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暖气片怎么用才对?阀门、排气、散热空间与传热原理的技术解释

发布日期 :2019.08.10 浏览次数 : 6307 鼎格舒适家官网

暖气片用得对不对,直接决定它在冬季能给房间交多少热量。同一组散热器,阀门开度、管路里有没有空气、周围有没有遮挡、系统里缺不缺水,都会让室温差出好几度。本文从传热过程讲起,再落到首次运行的调试、日常使用的禁忌与停暖后的保养,把"怎么用"与"为什么这样用"一次说清楚。

暖气片内部水流与散热过程示意
图注:热水由进水口进入散热器、经内部通道放热后从回水口流出,热量再由金属表面向室内散发。

一、暖气片的热量是怎么从水里搬进房间的

散热器本身不生产热量,它只是一个换热部件。热媒(低温热水)由锅炉或集中热网送来,流经散热器内部的通道,把热量传给金属壁,金属壁再把热量散给室内空气与周围物体。整个过程遵循热力学的基本约束:受热物体的温度不会高于热源的温度,散热器的表面温度在理论上最高只能接近管内热水的温度,实际运行时因为一直在向外散热,表面温度总是略低于水温。更完整的清单与判据整理在中央空调与地暖知识,可按主题检索。

热量离开散热器有两条路径。一条是辐射,散热器表面以电磁波形式把热量直接投向室内表面,人站在附近时会感到"烤";另一条是对流,空气流过热的表面被加热、变轻上升,冷空气从下方补充进来,形成沿墙上升、沿天花板扩散、再回到地面的自然循环。铸铁与钢制板式、柱式散热器的辐射与对流比例不同,但两条路径同时在起作用,这也是散热器升温快、停热后降温也快的原因。

散热量的大小,取决于散热器表面与室内空气的温差。行业里把(进水温度+回水温度)÷2 再减去室内温度,记作计算温差 ΔT。依据 GB/T 13754《采暖散热器散热量测定方法》,厂家样本上的"标准散热量"是在进水 95 ℃、回水 70 ℃、室内 18 ℃ 的工况下测得的,对应平均水温 82.5 ℃、ΔT 为 64.5 ℃。工程上常用的 80 ℃/60 ℃、室内 20 ℃ 工况,ΔT 只有 50 ℃,此时实际散热量会明显低于样本值。

影响散热量的因素变化方向说明
供回水温度提高散热量增大ΔT 增大,散热近似随温差增长
室内温度升高散热量减小ΔT 减小,散热器"使不上劲"
表面被罩住或堆物散热量减小阻断对流路径,等于给散热器加了一层隔热层
系统积气散热量减小气堵使水流短路或停滞,整组或局部不热
管道与散热器内部结垢散热量减小内壁形成热阻,同时缩小水流断面

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 ℃。这一组数字说明散热器是"高温小流量"的末端,与地面辐射供暖 35~45 ℃ 的低温大流量正好相反,两者不能用同一套供水温度去套。

二、首次运行要做的调试:让每一组都热起来

新系统或每年首次供暖时,管路里难免残留空气,各组散热器的流量也不一定均衡。调试的目标是让每一个立管、每一组散热器的热水都能正常循环。常规做法是:把各立管的阀门逐个调整到合适开度,再逐组打开散热器上方的手动排气阀,排出积存在散热器上部的空气,直到有连续水流流出、散热器整体均匀变热为止;系统最高处若设有集气罐或自动排气阀,也应确认排气通畅。

调试完成后,阀门位置不宜再随意变动。因为各组件的阻力已在调试时被"配平",一旦某组阀门被人为关小或开大,原有的水力平衡被打破,容易出现近端过热、远端不热的分配不均。

为什么顶端要留排气装置

水在加热过程中会析出溶解氧,补水时也会带入空气。空气比水轻,会往系统最高处聚集。如果最高处没有排气装置,气体会在散热器上部或管道高点形成"气塞",使流道截面变小甚至断流,表现为散热器上半凉、下半热,或者整组不热、有水流声。这也是散热器安装要求"系统最高处设自动排气阀、每组散热器上方宜设手动排气阀"的原因。

三、日常使用中要避开的四件事

  • 不要在散热器上或前面堆放杂物。加装装饰罩、晾晒衣物、堆放纸箱,都会挡住上升气流,散热能力随之下降;长窗帘紧贴散热器,等同于在它外面加了一层隔热层。
  • 不要随意改变散热器的安装位置。原位置通常是按房间气流组织选定的,能兼顾对流路径与温度均匀性;擅自挪动除了破坏温度分布,还会在管道与散热器接口处增加渗漏风险。
  • 不要从散热器里随意放水。放掉的是被加热过的水,系统为了维持压力必须补入冷水,补水越多、水温越低,室温随之下降。
  • 不要长期关闭不用的房间。长期关闭的房间温度过低,与相邻房间的温差会造成隔墙传热与结露风险;可以调小该房间散热器阀门,但不宜完全切断。

四、随手放水为什么反而更不热

家用采暖系统是一个封闭的循环回路,系统总水量基本固定,靠压力维持循环。用户从散热器下端放出一部分热水,管网内的水量随之减少、压力下降,补水装置就会补充等量的冷水进来。冷水进入系统后需要重新加热,整体水温因此被拉低;同时补水带入的溶解氧与钙镁离子会加速内部腐蚀与结垢。放水越频繁,系统"越补越冷、越补越脏",这与很多人的直觉正好相反。

五、停暖后的满水保养:哪些材质必须做

满水保养指停暖后不放水,让系统始终充满水。它的作用是用水体隔绝空气,降低水中溶解氧含量,抑制散热器内壁的氧腐蚀。散热器对水质与水中的溶解氧敏感程度不同,做法也应区别对待。

散热器材质对水质与溶解氧的敏感度停暖后建议
钢制板式、柱式较敏感,易发生氧化腐蚀应满水保养,保持系统满水并减少补水
钢铝复合较敏感建议满水保养
铜铝复合内层为铜管,抗腐蚀性较好可视系统情况选择,保持满水更稳妥
铸铁抗腐蚀性较好一般不做强制要求
铝合金对水质酸碱度较敏感按产品说明执行,避免频繁补水

操作顺序上,宜先关闭回水阀,再打开散热器上方的排气阀排出上部空气,随后关闭进水阀,使系统在满水状态下封闭。若家中长期无人且存在冻结可能,则应排空系统并泄压,防止管内结冰胀裂。满水保养能延长散热器使用年限的说法属于行业经验,具体幅度与水质、材质密切相关,不能一概而论。

六、暖气片温度到底比水温低多少

这个问题没有固定答案,它取决于散热条件。影响最大的是室内温度与房间的热损失速度:室温越低、房间越大、围护结构保温越差,散热器与室内空气的温差就越大,散热速率越高,表面温度也就越接近水温。在保温良好、按热负荷配足散热器片数的房间里,散热器表面温度通常只比平均水温低十几摄氏度;在门窗密封差、散热器配置偏少的房间里,差值会更大,表现为"摸着很烫却仍不暖"。

因此判断一组散热器够不够用,不能只看它烫不烫,而要看房间能否达到设计温度。按 GB 50736—2012,夏热冬冷地区主要房间供暖室内设计温度宜采用 16~22 ℃,成都属夏热冬冷地区,冬季供暖室外计算温度为 2.7 ℃,室内外温差约 15~20 ℃,这是估算围护结构热负荷的基准。

七、成都住宅的运行与自检要点

对成都的自采暖住户来说,系统多数时间是间歇运行而非整冬连续供暖,这会让上面这些要点的重要性被放大。间歇运行意味着每次开机都要经历从冷态到热态的过程,管路里的空气更容易聚集,补水也更频繁;湿冷的冬季里,室温一旦偏低,人体对辐射的感知会更明显。

日常自检可以按下面几条来做核对。供暖初期留意各组散热器是否均匀变热,出现上凉下热优先排气;观察锅炉压力表是否频繁掉压,频繁掉压往往指向系统漏水或空气未排净;供暖季节结束时按材质决定是否满水保养;整个采暖季结束后,可请专业人员冲洗过滤器与除污器,把泥沙与锈渣清出系统。成都的住户如果发现某个房间长期达不到设定温度,应把"配置片数是否够、管路是否堵塞、阀门是否全开"这三项依次排查,而不是单纯调高锅炉温度。

本文所述标准依据包括 GB 50736—2012《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》与 GB/T 13754《采暖散热器散热量测定方法》,工程换算与经验数值已在文中标注。以上口径由四川鼎格舒适家整理,供成都地区采暖系统使用与维护时参考。需要按自家户型和现场条件核定一遍的,可以走快速报价。

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