Question

水箱散热面积和散热量的关系

Answer 1

标准散热量是指供暖散热器按我国国家标准(GB/T13754-1992)，在闭室小室内按规定条件所测得的散热量，单位是瓦(W)。而它所规定条件是热媒为热水，进水温度95摄氏度，出水温度是70摄氏度，平均温度为(95+70)/2=82.5摄氏度,室温18摄氏度,计算温差△T=82.5摄氏度-18摄氏度=64.5摄氏度，这是散热器的主要技术参数。散热器厂家在出厂或售货时所标的散热量一般都是指标准散热量。

散热器散热量

我们了解了房屋所需散热量，接下来看看散热器的散热量与哪些因素相关。对散热器来说，散热量用公式表示为Q=K.F.△T，其中Q代表散热量，K代表传热系数，F代表散热面积，△T是指标准传热温度。标准传热温度值是64.5，根据国家标准工况得出:Tin(进水温度)=95℃，Tout(出水温度)=70℃，Tromm(室温)=18℃，温差△t=1/2(Tin+Tout)-Troom=64.5℃。

散热器的散热量与传热系数、散热面积成正比例关系，在△T一定时，散热面积F值大，传热系数K越大，那么散热量便越大。一般在散热器表面上会有标签，上面标明了每片散热器的散热量W。

要达到供暖的效果，实际上是让散热器散热量与房屋所需热量相匹配。居室面积*每平方米热量=居室所需热量，为避免暖气热量不够，一般在房屋所需热量的基础上再适当加上20-50%，最终数值将是该房屋的所需热量。接下来根据散热器每片的散热量，可以直接推算出所需的散热器片数。

最后来个温馨提示，为了避免冬天暖气热量不足，冬天冻人情况的出现，在这里建议消费者，在购买暖气片的时候，应尽量选择散热量大、质量过硬、有服务保障、大企业生产的产品，切不可只顾便宜或者方便就随意安装，否则使用时会遇到不少烦心的事，也会危害到自身和周围邻居的安全。在太阳能供暖、电锅炉蓄热供暖中，保温水箱是必备设备，如何合理计算出水箱的热损失，是太阳能“光热+”能不能成功的要素之一，尤其是末端为非地暖情况下。

前文说过，流经太阳能集热器的水温越低，集热器的集热效率越高，这就决定了集热储热水箱的温度不可能太高，实践证明，在集热温度为60℃以下时，平板集热器的集热效率高于真空管集热器，而当集热温度高于60℃时，真空管集热器的集热效率优于平板集热器。

太阳能供暖中，当末端为非地暖时，所需水箱的容积就会特别大，因为太阳只有白天有，而供暖热负荷却主要集中在夜间，所以必须考虑储热，储热的能量至少需保证建筑16小时以上的热负荷，唯有这样，才能使太阳能供暖运行费用低于其它采暖方式。而水箱热损又取决于水箱容积和水箱内外温差。

保温水箱单位面积散热量q=(热水温度T－环境温度Ta)÷(保温厚度&/导热系数λ+1/空气对保温层外表面放热系数a)

保温水箱日散热量Q=保温水箱单位面积散热量qⅹ保温水箱表面积sⅹ24h

以外直径1.56米，外高1.6米的圆柱型保温水箱为例，已知水温为60℃，环境温度为－20℃，保温层厚度为10cm，材料为聚氨酯，聚氨酯的导热系数为0.024w/m·k，空气对保温层外表面放热系数为9w/m·k。经计算，该保温水箱日散热量=5.37kw·h=4.60kcal。经计算水箱容积为2.03吨，在满水状态下，水箱日降温为2.27℃。上述计算是基于理想状态下，而实际上一个2吨大的保温水箱，在上述条件，没有几个厂家敢给你保证日降温不超过7℃的，为什么会这样呢？看看我在水箱厂拍到的图。
实际应用的太阳热水系统是以上某一种基本运行方式为主的多种运行方式的组合，由于现场的情况不同，用户的要求不同，因此，组合的形式也多种多样。

自然循环系统：

自然循环系统的两大类别：

类型一：由水箱、支架、管路和多个集热器等部件在工程现场连接成一个较大的自然循环系统。

类型二：以多台家用太阳热水器组成的热水系统。由于每台家用太阳热水器实际上也是一个小型的自然循环系统，因此，这种设计方式也属于以自然循环系统中的一类。

多个集热器与一个水箱连接组成的系统：

自然循环系统的优点是不需要外来动力，依靠系统流体本身的密度差自动循环。但自然循环系统的循环水箱必须高于集热器，由于系统流体本身的密度差形成的动力很小，因此必须采取多种措施减小系统循环阻力。如：选用较大的管径，管路尽量短，尽量少拐弯，防止出现反坡，造成气堵等。因此，自然循环系统的规模一般较小，较大规模的自然循环系统常常分解成多个并联的小系统多个小储热水箱单位体积的散热面积是大水箱的好几倍甚至十几倍，在同等保温条件下，小水箱的散热量明显较将家用热水器充满冷水，白天经过太阳能加热后，每个水箱内的水温都达到了使用温度，下午或晚上从水箱下部落水法用水。使用结束后，再重新加满冷水。

2、缺点：

a)水箱上部水温高，下部水温低，若水箱下部水温未达到使用温度，需将下部未达到温度的温水放掉，才能用上部的热水，存在能量和水资源的浪费问题。
各个家用热水器上冷水时的水力不易平衡，会出现有些热水器已经溢流，还有一些还没上满冷水的问题。

Answer 2

散热器的散热量与传热系数、散热面积成正比例关系,在△T 一定时,散热面积 F 值大,传热系数 K 越大,那么散热量便越大。