻的問題，在用戶認識不足的情況下，尚可存留一定的市場，關于熏墻的問題已在中央電視臺生活頻道播出，可以推測，鋼制管式散熱器的市場前景會受限。

2、除鋼制管式散熱器外的各種產品，因其造型美觀、承壓高、散熱量大、耐腐蝕、壽命長等特點，市場占有率是沒有問題的。

3、特別強調的是高壓鑄鋁散熱器，其水道材質有鋼管、不銹鋼管和銅管，水道元件焊接成型后，放入壓鑄機內，在800t的高壓下一次壓鑄成型，使水道元件與壓鑄鋁完美結合，避免了水道和散熱片（鋁型材）接觸面存在的兩張皮的問題，提高了散熱器的熱穩定性。如甘肅金山集團研制的雙水道高壓鑄鋁散熱器，該散熱器在設計上有兩大突破：（1）獨特的雙水道設計，使熱媒與散熱材料接觸面增大，散熱材料表面溫度迅速提高，從而使散熱材料對流換熱系數加大；（2）五條對流通道設計，加大了對流空氣與散熱材料的接觸面積，提高了空氣與散熱材料之間的對流換熱效率。其散熱量以中心距600高為例：當采用銅水道時，散熱量為220W/片；當采用不銹鋼水道時，散熱量為208W/片；當采用鋼水道時，散熱量為210W/片。

對設計院和甲方來說性價比仍是產品占領市場的主要因素。可以預見，在降低成本、批量生產的情況下，國產輕型散熱器不但擁有廣大的國內市場，還可以擁有更多的國外市場。

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