第五章建筑供暖5-1、散热器传热系数受哪些因素影响，并说明为什么要对其进行修正？【答】散热器的传热系数主要取决于散热器外表面空气侧的放热系数，而在自然对流情况下，放热系数又主要与传热温差有关。

另外，还会受到通过散热器的热水流量、散热器的片数、散热器的安装方式、散热器的几何形状、表面涂料等影响。

而实验方法确定的传热系数是在特定的情况下测定的，故在实际情况还需要对其进行修正。

主要考虑的修正有散热器组装片数修正、散热器连接形式修正、散热器安装形式修正和流量修正。

5-2、散热器的布置与安装要考虑哪些问题？【答】①考虑散热效果问题。

房间有外窗时，最好每个外窗下设置一组散热器，以便于散热器上升的热气流能阻止和改善从玻璃窗下降的冷气流和冷辐射影响，同时也可迅速加热从窗缝隙渗入的冷空气。

楼梯间布置散热器时，考虑到因热流上升上部空气温度比下部高，应尽量把散热器布置在底层或按一定比例分布在下部各层。

②考虑管道布置问题。

应避免户内管路穿过阳台门和进户门，应尽量减少管路的安装。

③考虑散热器防护问题。

为防止冻裂散热器，两道外门之间不能设置散热器。

在其他有冻结危险的场所，其散热器应设单独的立、支管供热，且不得装设调节阀。

托儿所、幼儿园散热器应暗装或加防护罩，以防烫伤儿童。

④散热器应明装，简单布置，内部装修要求高可采用暗装。

散热器安装应保证底部距地面不小于60mm，通常取为150mm，顶部距窗台板不小于50mm，背部与墙面净距不小于25mm。

5-3、某一房间采用管材为PE-X地板辐射供暖，房间热负荷为2000W，地板面积为50 m2，室内温度要求20℃。

已知加热管覆盖层为:60 mm豆石混凝土和20 mm水泥砂浆找平，表面为瓷砖，其平均热阻为0.02m2.K/W，加热管为间距为200 mm。

若地板表面温度为26℃，求加热管热水平均温度？解：加热管为间距为200 mm ，室内温度要求20℃，查表得平均水温t w =35℃时，q x =80.4 w/m 2根据校核地面平均温度的公式：t pj =t n +9.82×（100x q ）0.969，得t pj =27.9℃ 与26℃比较接近，且未超过上限值当t w =40℃时，t pj ＞29℃故取加热管平均温度为35℃，此时t pj =27.9℃，q x =80.4 w/m 25-4、民用建筑采用低温热水地板辐射供暖的供水温度和供、回水温差及系统的工作压力宜采用何值？ 答：低温热水地板辐射供暖的供水温度宜采用35-45℃，不应大于60℃，供回水温差不应大于10℃，且不宜小于5℃，系统的工作压力不应大于0.8MPa 。

5-5、膨胀水箱有哪些作用？其上连接有哪些管子及各自的用处？答： 作用：容纳膨胀水、维持系统压力、排除系统内的空气。

水箱上连接有膨胀管、溢流管、排水管、信号管和循环管。

膨胀管将膨胀水箱与系统相连，系统加热后增加的膨胀水量通过膨胀管进入膨胀水箱，系统停止运行水温降低后，膨胀水箱的水又通过膨胀管回馈到系统以防倒空，为防止偶然关闭阀门使系统内压力过分增高而发生事故，膨胀管上不允许安装任何阀门。

溢流管将水箱溢出的水就近排入排水设施中，溢流管上也不允许设置阀门。

排水管用来清洗、检修时放空水箱内的水，需装设阀门，平时关闭。

信号管用于检查膨胀水箱的充水情况，应接至便于管理人员观察控制的地方，末端需设置阀门，平时关闭，检查时打开阀门，若没有水流出，表明膨胀水箱内水位未达到最低水位，需向系统补水。

循环管与膨胀管一起构成自然循环环路膨胀水箱中的水通过该环路形成缓慢流动，防止冻结。

5-6、分户热计量热水集中供暖系统计量方法有哪些？1. 采用户用热量表计量。

2.整栋+分摊 ①散热器热分配计② 按供暖面积分摊③户用热水表分摊按④累计室温分摊3. 按面积收费4.通断时间面积法5-7、某单管热水供暖系统，供水温度75℃ ，回水温度50℃ ，采用四柱813型散热器，明装无遮挡，供暖室内温度 ，试确定如图所示立管中，各组散热器的片数。

【解】 ① 流出第一组散热器的温度：t 1=75-)5075(43001700-⨯=65.1℃ 流出第二组散热器的温度： t 2=75-)5075(43002800-⨯=58.7℃ ② 查教材附录28得柱813型散热器的K=2.237Δt 0.302，每片散热器的面积为0.28m 2，假定：β1=β2=β3=β4=1.0（6～10片）；③Δt1=21.6575+-18=52.05℃ 则F 1=4321111ββββt K Q ∆=05.5205.52237.21700302.0⨯⨯=4.43m 2 故第一组散热器的片数为：n 1=28.043.4=15.8，不在假定的片数范围内,故片数修正为β1=1.05 F1′=4.43×1.05=4.65，n 1′=28.065.4=16.6，取17 ④Δt 2=21.657.58+-18=43.9℃ 同理：F 2=4321222ββββt K Q ∆=9.439.43237.21100302.0⨯⨯=3.57m 2 故第二组散热器的片数为：n 1=28.057.3=12.7，不在假定的片数范围内； F2′=3.57×1.05=3.75，n 2′=28.075.3=13.4，取14 ⑤Δt 3=2507.58+-18=36.35℃ 同理： F3=4321333ββββt K Q ∆=35.3635.36237.21500302.0⨯⨯=6.23m 2 第三组散热器的片数为：n 3=28.023.6=22.3，故另假设β1=1.1（＞20片） F 3′=6.23×1.1=6.85，n 3′=28.085.6=24.5，取25，在假定的片数范围内。

5-8、将上题改为双管系统（各散热器的散热量同5-7题），其余条件不变，确定各组散热器片数，并进行对比分析单管和双管系统，对散热选择的影响。

解: t pj =25075+=62.5℃ Δt=t pj -t n =62.5-18=44.5℃，K=2.237Δt 0.302=7.04 修正系数：假定散热器组装片数修正系数：1 1.0β=；该散热器均异侧连接，上进下出，连接形式修正系数β2=1.009；散热器明装，无遮挡，安装形式修正系数3 1.0β=；流量修正系数β4=1所以散热器所需面积： F1=43211ββββt K Q ∆=009.15.4404.71700⨯⨯=5.47m 2 F2=43212ββββt K Q ∆=009.15.4404.71100⨯⨯=3.54m 2F3=43213ββββt K Q ∆=009.15.4404.71500⨯⨯=4.83m 2 查教材附录28，四柱813型散热器每片散热面积为0.282m ，计算片数n '为n 1=5.1928.047.5= n 2=6.1228.054.3= n 3=3.1728.083.4= 校核片数修正系数1β的值：查教材附录30，当散热器片数为11~20时，1β=1.05；当散热器片数为6~10，1β=1.00。

因此，实际所需散热器面积为： F1′=F11β=5.47×1.05 = 5.74 2mF2′=F21β=3.54×1.05 =3.72 2mF3′=F31β=4.83×1.05 = 5.07 2m继续计算片数为： n 1′=5.74/0.28= 20.5（不在11-20范围内，继续修正，β1=1.1） n 2′=3.72/0.28= 13.3（取为14片）n 3′=5.07/0.28= 18.1 （取为18片）n 1′=28.01.147.528.01.1⨯=⨯F =21.5(取为22) 故最终选用片数为： n 1=22，n 2=14，n 3=18单管和双管系统对散热器选择的影响：对于单管系统，最大的特点即每组散热器的出水温度是下一组散热器的进水温度，每组散热器按进水先后顺序平均热媒温度逐渐下降，因而其传热系数逐渐降低，造成其传热面积在对应的热负荷条件下相应增加。

而对于双管系统，各散热器具有相同的进水温度和出水温度，因而具有相同的平均热媒温度，即相同的传热系数，因此双管系统的散热器总面积一般比单管系统稍小。

5-9、如图所示机械循环热水供暖系统，设管道无散热损失。

系统供水温度tg=85℃，密度ρ= 962 kg/m3；回水温度 =60℃，其密度为 = 978 kg/m3。

系统总阻力为280kPa ，计算循环水泵的流量和扬程。

解：由题意，循环水泵的流量：W=1.1×)6085(19.45.12-⨯+=∆t c Q =0.037kg/s 而由供回水密度差所引起的附加压头为：ΔP ′=(ρ1-ρ2) g ΔΗ=（978-962）×9.8×（2.5+0.5+0.5）=548.8PaΔP ′<<ΔP , 可忽略不计水泵扬程为： 331.12280 kPa 101.132.4 m (962978)kg/m 9.8N/kg PH g ρ∆∆=⨯⨯⨯=⨯=+⨯5-10、如图5-5所示热水供暖系统。

已知h1=2.0m ，h2=3.5m ；每个散热器的热负荷为800W ；供水温度为75℃，回水温度为50℃，对应温度的水密度分别为962kg/m3和978kg/m3。

不考虑热水在沿途的冷却，分别计算双管和单管系统的自然循环作用压力。

【解】 ① 求双管系统的重力循环作用压力双管系统各层散热器所在环路的作用动力不同，需分别计算。

通过各层散热器循环环路的作用动力，分别为：第一层：11h g 33() 9.81N/kg 2m (978kg/m 962kg/m ) =313.92 Pa P gh ρρ∆=-=⨯⨯-第二层：33212h g ()9.81N/kg 2+3.5m (978kg/m 962kg/m )=863.28 Pa +P g h h ρρ∆=-=⨯⨯-（（）） ② 求单管系统的重力循环作用压力：第二层散热器流出管路中的水温：t 2=t g -)(212h g t t Q Q Q -+=85-5.62)6085(800800800=-+℃ 相应水的密度: ρ2=2962978+=970kg/m 3 则h 11g 22g ()+()P gh gh ρρρρ∆=--33339.81N /k g 2m(978k g /m 962k g /m )+9.81N /k g 3.5m (970k g /m 962k g /m )=⨯⨯-⨯⨯- =588.6 Pa。