GBT137542017供暖散热器散热量测定方法

前言本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准代替GB/T13754—2008《采暖散热器散热量测定方法》。与GB/T13754—2008相比主要技术内容变化如下:———修改了标准名称;———修改了范围;———修改了术语中标准测试工况和标准过余温度;———修改了小室尺寸;———修改了其他工况下的过余温度;———减少了标准散热器数量;———增加了6.2.4.2、6.2.6.2和6.2.6.5;———增加了测试报告中的内容;———增加了资料性附录C饱和水温度与比焓值表的内容。本标准由中华人民共和国住房和城乡建设部提出。本标准由全国暖通空调及净化设备标准化技术委员会(SAC/TC143)归口。本标准负责起草单位:中国建筑科学研究院。本标准参加起草单位:哈尔滨工业大学、中国建筑金属结构协会、清华大学、国家空调设备质量监督检验中心、北京建筑材料检验研究院有限公司、国家散热器产品质量监督检测中心、天津市产品质量监督检测技术研究院、中国建材检验认证集团股份有限公司、圣春冀暖散热器有限公司、森德(中国)暖通设备有限公司、努奥罗暖通科技有限公司、瑞特格(中国)有限公司、唐山大通金属制品有限公司、浙江荣荣实业有限公司、北京三叶散热器厂、北新住宅产业有限公司、高密市中亚暖通设备有限公司、天津马丁康华不锈钢制品有限公司、河南乾丰暖通科技股份有限公司、佛罗伦萨(北京)暖通科技股份有限公司、广东太阳花暖通设备有限公司、银川市艾尼散热器有限公司、河北祥和冷暖设备有限公司。本标准主要起草人:路宾、冯爱荣、董重成、宋为民、李晓锋、李忠、史红卫、杨金元、许仕君、郭红斌、司洪庆、郭占庚、陈国华、张尧舜、于克跃、潘礼革、王定山、文会通、杨华杰、杨宗玉、管仲海、黄献锋、罗旭、耿永庆、李晓辉、陈亮、刘宗江、聂晶晶。本标准所代替标准的历次版本发布情况为:———GB/T13754—1992、GB/T13754—2008。ⅠGB/T13754—20173.7基准点空气温度referenceairtemperature测试小室中心垂线上距地0.75m处的空气温度。3.8过余温度excesstemperature样品进出水平均温度与基准点空气温度的差值。3.9标准大气压力standardairpressure101.3kPa(1.013bar)的大气压力。3.10标准测试工况standardtestconditions小室基准点空气温度为18℃,大气压力为标准大气压力;辐射散热器进口水温为75℃,出口水温为50℃;对流散热器进口水温为68.75℃,出口水温为56.25℃的测试工况。3.11标准过余温度standardexcesstemperature标准测试工况下的过余温度(44.5K)。3.12金属热强度thermaloutputperweightperexcesstemperatureofradiator散热器在标准测试工况下,每单位过余温度下单位质量金属的散热量。3.13水的质量流量watermassflowrate单位时间内流过散热器的水的质量。3.14标准水流量standardwatermassflowrate标准测试工况下单位时间内流过散热器的水的质量。3.15标准散热量standardthermaloutput标准测试工况下的散热器散热量。3.16标准特征公式standardcharacteristicequation在标准水流量下有效,散热量作为过余温度的函数表达式。注:该函数表达式为一个具有特征指数的幂函数。标准过余温度44.5K下的标准散热量可以根据该函数表达式得到。3.17某散热器类的特征公式regressionequationofatype作为某一特征尺寸的函数,可以给出某散热器类所包含的所有型号的标准散热量和特征指数的公式。注:该特征公式在确定散热量时为一幂函数,其特征指数为特征尺寸的线性函数。3.18测量仪器的重复性repeatabilityofameasuringinstrument在相同测量条件下,重复测量同一个被测量,测量仪器提供相近示值的能力。2GB/T13754—2017Hmax———高度最大值,单位为米(m);Hmin———高度最小值,单位为米(m)。5.1.3当散热器类中散热器高度变化范围为1.0mHr≤2.5m时,被测样品应分别选取所属类中最大高度、最小高度和两个中间高度的样品,所选中间高度样品高度值应分别最接近于式(2)和式(3)表示的值。Ha1=2Hmax+Hmin3…………………………(2)Ha2=Hmax+2Hmin3…………………………(3)式中:Ha1———第一个高度中间值,单位为米(m);Ha2———第二个高度中间值,单位为米(m)。5.1.4当该散热器类中散热器的高度均小于0.3m时,被测样品应选择所属类中最大高度和最小高度的样品。5.1.5当散热器高度大于2.5m时,不宜以散热器类作为测试对象。5.2高度相同、其他特征尺寸变化时散热器类测试样品的选择所选择的测试样品应具有相同高度,且其特征尺寸分别为该散热器类中相关特征尺寸的最小值、中间值和最大值,中间值宜参考5.1.2的规定确定。5.3测试样品的提交和核对5.3.1对第一次申请测试的散热器类或型号,宜同时向检测实验室提交测试样品和产品图纸。产品图纸应由委托方提供。5.3.2产品图纸宜包含以下内容:a)应显示对散热量有影响的所有尺寸和特征,包括焊接和装配的详细方法;b)应注明散热器的材料种类,干换热面或湿换热面材料的名义厚度、公差及涂层类型。5.3.3检测实验室根据国家现行相关产品标准对样品的外形尺寸进行核对后方可进行散热量测定。6测试系统配置和测试方法6.1测试目的利用本标准规定的测试方法,获得散热器标准特征公式,确定散热器的标准散热量。6.2仪器设备6.2.1测试装置测试装置示意图如图1所示。4GB/T13754—2017说明:1———安装被测散热器的小室;2———小室六个壁面外的循环空气或水夹层;3———冷却夹层内循环空气或水夹层循环处理装置;4———检测和控制的仪表及设备;5———供给被测试散热器能量的热媒循环系统;6———测试样品。图1测试装置示意图6.2.2小室6.2.2.1小室内部的净尺寸应为:长度为(4.00±0.02)m;宽度为(4.00±0.02)m;高度为2.80m~3.00m。6.2.2.2小室在测试过程中均应保持气密且小室内壁面不应结露。6.2.2.3小室内表面应涂非金属亚光涂料,其发射率不应小于0.9。6.2.2.4小室采用空气冷却时,其构造应符合下列要求:a)小室周围应设夹层,夹层的宽度不应小于0.3m,宜为0.5m;b)小室四壁、门、屋顶和地面的热阻偏差应小于20%;c)小室门应直接对着夹层外门,夹层外门应气密,并宜具有和夹层墙相同的热阻;d)夹层外围护层的墙、屋顶和地面总热阻不应小于1.73(m2·K)/W;e)夹层内应维持稳定的温度环境,夹层内应有由可控温的送回风系统形成的循环空气,使小室的6个壁面得到均匀冷却,夹层内冷却空气的平均流速宜为0.1m/s~0.5m/s。6.2.2.5小室采用水冷却时,其构造应符合下列要求:a)冷却水的循环方式应使小室表面温度均匀;b)冷却水的总流量不应少于6000kg/h,每面墙夹层内的水流量应可分别控制;c)水冷小室构造参见附录A。6.2.3小室内的参数测量6.2.3.1空气温度测点6.2.3.1.1小室中心轴线上温度测点的布置及其测量误差应符合下列规定:a)基准点空气温度:距地0.75m,测量误差应为±0.1℃;b)其他点温度:距地0.05m、0.50m、1.50m及距顶面0.05m共4点,测量误差应为±0.2℃。5GB/T13754—20176.2.3.1.2在每条距两面相邻墙1.0m处的垂直线上(共4条线),距地0.75m、1.50m的2点(共8点)宜设置温度测点,测量误差应为±0.2℃。6.2.3.2小室内表面温度测点6.2.3.2.1六个内表面的中心点,测量误差应为±0.2℃。6.2.3.2.2在安装被测散热器的墙壁内表面与地面垂直的中心线上,距地0.30m的点,测量误差应为±0.2℃。6.2.3.3其他参数的测量6.2.3.3.1小室内空气的相对湿度,测量误差应为5%。6.2.3.3.2采用空气冷却时夹层内的空气温度,测量误差应为±0.5℃。6.2.3.3.3采用水冷却时冷却系统入口处的水温,测量误差应为±0.2℃。6.2.3.3.4大气压力,测量误差应为±0.1kPa。6.2.4热媒循环系统参数的测量6.2.4.1应测量散热器进口和出口的水温,或测量其中一处水温及散热器进出口的热水温差。6.2.4.2水的质量流量应采用称重法测量,称重法测试装置示意图参见附录B。称量水的质量流量时水温应降至(25±5)℃,否则应采用密闭容器称量。6.2.4.3当采用其他方法测量水的质量流量时,该方法应能用称重法验证,且其测量精度不应低于称重法。6.2.4.4热媒参数的测量应满足以下要求:a)流量测量误差应为0.5%;b)温度测量误差应为±0.1℃。6.2.5标准散热器各检测实验室应至少规定一组散热器作为本实验室标准散热器。标准散热器应不易变形和腐蚀,热性能稳定。6.2.6测试装置的验证6.2.6.1散热器散热量的测试应在符合本标准要求的试验环境和条件下进行。6.2.6.2实验室所采用的数据采集软件不应对采集数据进行处理,并应能提供验证采集数据真实性的方法。6.2.6.3实验室验收时应使用标准散热器进行散热量测试,连续5次测试结果的相对偏差不应超过2%。6.2.6.4实验室应至少每6个月使用标准散热器进行散热量测试。测试结果与实验室初始时连续5次测试结果的相对偏差不应超过2%。6.2.6.5采用风冷小室的实验室验收时,其测试结果应与采用水冷小室的实验室进行比对验证。验证时应使用同一组标准散热器进行散热量测试,两个实验室测试结果的相对偏差不应超过2%。6.3试验准备6.3.1无特殊要求时,被测散热器应按以下规定安装:a)散热器应与安装位置所在的壁面平行,并对称于该壁面的中心线;b)散热器安装位置所在的壁面与距其最近的散热器表面之间的距离应为(0.050±0.005)m;6GB/T13754—2017c)散热器底部应与小室地面平行,其底部与小室底部的间距应为(0.11±0.01)m;d)散热器与支管的连接采用同侧上进下出,并应有坡度;e)支撑及固定散热器的构件不应影响散热器的散热量;f)应保证在水系统中不发生气堵。6.3.2如果委托方的技术文件或标准连接件与6.3.1的规定不同,散热器应按委托方的规定安装,相关安装元件由委托方提供。6.3.3测试报告中应给出散热器的安装条件,委托方也应在其技术文件中给出同样的说明。6.4测试方法6.4.1原理散热器的散热量通过测量流经散热器的水的质量流量(称重法)和散热器进出口的焓差来确定。6.4.2测量和计算6.4.2.1总则通过确定散热量和过余温度的相关值,建立散热器的标准特征公式。6.4.2.2称重法在标准大气压力下,散热器散热量应按式(4)、式(5)计算:Q=Gm×(h1-h2)…………………………(4)Gm=m/τ…………………………(5)式中:Q———标准大气压力下的散热器散热量,单位为瓦(W);Gm———流经散热器的水的质量流量,单位为千克每秒(kg/s);h1,h2———散热器进出口比焓,单位为焦耳每千克(J/kg)(根据测量到的散热器进出口温度t1和t2,通过计算或参照附录C中100kPa压力下的水的物性参数表得到);m———集水容器中水的质量,单位为千克(kg);τ———集水容器收集水的采样时长,单位为秒(s)。6.4.2.3大气压力修正当测试小室大气压力与标准大气压力有偏离时,应按式(6)和式(7)计算散热量:Q=Qf×α…………………………(6)式中:Q———标准大气压力下的散热器散热量,单位为瓦(W);Qf———非标准大气压力下的散热器散热量,计算方法同式(4)、式(5),单位为瓦(W);α———非标准大气压力条件下的