一、前言
近年來，我國的住宅建設發(fā)展迅速，其中較大部分在采暖區(qū)，而目前城市供熱方式還是以城市集中供熱為主，采暖暖氣片是采暖系統(tǒng)的基本設備，因此采暖暖氣片的施工安裝量巨大。據估計，我國每年生產暖氣片10億片，如能節(jié)省10%，就是一億片，從而大大降低其造價和金屬耗量。因此提高暖氣片的效率，對整個采暖系統(tǒng)的節(jié)能具有重要意義。而暖氣片的容水量作為采暖暖氣片的重要參數，必然對系統(tǒng)采暖效果和節(jié)能有重要影響。
二、暖氣片的相關參數
暖氣片是采暖系統(tǒng)的末端裝置，它將熱媒攜帶的熱量傳遞到房間內，補償房間的熱損失，達到維持房間一定空氣溫度的目的。本文假設每片暖氣片容水量為KA1，散熱量為KA2，并設，如果鍋爐從冷水溫度T1升至供水溫度T2，所需暖氣片片數為N：
設暖氣片容水量為G2，則---
三、容水量對供暖系統(tǒng)的影響
為了簡化分析，本文假設這樣一個區(qū)域采暖系統(tǒng)，它由鍋爐、暖氣片和熱水管道組成，其中鍋爐和管道的容水量之和遠小于系統(tǒng)中全部暖氣片的容水量之和，即可忽略不計。
設Q1為建筑物采暖熱負荷，Q2為等效暖氣片的存有水的熱量，Q3為等效暖氣片的自身金屬所含的熱量， Q2、Q3分別為
， c為水的熱比容
，為該暖氣片的金屬熱比容
M為等效暖氣片的重量（m為每片暖氣片的重量）
系統(tǒng)熱負荷為Q，則
其中，設
HJ為每片暖氣片的金屬熱容量，
Hs為每片暖氣片的水的熱容量，，，并設
C1為系統(tǒng)載荷系數，
C2為系統(tǒng)熱比容，
則系統(tǒng)熱負荷
其中系統(tǒng)載荷系數C1對采暖系統(tǒng)具有重要意義 , 由此式可見，系統(tǒng)載荷系數C1具有如下物理意義：
1）系統(tǒng)溫升，則載荷增加。
2）系統(tǒng)載荷與暖氣片容水量成正比，與暖氣片散熱量成反比。
3）系統(tǒng)運行中任何導致容水量增加，散熱量減少的做法都會導致系統(tǒng)載荷的增加。
以下是幾種典型常見暖氣片的系統(tǒng)載荷系數
基于以上定義，下面從如下幾個方面分析暖氣片容水量對采暖系統(tǒng)的影響。
1、采暖熱水溫升熱負荷
設采暖熱水溫升熱負荷為Qq，則存在如下關系式
從上式可以看出，在采暖熱負荷相同的情況下，系統(tǒng)溫升熱負荷，取決于暖氣片的結構參數和性能參數，即每片暖氣片的：容水量/散熱量。比值越大，溫升熱負荷越大；比值越小，溫升熱負荷越小。
2、系統(tǒng)的采暖溫升時間
從上式可以看出，系統(tǒng)的采暖溫升時間與采暖熱負荷無關，僅取決于暖氣片的結構參數和性能參數，即每片暖氣片的：容水量/散熱量。比值越大，系統(tǒng)溫升時間越長；比值越小，系統(tǒng)溫升時間越短。采用容水量小而散熱量大的暖氣片，可以減少采暖溫升時間，從而可以提高供熱效率。
3、系統(tǒng)能耗
設系統(tǒng)穩(wěn)定供暖時間為th，每天供暖頻率為f，每天供暖次數為，則系統(tǒng)耗能為
由此可見，在采暖熱負荷相同，供暖次數相同的情況下，系統(tǒng)耗能取決于暖氣片的結構參數和性能參數，即每片暖氣片的：容水量/散熱量。比值越大，系統(tǒng)耗能越多；比值越小，系統(tǒng)耗能越少。采用容水量小而散熱量大的暖氣片，可以減少采暖系統(tǒng)能耗。
以上北京散熱器廠分析暖氣片容水量對供暖系統(tǒng)的影響，究其原因如下：對整個系統(tǒng)而言，采暖熱負荷是一定的，暖氣片的容水量/散熱量的比值大，系統(tǒng)內相對流速減慢，意味著系統(tǒng)循環(huán)時間增加，循環(huán)量加大，溫升能耗加大，傳遞和輸送熱量慢，因此，系統(tǒng)溫升慢，熱效率低。反之，暖氣片的容水量/散熱量的比值小，意味著系統(tǒng)循環(huán)時間短，循環(huán)量減小，溫升能耗減少，系統(tǒng)內相對流速加快，傳遞和輸送熱量快，因此，系統(tǒng)溫升快，熱效率高。
