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    散熱片安裝位置的選擇

    2016-11-06 13:43:34

     

    嚴格意義上,當我們衡量室內是否達到舒適溫度時,應以在室中心離地1.5m高度處的濕球溫度計測得的溫度為評判依據,通過這種方法模擬出人處在室內藉由濕潤的體表感受到的溫度,這一般稱為體感溫度。對于以對流換熱為主的雅克菲鋼制板式散熱片來說,只有先加熱室內空氣,而后空氣將熱量傳遞給人體,才能使用戶感覺到溫暖。所以散熱片的采暖效果亦即散熱片所鋪展的室內溫度場不僅僅取決于其自身的材質和結構,而且受到室內的風場、壓力場的很大影響。
    極端地說,如果將散熱片放置于真空環境中,就算它的表面溫度達到85℃,也完全不會通過對流產生散熱效果。所以說,對于需要掛靠在維護結構上的散熱片來說,它的安裝位置是一個需要注意的問題。散熱片常見的安裝位置按推薦順序排列有窗下、窗邊、門后、內墻這幾個位置,下面分別進行一些說明。

    像臥室這樣的面積不大但對采暖舒適度要求比較高的房間,一般推薦將散熱片安裝在窗下,原因有二:
    1.增加采暖響應速度
    散熱片表面與空氣、空氣與空氣的換熱均屬于對流換熱,生活常識和理論知識都告訴我們,在對流換熱過程中,加熱物體和被加熱物體的溫差越大、空氣流速越高,這個換熱過程的導熱速率就會越大。由于建筑中窗和門的導熱系數很大(易散熱),且縫隙中會有一定量的冷風滲透,因此外窗附近是居室中溫度最低的地方。所以將散熱片安置在窗下時,溫差最大,且空氣流動速度最大,這樣在單位時間內,散熱片可以向室內散發出最多的熱量,使室內快速升溫。
    2.均衡室溫
    室內的冷空氣主要來自于門窗,由于低溫空氣的密度大,所以進入室內的冷空氣會徘徊在地面,剛好和人喜好下熱上涼的溫度場沖突。所以,隔絕或加熱這些冷空氣會很大地提高采暖舒適度。
    下圖為一些典型的室內采暖溫度場:散熱片安裝在窗下 散熱片在窗下且與窗等寬 地暖 散熱片安裝在內墻

    圖1.不同采暖方式的垂直溫度場
    從圖中可以看出,由于冷空氣的滲透,所有的溫度場在貼近地面的區域都會存在一個溫度驟降區域。其中與窗等寬的散熱片通過加熱窗縫中進入的冷空氣,最大程度地降低了冷風影響,但是一般選型計算得到的散熱片長度要小于窗戶寬度,配備與窗等寬的散熱片會增加成本且占用室內空間,所以很少會采用。
    對比窗下和內墻兩個位置的散熱片采暖溫度場,我們發現將散熱片裝在窗下可以更好地均衡室溫。在實際的應用過程中,我們還發現,由于冷空氣的介入,散熱片上方熱氣被降溫增流,可以在保證散熱量的前提下,減弱用戶站在散熱片旁邊時的烘烤感。

    將散熱片安裝在窗下需要注意一些細節問題,首先散熱片需離地10cm+,這樣才能保證下部空氣流動順暢,而散熱片上方建議要比窗臺矮10cm+,這樣才會形成熱風幕有效地混合冷風。其次,一定要避免散熱片被窗簾覆蓋,這會嚴重影響采暖效果。

    對于設置了落地窗的房間例如客廳,將散熱片安裝在窗下已經不可能,那應該選取什么位置呢。其實這種情況就比較復雜了,雖說建議依次考慮窗邊、門后、內墻。但實際應用過程中,這些位置往往被各種家具占據,在客廳中,我們往往需要采用900mm高度的散熱片來避免墻面太過擁擠,要知道一般窗下散熱片都只需要600mm高度。而且,居室中的布置對于采暖也具有影響,在窗邊放置散熱器確實可以起到一定程度加熱冷空氣的作用,但是這些位置有時會離床太近讓用戶感到明顯的溫度梯度,這顯然是不舒適的,在門后放置散熱片可以大大節省管道長度,且門和窗類似也是冷空氣流動比較強的區域,但是門框尺寸和用戶的審美喜好都對這種方法有很大限制。
    有些時候由于種種因素,安裝人員不得不將散熱片放在正對窗戶的內墻,在圖1中可以看出,一般情況下這是最不合適的方案,但其實如果設置得當,也可以取得很好的效果,例如憑借內墻的面積優勢,在對角放置兩組相對短一些的散熱片,取代原計劃的一組長散熱片,一般可以取得更好的散熱效果。

    所以說,散熱片安裝位置的選取也是一門很大的學問,需要安裝人員全面的理論知識和豐富的經驗。其實也無外乎三點:
    1、和用戶充分溝通,這是最重要的,因為有時候我們為了采暖效果而選擇的安裝位置在用戶眼中因為不滿足其審美而變得一文不值;
    2、盡量將散熱片安裝在低溫區域,這樣可以增強換熱量。有很多人認為安裝在低溫的位置會加速熱量向室外的散失,但其實不管我們將散熱片放在低溫處還是常溫處,房間的整體散熱量不會有多大變化,我們無法做到對熱量的節流。而將散熱片安裝在低溫處可以提高傳熱速率,相當于開源。
    3、注意避開家具對熱對流的影響,我們要保證熱空氣流動順暢,在縱向上絕對不能有任何遮擋物,在橫向上,如果散熱器和床之間隔著一個衣柜,肯定效果也會不如意的。所以,在安裝時注意這三點,基本上可以做出一個比較科學而明智的選擇。

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