style="width:2.21321in;height:0.63338in" /> 本文是学习GB-T 13754-2017 供暖散热器散热量测定方法. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们
本标准规定了供暖散热器(以下简称散热器)散热量测定的术语和定义、符号与单位、测试样品的选
择、测试系统配置和测试方法及测试报告。
本标准适用于热媒为水(热媒温度低于当地大气压力下水的沸点温度)的散热器标准散热量的测
定；测试样品的标准散热量不宜小于400 W, 且不宜大于2600 W。
本标准不适用于自带热源散热器。
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 16803 采暖、通风、空调、净化设备 术语
GB/T 50155 供暖通风与空气调节术语标准
GB/T 16803和 GB/T 50155 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
组装式散热器 sectional heating radiators
生产和销售时都以同样形式的待组装单元出现，并可将这些单元组装成一个整体的散热器。
3.2
标准散热器 master radiator
各检测实验室规定的用于验证测试装置重复性的散热器。
3.3
湿换热面 wet heating surface(primary heating
surface)
散热器中总是与热媒(水或蒸汽)相接触的换热表面，也称一次换热面。
3.4
干换热面 dry heating surface(secondary heating
surface)
散热器中仅与空气相接触的换热表面，也称二次换热面。
3.5
散热器类 type of heating radiators
具有类似构造，当高度或长度变化时，散热器的横断面保持不变，或在不影响热媒侧的情况下，散热
器干换热面仅有一个特征尺寸(如板式散热器对流片的高度)发生系统性的变化，并至少包含3种以上
散热器型号的一类散热器。
3.6
高度变化范围 range of heights
同一散热器类中，散热器最大高度和最小高度的差值。
GB/T 13754—2017
3.7
基准点空气温度 reference air temperature
测试小室中心垂线上距地0.75 m 处的空气温度。
3.8
过余温度 excess temperature
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 standard air pressure
101.3 kPa(1.013 bar)的大气压力。
3.10
标准测试工况 standard test conditions
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 standard excess temperature
标准测试工况下的过余温度(44.5 K)。
3.12
金属热强度 thermal output per weight per
excess temperatureof radiator
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 water mass flow rate
单位时间内流过散热器的水的质量。
3.14
标准水流量 standard water mass flow rate
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 standard thermal output
标准测试工况下的散热器散热量。
3.16
标准特征公式 standard characteristic equation
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44.5 K
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 regression equation of a
type
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 repeatability of a measuring
instrument
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。
GB/T 13754—2017
本标准测试所用参数的符号和单位见表1。
表 1 测试所用参数的符号和单位
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5.1 长度相同、高度为变化的特征尺寸时散热器类测试样品的选择
5.1.1 散热器测试样品的长度宜为0 . 5 m～1.5m。
对组装式散热器，其组装单元的数量宜为10且散 热器长度不应小于0.5 m 。
同一散热器类中的不同测试样品应具有相同长度。
5.1.2 当散热器类中散热器高度变化范围为0 . 3 m≤H,≤1.0m
时，测试样品应分别选取所属类中最
大高度、最小高度和中间高度的3个样品，所选中间高度样品高度值不应小于且应最接近于式(1)表示
的高度均值。
式 中 ：
H 。- 高度均值，单位为米(m);
style="width:2.21321in;height:0.63338in" />
…………… ………
(1)
GB/T 13754—2017
Hmx— 高度最大值，单位为米(m);
Hmn—— 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1.0 m\<H,≤2.5 m
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。
style="width:2.44669in;height:0.61336in" />
……… ………………
(
2)
style="width:2.44669in;height:0.60676in" /> ………………………… (3)
式中：
Ha— 第一个高度中间值，单位为米(m);
Hz— 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0.3 m
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2.5 m 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。
5.3.1
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。
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。
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。
测试装置示意图如图1所示。
GB/T 13754—2017
style="width:5.56in;height:4.67324in" />
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
6.2.2.1 小室内部的净尺寸应为：长度为(4.00±0.02宽度为(4.00±0.02)m; 高度为2.80 m～3.00 m。
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0.3 m, 宜为0.5 m;
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0.1 m/s～0.5 m/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6000 kg/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。
6.2.3.1 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0.75 m, 测量误差应为±0.1℃;
b) 其他点温度：距地0.05 m、0.50 m、1.50m及距顶面0.05 m
共4点，测量误差应为±0.2℃。
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6.2.3.1.2 在每条距两面相邻墙1.0 m 处的垂直线上(共4条线),距地0.75 m
、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0.30 m
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，测量误差应为士0.1 kPa。
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℃。
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。
6.2.6.1
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%。
6.3.1 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;
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c) 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。
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。
6.4.2.1 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)
Gm=m/t
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);
(4)
(5)
hi,h:—
—
T
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 1 0 0 kPa 压力下的水的物性参数表得到);
集水容器中水的质量，单位为千克(kg);
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=Q;Xa (6)
式 中 ：
Q — 标准大气压力下的散热器散热量，单位为瓦(W);
Q— 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散热量修正系数。
α=1+β(po-p)/po ………………………… (7)
式 中 ：
β— 系数(辐射散热器为0.3,对流散热器为0.5);
p 测试小室的平均大气压力，单位为千帕(kPa);
po 标准大气压力(101.3 kPa)。
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6.4.3.1 测试工况
6.4.3.1.1
特征公式的确定至少应在过余温度分别为(30.0±2.5)K、(44.5±1.0)K
和(60.0±2.5)K 这 3个工况测试的基础上进行。
6.4.3.1.2
在确定特征公式的过程中，除应满足6.4.3.2规定的稳态条件外，不同工况间基准点空气温
度的变化不应超过1 K。
6.4.3.1.3
不同工况间的水的质量流量应相同，与平均值的相对偏差不应超过±1%。该流量应在符合
以下要求的工况下测出：
a) 过余温度为(44.5±1.0)K;
b) 对于辐射散热器，散热器进出口温差为(25.0±1.0)K;
对于对流散热器，散热器进出口温差为 (12.5±1.0)K。
6.4.3.1.4
对流散热器宜进行变流量测试，辐射散热器可根据委托方要求确定是否进行变流量测试。
变流量测试宜在标准流量、1/2倍标准流量和2倍标准流量这3个不同工况下进行。
6.4.3.2 稳态条件
6.4.3.2.1
在测试过程中热媒循环系统和测试小室都应保持稳态条件。应通过自控系统对相关参数进
行定时监测。当在至少30 min
内得到的所有读数(至少12组)与平均值的最大偏差小于6.4.3.2.2和
6.4.3.2.3规定的条件时，可以认为达到稳态条件。
6.4.3.2.2 热媒循环系统的稳态条件见表2。
表 2 热媒循环系统的稳态条件
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6.4.3.2.3 测试小室的稳态条件见表3。
表 3 测试小室的稳态条件
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6.4.3.3 测试时间及记录
6.4.3.3.1 测量数据可采用电子文件记录。
6.4.3.3.2
在热媒循环系统和测试小室在某一状态下达到稳定要求后，在等时间间隔上连续进行12次
测试，且总时间不应小于0.5 h。 应记录6.2.3和6.2.4规定的相关数据。
6.4.3.3.3
若记录值符合所规定的偏差范围(包括稳态条件),可计算平均值后确定散热器的特征公式。
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6.5.1.1
采用称重法称重时，称量装置在称量称水容器中水的质量时，每10 kg
测量误差不应大于2 g。
6.5.1.2
散热器质量应采用不低于三级的台秤称量得到。
采用称重法称重时，用来测量收集水的时间计时器的测量误差不应大于0.01s。
每次称量时间不
应少于60 s。
6.5.3.1
应在被测散热器与水系统的连结点处测量水温。如不能在该处测量水温时，可在距散热器进
(出)口不大于0.3 m
的管道处测量。应对这段管道采取保温措施，宜采用橡塑保温材料，且保温材料厚
度不应低于50 mm。 保温层应延伸到测温点外0.3 m 以上。
6.5.3.2 水流温度测量的扩展不确定度(k=2不应大于0.05 K, 进出口温差和过余温度测量的扩展不 确定度(k=2) 不应大于0.1
K。
6.5.3.3 空气温度测量点应做防热辐射屏蔽。
大气压力的测量准确度应在士0.2 kPa(2 mbar)内 。
测量主要参数仪器的校准应溯源到国家基准。
6.6.1.1
测试对象为单个散热器型号时散热器的标准特征公式
对单个散热器型号，测试得到的标准特征公式见式(8):
Q=KM · △T
式中：
Q —— 标准大气压力下的散热器散热量，单位为瓦(W);
△T— 过余温度，单位为开尔文(K);
KM—— 针对该组散热器型号，测试所得标准特征的常数；
n —— 针对该组散热器型号，测试所得标准特征公式的指数。
6.6.1.2
测试对象为某散热器类时散热器类的标准特征公式
6.6.1.2.1 散热器类的标准特征公式见式(9):
Q=Kr ·Hb · △T(co+e₁H)
Q
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…………………………
…………………………
(8)
(9)
GB/T 13754—2017
H 特征尺寸，单位为米(m);
co+cH— 特征尺寸 H 的线性函数；
Kr — 该散热器类标准特征公式的常数；
b — 该散热器类标准特征公式的指数。
6.6.1.2.2 变流量下某散热器类的特征公式见式(10):
Q=Kr ·H⁶ ·Gm' △T(co+e₁H) ………………………… (10)
式中：
Q —— 标准大气压力下的散热器散热量，单位为瓦(W);
△T — 过余温度，单位为开尔文(K);
Gm —— 通过散热器的水的质量流量，单位为千克每秒(kg/s);
H —— 特征尺寸，单位为米(m);
co+c₁H — 特征尺寸 H 的线性函数；
Kr — 变流量下某散热器类特征公式的常数；
b — 该散热器类的常数，通过最小二乘法求得；
— 该散热器类特征公式中流量的指数。
散热器的标准散热量可通过将标准过余温度代入到式(8)计算得到；也可通过将标准过余温度、该
型号的特征尺寸代入到式(9)中计算得到。
散热器金属热强度应按式(11)确定：
style="width:1.54674in;height:0.65318in" /> ………………………… (11)
式中：
q — 散热器金属热强度，单位为瓦每千克开尔文[W/(kg ·K)];
Qs — 散热器标准散热量，单位为瓦(W);
△Ts— 标准过余温度，△Ts=44.5 K;
G —— 散热器未充水时的质量，单位为千克(kg)。
a) 小室尺寸；
b) 每个被测样品或散热器类的标准特征公式；
c)
每个被测样品的标准散热量、金属热强度、散热量与过余温度的关系曲线、水的质量流量；
d) 样品安装中的任何非标准做法；
e) 能反映被测散热器构造、形状、主要尺寸及特点的照片或简图；
f) 不符合本标准规定的测试项目及原因；
g)
注明被测散热器片数组合长度、重量、制造材料、表面涂料、外形尺寸、连接方式、接管尺寸及安
装条件。
7.2
被测散热器散热量计算结果修约时应保留1位小数，特征公式中的指数和系数应保留4位小数，
温度应保留1位小数。
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(资料性附录)
水冷却小室构造
A.1 测试小室构造
A.1.1 测试小室应有水冷夹层，小室内表面应用薄钢板制造且表面应光滑。
A.1.2 水冷夹层应符合下列规定：
a) 结构示意图见 A.1 和 图 A.2。
style="width:7.2666in;height:8.26012in" />
单位为毫米
style="width:2.64666in;height:4.78676in" />
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说明：
图 A.1 水冷夹层示意图
11
时 划 注 ) 应
1 坩 判 均 口
年誉所，XHJ
style="width:0.78667in;height:0.63998in" />
\|
GB/T 13754—2017
(资料性附录)
称重法测试装置示意图
B.1 测试装置示意图见图 B.1。
B.2
测试过程：部分热媒通过循环泵(1)到高位溢流水箱(5),同时大部分热媒通过电锅炉(3)和混水装
置(4)不断循环。测试中使用的水从高位溢流水箱(5)中流下，经过精加热装置(15)后，通过被测散热器
(7)经热交换器(9)冷却后流到称重容器(14)中。
style="width:7.24001in;height:11.52668in" />
说明：
图 B.1 测试装置示意图
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(资料性附录)
饱和水温度与比焓值表
饱和水温度与对应比焓值见表 C.1。
表 C.1 饱和水温度与对应比焓值表
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