供暖系統的散熱設備是系統的重要組成部分。它向房間散熱以補充房間的熱損失，保持室內要求的溫度。散熱設備向房間傳熱的方式主要有散熱器、輻射供暖設備和熱風供暖設備。
基本介紹
- 中文名：供暖系統末端裝置
- 外文名：The end device of the heating system
- 用途：保持室內要求的溫度
- 分類：三種
- 性質：科學
供暖系統的散熱設備分類,散熱器,散熱器選用原則,散熱器的布置,低溫輻射供暖,鋼製輻射板,鋼製輻射板的安裝,高溫輻射供暖,暖風機,暖風機的特點及分類,離心式(大型)暖風機的布置,
供暖系統的散熱設備分類
供暖系統的散熱設備是系統的重要組成部分。它向房間散熱以補充房間的熱損失，保持室內要求的溫度。散熱設備向房間傳熱的方式主要有下列三種情況：
(1)散熱器。供暖系統的熱媒(蒸汽或熱水)，通過散熱設備的壁面，主要以自然對流傳熱方式(對流傳熱量大於輻射傳熱量)向房間傳熱。這種散熱設備通稱為散熱器。散熱器是最主要的散熱設備形式。
(2)輻射供暖設備。熱媒通過散熱設備壁面，主要以輻射方式向房間傳熱。依據散熱設備表面溫度，又可分為：
1)低溫輻射供暖設備。供暖系統以低溫熱水(≤60℃)為加熱熱媒，以塑膠盤管作為加熱管，預埋在地面混凝土層中並將其加熱，向外輻射熱量的供暖方式稱為低溫熱水地面輻射供暖。此時，建築物部分圍護結構與散熱設備合二為一，壁面溫度小於45℃；由於是將通熱媒的盤管或排管埋入建築物結構(如牆、地板等)內，與人距離很近，表面溫度不能太高；室內美觀，熱舒適條件好，多用於民用建築中。
2)中溫輻射供暖設備。以高溫水或蒸汽為熱媒，壁面溫度80一200℃，主要形式是鋼製輻射板，套用於高大工業廠房。
3)高溫輻射供暖設備。分為電氣紅外線輻射供暖和燃氣紅外線輻射供暖，適用於廠房局部供暖或室外作業局部供暖。
(3)熱風供暖設備。通過散熱設備向房間輸送比室內溫度高的空氣，以強制對流傳熱方式直接向房間供熱。利用熱空氣向房間供暖的系統，稱為熱風供暖系統。熱風供暖系統既可以採用集中送風的方式，也可以利用暖風機加熱室內再循環空氣的方式向房間供暖。
散熱器
供暖散熱器是通過熱媒將熱源產生的熱量傳遞給室內空氣的一種散熱設備。散熱器的內表面一側是熱媒(熱水或蒸汽)，外表面一側是室內空氣，其功能是將供暖系統的熱媒(蒸汽或熱水)所攜帶的熱量，通過散熱器壁面傳給房間。隨著經濟的發展以及物質技術條件的改善，市場上的散熱器種類很多。對於選擇散熱器的基本要求，可以歸納為以下四個方面：
(1)熱工性能方面的要求。散熱器的傳熱係數K值越高，說明其散熱性能越好。提高散熱器的散熱量、增大散熱器傳熱係數的方法，可以採用增大外壁散熱面積(在外壁上加肋片)、提高散熱器周圍空氣流動速度和增加散熱器向外輻射強度等途徑。
(2)經濟方面的要求。散熱器傳給房間的單位熱量所需金屬耗量越少，成本越低，其經濟性越好。
(3)安裝和使用工藝方面的要求。散熱器應具有一定的機械強度和承壓能力；散熱器的結構形式應便於組合成所需要的散熱面積，結構尺寸要小，少占房間面積和空間；散熱器的生產工藝應滿足大批量生產的要求。
(4)衛生和美觀方面的要求。散熱器外表光滑，不積灰和易於清掃，散熱器的裝設不應影響房間的外形美觀。
(5)使用壽命的要求。散熱器應不易於被腐蝕和破損，使用年限長。
散熱器選用原則
如前所述，選用散熱器類型時，應注意在熱工、經濟、衛生和美觀等方面的基本要求。但要根據具體情況，有所側重。設計選擇散熱器時，應符合下列原則性的規定：
(1)散熱器的工作壓力，當以熱水為熱媒時，不得超過製造廠規定的壓力值。對高層建築使用熱水供暖時，首先要求保證承壓能力，這對系統安全運行至關重要；當採用蒸汽為熱媒時，在系統啟動和停止運行時，散熱器的溫度變化劇烈，易使接口等處滲漏，因此，鑄鐵柱型和長翼型散熱器的工作壓力不應高於0.2MPa，鑄鐵圓翼型散熱器不應高於0.4MPa。
(2)在民用建築中，宜採用外形美觀、易於清掃的散熱器。
(3)在放散粉塵或防塵要求較高的生產廠房，應採用易於清掃的散熱器。
(4)在具有腐蝕性氣體的生產廠房或相對濕度較大的房間，宜採用耐腐蝕的散熱器。
(5)採用鋼製散熱器時，應採用閉式系統，並滿足產品對水質的要求，在非供暖季節供暖系統應充水保養；蒸汽供暖系統不允許採用鋼製散熱器(柱型、板型和扁管)。
(6)採用鋁製散熱器時，應選用內防腐型鋁製散熱器，並滿足產品對水質的要求。
散熱器的布置
布置散熱器時，應注意下列一些規定：
(1)散熱器一般應安裝在外牆的窗台下，這樣，沿散熱器上升的對流熱氣流能阻止和改善從玻璃窗下降的冷氣流和玻璃冷輻射的影響，使流經室內的空氣比較暖和舒適。
(2)為防止凍裂散熱器，兩道外門之間不準設定散熱器。在樓梯間或其他有冰結危險的場所，其散熱器應由單獨的立、支管供熱，且不得裝設調節閥。
(3)散熱器一般應明裝，布置簡單。內部裝修要求較高的民用建築可採用暗裝。託兒所和幼稚園應暗裝或加防護罩，以防燙傷兒童。暗裝時應留有足夠的空氣流通通道，並方便維修，暗裝散熱器設溫控閥時，應採用外置式溫度感測器，溫度感測器應設定在能正確反映房間溫度的位置。
(4)在垂直單管或雙管熱水供暖系統中，同一房間的兩組散熱器可以串聯連線；貯藏室、盥洗室、廁所和廚房等輔助用室及走廊的散熱器，可同鄰室串聯連線。兩串聯散熱器之間的串聯管直徑應與散熱器接口直徑(一般為DN32)相同，以便水流暢通。
(5)在樓梯間布置散熱器時，考慮樓梯間熱流上升的特點，應儘量布置在底層或按一定比例分布在下部各層。
(6)柱型散熱器每組散熱器片數不宜過多，鑄鐵柱型散熱器每組片數不宜超過25片，組裝長度不宜超過1500mm。當散熱器片數過多，分組串接時，供、回管支管宜異側連線。
低溫輻射供暖
散熱器主要以對流方式向室內散熱，對流散熱器占總散熱量的50%以上。而輻射供暖是利用建築物內部頂面、牆面、地面或其他表面進行供暖的系統。輻射供暖系統主要靠輻射散熱方式向房間供應熱量，其輻射散熱量占總散熱量的50%以上。
當輻射表面溫度小於80℃時，稱為低溫輻射供暖。低溫輻射供暖的結構形式是把加熱管(或其他發熱體)直接埋設在建築構件內而形成散熱面。
低溫輻射供暖的主要形式有金屬頂棚式，頂棚、地面或牆面埋管式，空氣加熱地面式，電熱頂棚式和電熱牆式等。其中，頂棚、地面或牆面埋管式近幾年得到了廣泛的套用，比較適合於民用建築與公共建築中考慮安裝散熱器會影響建築物協調和美觀的場合。
鋼製輻射板
當輻射供暖溫度為80～200℃時，稱為中溫輻射供暖。中溫輻射供暖通常是用鋼板和小管徑的鋼管制成矩形塊狀或帶狀散熱板。這種系統主要套用於工業廠房，用在高大的工業廠房中的效果更好。在一些大空間的民用建築，如商場、體育館、展覽廳、車站等也得到套用。鋼製輻射板也可用於公共建築和生產廠房的局部區域或局部工作地點供暖。
中溫輻射供暖通常利用鋼製輻射板散熱，根據鋼製輻射板長度的不同，可分成塊狀輻射板和帶狀輻射板兩種形式。塊狀輻射板的長度一般以不超過鋼板的自然長度為原則，通常為1000-2000mm。其構造簡單、加工方便，便於就地生產，在放出同樣熱量時，其金屬耗量比鑄鐵散熱器供暖系統節省50%左右。帶狀輻射板是將單塊的塊狀輻射板按長度方向串聯而成的。通常沿房屋長度方向布置，長度可達數十米，水平吊掛在屋頂下或屋架下弦的下部。
帶狀輻射板適用於大空間建築，其排管較長，加工安裝沒有塊狀輻射板方便，而且其排管的膨脹性、排氣及凝結水的排除問題等較難解決。如果在鋼製輻射板的背面加保溫層，可以減少背面的散熱損失，讓熱量集中在板前輻射出去，這種輻射板稱為單面輻射板。它背面方向的散熱量，大約只占板面總散熱量的10%。如果鋼製輻射板背面不加保溫層，就成為雙面輻射板。雙面輻射板的散熱量可比同樣的單面輻射板增加30%左右。
鋼製輻射板的特點是採用薄鋼板，小管徑和小管距，薄鋼板的厚度一般為0.5～1.0mm，加熱管通常為水、煤氣鋼管，管徑有DN15mm、DN20mm和DN25mm。主要套用在高大的生產廠房和一些大空間的民用建築中，如商場、展覽廳、車站等，也可用於公共建築的局部區域或局部工作地點供暖。
鋼製輻射板的安裝
鋼製輻射板的安裝，可有下列三種形式：
(1)水平安裝。熱量向下輻射。
(2)傾斜安裝。傾斜安裝在牆上或柱間，熱量傾斜向下輻射。採用時應注意選擇合適的傾斜角度，一般應使板中心的法線通過工作區。
(3)垂直安裝。單面板可以垂直安裝在牆上，雙面板可以垂直享裝在兩個柱子之間，向兩面散熱。
輻射板的安裝高度變化範圍較大，通常不宜安裝得過高。尤其是沿外牆水平安裝時，如裝置過高，則有相當一部分輻射熱被外牆吸收，從而增加了車間的耗熱。在多塵車間裡，輻射板散出的輻射熱，有一部分會被塵粒吸收和反射，變為對流熱，因而使輻射供暖的效果降低。但輻射板安裝過低，會使人有燒烤的不舒適感。因此，鋼製輻射板的最低安裝高度應根據熱媒平均溫度和安裝角度。此外，在布置全面供暖的輻射板時，應儘量使生活地帶或作業地帶的輻射照度均勻，並應適當增加外牆和大門處的輻射板數量。
高溫輻射供暖
按能源類型的不同可分為電紅外線輻射供暖和燃氣紅外線輻射供暖。電紅外線輻射供暖設備中套用較多的是石英管或石英燈輻射器。石英管紅外線輻射器的輻射溫度可達990℃，其中輻射熱占總散熱量的78%。燃氣紅外線輻射供暖是利用可燃氣體或液體通過特殊的燃燒裝置進行無焰燃燒，形成800-900℃高溫，向外界發射出波長為2.47～2.71μm的紅外線，在供暖空間或工作地點產生良好的熱效應。燃氣紅外線輻射供暖適合於燃氣豐富而價廉的地方，它具有構造簡單、輻射強度高、外形尺寸小、操作簡單等優點。如果條件允許可用於工業廠房或一些局部工作點的供暖，是一種套用較廣泛、效果較好的供暖形式。但使用時應注意防火、防爆和通風換氣。
暖風機
暖風機的特點及分類
暖風機是由通風機、電動機和空氣加熱器組成的聯合機組，它將吸人空氣經空氣加熱器加熱後送入室內，以維持室內所要求的溫度。
熱風供暖是比較經濟的供暖方式之一，其對流散熱量幾乎占100%，具有熱惰性小、升溫快、使室溫分布均勻、室內溫度梯度小且設備簡單投資少等優點，適用於耗熱量大的高大廠房、大空間的公共建築、間歇供暖的房間以及由於防火防爆和衛生要求必須全部採用新風的車間等。
當空氣中不含粉塵和易燃易爆氣體時，暖風機可用於加熱室內循環空氣。如果房間較大，需要的散熱器數量過多，難以布置時，也可以用暖風機補充散熱器散熱量的不足部分。車間用暖風機供暖時，一般還應適當設定一些散熱器，在非工作期間，可以關閉部分或全部暖風機，由散熱器維持生產車間要求的值班供暖溫度(5℃)。
軸流式暖風機主要有冷、熱水系統兩用的S型暖風機和蒸汽、熱水兩用的NC型、NA型暖風機。NC型軸流式暖風機。軸流式暖風機結構簡單、體積小、出風射程遠、風速低、送風量較小。一般懸掛或支架在牆上或柱子上，可用來加熱室內循環空氣。
離心式暖風機主要有熱水、蒸汽兩用的NBL型暖風機，可用於集中輸送大流量的熱空氣。離心式暖風機氣流射程長、風速高、作用壓力大、送風量大且散熱量大。除了可用來加熱室內再循環空氣外，還可用來加熱一部分室外的新鮮空氣。這類大型暖風機是由地腳螺栓固定在地面的基礎上的。
離心式(大型)暖風機的布置
由於大型暖風機的風速和風量都很大，所以應沿車間長度方向布置。出風口距側牆不宜小於4m，氣流射程不應小於車間供暖區的長度。在射程區域內不應有構築物或高大設備。暖風機不應布置在車間大門附近。離心式暖風機出風口距地面的高度，當廠房下弦不大於8m時，取3.5～6.0m；當廠房下弦大於8m時，取5～7m。吸風口距地面不應小於0.3m，且不應大於1m。應注意，集中送風的氣流不能直接吹向工作區，應使房間生活地帶或作業地帶處於集中送風的回流區，送風溫度一般採用30-50℃，不得高於70℃。生活地帶或作業地帶的風速，一般不大於0.3m/s，送風口的出口風速一般可採用5～15m/s。
