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家用暖气片选哪种材质?铸铁、钢制与铜铝复合的散热、水质与保养对比

发布日期 :2019.07.14 浏览次数 : 3086 鼎格舒适家官网

暖气片的材质决定了它的散热特性、对水质的敏感程度以及后期的保养方式。同样尺寸的一组暖气片,材质不同,散热量、抗腐蚀能力与使用寿命都会不一样。选材质之前,先要弄清自家采暖系统的水温与水质条件,再对照各类材质的适用性,而不是单看外观或价格。本文按「材质—标准—散热—保养」四条线索,梳理铸铁、钢制、钢铝复合、铜铝复合与铝制散热器的差异,并给出片数计算与验收时可以核对的要点。

一、选材质之前先看系统条件

散热器的散热量由表面温度与室内空气温度之差决定,而表面温度取决于系统供水温度。按 GB 50736—2012 第 5.3.1 条,散热器集中供暖系统宜按 75 ℃/50 ℃ 连续供暖进行设计,供水温度不宜大于 85 ℃,供回水温差不宜小于 20 ℃。这个温度水平明显高于地面辐射供暖,因此暖气片属于高温小流量末端。系统是集中供暖还是分户独立采暖、水质偏硬还是偏软,都会影响材质的选择——尤其对钢制散热器而言,水质是决定其能否长期使用的关键。相同结论在暖通知识库的其它篇目里也有交叉印证。

二、常见材质与各自执行的产品标准

家用暖气片的材质主要有铸铁、钢制(板式、柱式)、钢铝复合、铜铝复合与铝合金几类。选购时可以按材质对应的产品标准去核验检测报告,而不是只听介绍。

材质产品标准主要特点保养倾向
铸铁GB/T 19913—2018耐腐蚀、热惯性大、体量较重抗腐蚀性好,一般可不做满水保养
钢制(板式/柱式)GB/T 29039—2012外形多样、金属热强度高、对水质敏感必须满水保养
钢铝复合GB/T 31542—2015钢制水道配铝制散热翼建议满水保养
铜铝复合(柱翼型)JG/T 220—2016铜管走水、铝型材散热,抗腐蚀较好抗腐蚀性好,一般可不做满水保养
铝制柱翼型JG/T 143—2018散热好、重量轻,怕碱水腐蚀对水质酸碱度敏感,宜做内防腐

散热量的测定方法依据 GB/T 13754。选购时应索要按上述标准出具的型式检验报告,重点核对材质、规格与散热量实测值,报告上标注的实测散热量相对名义散热量的偏差应控制在合理范围内。

三、散热能力:传热系数与散热量折算

不同材质的传热能力不同。铸铁的传热系数经验范围约 6~8、钢制板式约 8~12、铜铝复合约 10~15 W/(m²·℃),这些是工程经验值,不作为标准规定值使用。传热系数高,意味着在相同温差下单位面积能散出更多热量,这也是铜铝复合与钢制在同样外形下散热表现较优的原因之一。

厂家样本上标注的标准散热量,测定工况是进水 95 ℃、回水 70 ℃、室内 18 ℃,平均水温 82.5 ℃,计算温差 64.5 ℃。实际运行水温往往达不到这个水平,散热量要随温差折算。按线性近似,实际散热量约等于标准散热量乘以(实际平均水温减室温)再除以(标准平均水温减室温)。例如标称 150 W 一片的散热器,在 80 ℃/60 ℃、室内 20 ℃(温差 50 ℃)时约合 121 W 一片。需要强调,散热量与温差实际呈非线性关系,线性折算只作量级参考,精确值应以厂家样本的换算表为准。

不同材质与造型的家用暖气片,钢制板式与铜铝复合柱式并列展示
图注:不同材质与造型的家用暖气片。材质不同,传热特性、对水质的敏感程度与保养方式也不同,选型时应结合系统水温与水质一并判断。

四、水质与腐蚀:钢制为什么强调满水保养

钢制散热器对水质敏感、易发生氧化腐蚀,因此必须满水保养。原理是以水体隔绝空气、降低水中含氧量,抑制氧腐蚀。操作顺序是:停暖后先关回水阀、打开排气阀排出空气、随后关进水阀,使系统保持满水。铜铝复合(内层为铜管)、铸铁与铝制散热器抗腐蚀性相对较好,一般可不做满水保养。行业习惯认为坚持满水保养可延长散热器寿命若干年,这属于经验数据,引用时应作为经验值看待。

铝制散热器则要注意水质酸碱度,怕碱水腐蚀,通常依靠内防腐涂层提高使用寿命。水质偏硬时,水中钙镁离子受热析出会形成以碳酸钙、碳酸镁为主的水垢,附着内壁形成热阻、缩小水流断面,表现为进水热、回水凉或局部不热。水垢属化学沉积,与泥砂、锈渣造成的机械堵塞不同,普通冲洗难以彻底去除,化学清洗须由专业人员按材质兼容性操作。因此,选材质时把自家系统水质一并考虑,比事后补救更有效。

五、片数怎么算

散热器的片数由房间热负荷除以单片实际散热量得出,结果向上取整。计算时不能用标准散热量直接代入,而应先按实际供回水温度折算单片实际散热量。

步骤做法说明
计算房间热负荷按房间面积、围护结构与朝向确定成都住宅冬季供暖热负荷概算可取 60~100 W/㎡(工程经验概算)
折算单片散热量按实际供回水温度与室温折算以厂家样本换算表为准,线性折算仅作量级参考
相除并取整片数 = 房间热负荷 ÷ 单片实际散热量,向上取整结果向上取整,不能按四舍五入
考虑余量与分组大面积落地窗、阴面、层高大于 2.8 m 宜加 10 %~20 % 余量单组片数超过 15~20 片时宜分两组布置

把片数直接按经验公式拍定,往往忽略朝向、窗墙比与层高的差异,容易出现靠窗一侧偏冷或内部偏热。按实际热负荷计算,再对特殊区域留出余量,是更稳妥的做法。

六、安装与验收要点

散热器系统的水压试验执行 GB 50242—2002,与地面辐射供暖的 JGJ 142—2012 是两套口径,不要混用。按该标准第 8.3.1 条,散热器组对后及整组出厂的产品,安装前应做水压试验,试验压力如设计无要求应为工作压力的 1.5 倍且不小于 0.6 MPa,试验时间 2~3 min,压力不降且不渗不漏。采暖系统水压试验与冲洗另有规定,试压合格后应冲洗系统并清扫过滤器,直至排出水不含泥沙、铁屑。

安装尺寸方面,散热器背面与装饰后的墙内表面的安装距离,设计未注明时宜为 30 mm;安装允许偏差为背面距墙 3 mm、与窗中心线或定位尺寸 20 mm、垂直度 3 mm。这几项在验收时都可以用尺量出来。位置选择上,窗下外墙侧更有利于处理冷风下沉与冷辐射,但落地窗、飘窗下沿距地过近或窗下被固定柜体占用时,应改到外墙侧的可利用墙垛。

  • 核对产品标准与型式检验报告,确认材质与散热量实测值。
  • 确认散热量是否按实际供回水温度折算,而非直接引用标准值。
  • 检查背面距墙约 30 mm 等安装尺寸是否到位。
  • 确认钢制散热器是否具备内防腐工艺,停暖后是否能满水保养。
  • 安装前确认已做水压试验,试验压力与时间符合 GB 50242—2002。

七、外观与涂层:也是质量的一部分

散热器的外观质量同样与产品标准相关。表面涂层的底漆厚度、漆膜厚度与附着力,通常按产品标准并参照 GB/T 1720、GB/T 9286 划格法检验;对钢制散热器而言,内腔防腐涂层是应对水质敏感的关键工艺,通常包括酸洗、磷化、钝化一类工序。选购时可以观察漆膜是否均匀、有无流挂与露底,并询问内防腐的工艺与质保口径。壁厚也是判断用料的一个参考,钢制板式常见不小于 1.2 mm、柱式不小于 1.5 mm,铸铁约 3.0~3.5 mm,铝制约不小于 1.8 mm,具体以产品标准与检测报告为准。

此外,散热器与窗帘、家具、装饰罩之间的关系也影响实际散热。加装装饰罩会明显削弱散热,窗帘紧贴散热器相当于加了一层隔热层。因此在确定材质与片数之后,安装位置与遮挡条件仍需一并核对,否则配置再足也可能因为遮挡而达不到预期效果。

八、结语

家用暖气片选哪种材质,本质是把系统水温、水质条件与保养能力对到合适的材质上:对水质敏感、散热要求高的场合,钢制与铜铝复合各有取舍;系统水质稳定、偏好长寿命的场合,铸铁与铜铝复合更从容。选型之外,散热量要按实际水温折算、片数要按房间热负荷计算、验收要按 GB 50242—2002 执行,这三步不能省。成都的采暖以分户独立系统为主,成都住宅多为一户一表,系统水量小、补水频次高,对散热器的内防腐要求相对更高。综合来看,成都家庭在选材质时更应关注内防腐工艺与满水保养的可操作性。以上技术口径由四川鼎格舒适家暖通工程团队按现行国家标准与本地项目条件整理,供选型时参考。

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