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钢制暖气片为什么用得越来越多?材质对比与使用条件

发布日期 :2019.09.19 浏览次数 : 3543 鼎格舒适家官网

十年前装修,铸铁散热器还是主流;现在走进任何一家暖通门店,摆在显眼位置的几乎都是钢制散热器。这个变化不是营销推动的结果,而是材质特性、制造工艺与装修需求共同作用的结果。本文把钢制散热器用得多的实际原因、它的短板,以及选购时必须核对的条件讲清楚,避免只看"外观好看、价格便宜"就下单。

住宅卧室与客厅的室内立面布置:散热器的形式、厚度与颜色需要与墙面、家具、地面协调
图注:散热器在现代住宅里同时承担供暖末端与室内立面的角色,这正是钢制散热器在外观适应性上占优、逐步替代铸铁的实际原因。

一、钢制散热器用得多的三个现实原因

散热器在住宅里的角色发生了变化。从前它只是一个供暖末端,现在它同时是室内立面的一部分,要跟墙面、家具、地板配色协调。这个变化直接影响了材质的选择。相同结论在暖通知识专栏的其它篇目里也有交叉印证。

  • 外观适应性强。钢制板式与柱式散热器可以做成薄型、平板化的形态,喷涂工艺成熟,颜色与造型选择多,容易与室内设计配合;铸铁散热器受铸造工艺限制,形态较为固定。
  • 金属热强度较高。钢材的导热性能与结构形式使钢制散热器在同样散热量下自重更轻、水容量更小,升温相对快,对壁挂炉等间歇运行的热源更友好。
  • 制造与安装方式适配现代装修。板式散热器多为整体成型,现场不需要逐片组装;管路的连接方式与明装采暖的走管方案配合也比较自然。

这三条都属于可以核对的工程事实,而不是宣传口径。理解了它们,也就理解了钢制散热器为什么在住宅市场上占据了主要位置。

二、常见材质的对比

散热器的材质选择本质上是在换热能力、耐腐蚀性、承压能力与造价之间做取舍。下表给出的是各材质的定性特征与传热系数的经验范围。

材质传热系数 K 经验范围 W/(m²·℃)耐腐蚀性主要特点
铸铁6~8较好热惰性大、升温慢,自重较大,造型受限
钢制(板式、柱式)8~12对水质较敏感金属热强度高、外观可塑性强、水容量小
钢铝复合—较好以钢制水道配铝制散热翼,兼顾耐压与换热
铜铝复合10~15好内层铜管抗腐蚀,外层铝翼强化散热
铝合金—较好重量轻、换热好,需注意与系统水质的适配

表中的传热系数是工程经验值,用于横向比较不同材质的换热能力,不是标准规定值。选型时真正要核对的不是这张表,而是产品样本标注的标准散热量——它依据 GB/T 13754《采暖散热器散热量测定方法》测定,测定工况为进水 95 ℃、回水 70 ℃、室内 18 ℃,平均水温 82.5 ℃,计算温差 ΔT = 64.5 ℃。

实际使用工况通常与之不同。工程常见的 80 ℃/60 ℃、室内 20 ℃ 对应 ΔT = 50 ℃,需要按温差折算,近似式是:实际散热量 ≈ 标准散热量 ×(实际平均水温 − 室温)÷(标准平均水温 − 室温)。举例来说,标称 150 W/片的散热器,在 ΔT = 50 ℃ 时约为 150 × 52 ÷ 64.5 ≈ 121 W/片。这一折算属于近似处理——散热量与温差实际呈幂函数关系(有资料给出 Q = 5.8259 × ΔT^1.2629),随温差增长是非线性的,所以线性折算只作量级参考。

三、钢制散热器的系统适配条件

钢制散热器属于高温小流量的末端形式,这与它的设计工况有关。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 ℃。作为对照,第 5.4.1 条对地面辐射供暖的要求是供水温度宜采用 35~45 ℃、不应大于 60 ℃、温差不宜大于 10 ℃ 且不宜小于 5 ℃。

这组对比说明了一件事:暖气片是高温小流量,地暖是低温大流量。两者对热源的供水温度要求不同,如果同一套系统里混装两种末端,需要分路供水或加装混水装置,不能简单地让所有末端共用同一个供水温度。

项目散热器供暖(GB 50736—2012 第 5.3.1 条)地面辐射供暖(第 5.4.1 条)
设计供回水温度宜按 75 ℃/50 ℃供水宜采用 35~45 ℃
供水温度上限不宜大于 85 ℃不应大于 60 ℃
供回水温差不宜小于 20 ℃不宜大于 10 ℃、不宜小于 5 ℃
系统特征高温小流量低温大流量

承压方面,钢制散热器的承压等级在产品样本中标注,常见产品样本标注值在 1.0 MPa 量级。选型时应核对它是否满足系统的工作压力与所在楼层高度要求,而不是笼统地说"承压能力强"。高层住宅或系统压力较高时,这一点需要单独确认。

四、钢制散热器的短板:对水质敏感

钢制散热器用得多的同时,它有一个必须正视的限制:钢材对水质比较敏感,容易发生氧化腐蚀。腐蚀的机理是电化学腐蚀与内部氧化腐蚀并存——水中的溶解氧、酸碱度与氯离子含量都会影响腐蚀速度,而系统在停暖季如果排空存水,管内壁长期接触潮湿空气,腐蚀会加速。

与之相比,铸铁与铜铝复合(内层为铜管)的抗腐蚀性较好,铝制散热器在适配水质的前提下也有较好的表现。这决定了一个使用上的差异:钢制散热器(以及钢铝复合)建议做满水保养,铜铝复合、铸铁一般情况下可以不做。

满水保养的操作顺序是:停暖之后先关回水阀,打开排气阀排出系统内的空气,再关进水阀,使系统内部保持满水状态。机理是以水体隔绝空气、降低水中含氧量,从而抑制氧腐蚀。行业内常提到"坚持满水保养可使散热器寿命延长 3~5 年",这属于经验数据,引用时应按经验值标注,不作为标准规定。

与腐蚀相关的另一件事是水质本身。集中供暖系统中,不同小区的补水水质差异较大,这一项通常不由住户控制;但在自采暖系统里,补水水质与是否定期清洗过滤器是可以管理的。系统运行中定期检查过滤器、避免长期大量补入新水,对延长钢制散热器的使用年限有实际作用。

五、选购时可以核对的依据

散热器的宣传口径普遍比较宽松,比较实用的做法是只认可以核对的资料。

  • 生产许可与型式检验报告:确认产品符合相应的产品标准并做过型式检验。
  • 标准散热量的测定条件:样本给出的散热量应写明对应工况(进水温度、回水温度、室内温度),不注明工况的数值无法比较。
  • 单片的实际散热量与片数计算:片数 = 房间热负荷 ÷ 单片实际散热量,结果向上取整;有大面积落地窗、位于阴面或层高大于 2.8 m 时宜增加 10 %~20 % 的余量;单组片数超过 15~20 片宜分两组布置。
  • 系统的工作压力与楼层条件:确认散热器承压等级满足要求。
  • 明装或暗装的施工方式:明装优先选用阻氧铝塑复合管,系统最高处应设自动排气阀,每组散热器上方宜设手动排气阀。

六、几个需要澄清的说法

在门店里常会听到一些表述,可以按技术口径重新理解。

常见说法技术口径
"承压能力高于行业标准,所以更安全"承压应按产品样本标注值与系统实际工作压力核对,不是越高越好,也不是口头比较
"升温快、散热效率高"钢制散热器金属热强度较高、水容量较小,升温相对快是事实;但散热量仍以标准散热量按温差折算为准
"使用时不干燥"散热器供暖是靠提高空气温度间接改变相对湿度,干燥感与室温、换气量、房间密封性都有关,不能归因于材质
"表面喷涂永不褪色"喷涂工艺决定耐久性,实际表现与使用环境、清洁方式有关,不宜作绝对化承诺
"价格便宜、性价比高"价格随品牌、规格与当期政策波动,以实际报价为准;材质之间的价差会随规格变化

七、成都使用条件下的判断

成都属夏热冬冷地区,按 GB 50736—2012,成都冬季供暖室外计算温度 2.7 ℃、冬季空调室外计算相对湿度 83 %。空气湿度偏高,对于明装采暖的管路与散热器周边环境有一定影响:墙面与散热器交接处长期处在较高湿度下,腐蚀与霉变的风险比干燥地区更值得关注。这也是成都的明装采暖普遍强调走管短、直、隐蔽,以及系统最高处设置自动排气阀的原因之一。

另外,成都不少住宅采用"空调夏季制冷 + 散热器或地暖冬季采暖"的组合。这种组合下,散热器与热泵热源的供水温度匹配关系需要提前确认——热泵在成都冬季工况(室外 2.7 ℃)制热 COP 常见 2.2~3.0(工程经验值),供水温度越高,机组能效越低。因此暖气片侧的设计供水温度要控制在规范允许范围内,不宜一味追求高温。

本文标准数值引自 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》;传热系数、余量百分比、寿命延长年限与承压量级均标注为工程经验值或产品样本口径,不代表标准规定值。价格随品牌、规格与当期政策波动,以实际报价为准。本文由四川鼎格舒适家整理,供选型与维护参考。

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