馬新淇 姚海旭 盧娜

    供暖，又稱采暖，是指向建筑物供給熱量，保持室內一定溫度，以維持建筑舒適性和居住性的系統。供暖設備與系統發展到今天，在對人的舒適感和衛生、設備的美觀和靈巧、系統和設備的自動控制、系統形式的多樣化、能量的有效利用等方面都有著長足的進步，形成了以采暖散熱器熱水供暖系統為主流，多種供暖方式并存的局面。

 

    隨著建筑形式的多樣化、國家節能和溫控熱計量政策的推行、大中型城市天然氣等清潔燃料的使用份額越來越大以及長江流域等傳統非供暖地區供暖需求的增長，供暖的技術環境發生了變化，也對供暖技術提出了新的要求。特別是天然氣的大量使用為燃燒裝置的分散化提供了條件，使以單個業主單元為服務對象的獨立供暖技術成為可能，并在北方傳統和南方新興供暖市場都得到了越來越普遍的應用。

 

    以供暖系統功能來看，供暖可以分為集中供熱和獨立供暖兩種方式。表1在多個方面將獨立供暖系統與集中供暖系統進行了比較。

 

    通過比較可以看出，獨立供暖系統在節能保溫比較嚴格，運行調節獨立性較強，不同用熱單元分界較清晰，需要按不同用熱單元收取費用的以住宅為代表的居住建筑中具有巨大優勢。此外，獨立供暖系統的運行費用能直接反應建筑供暖的需求，對建筑物的節能保溫和住戶的行為節能都具有強大的推動作用。

 

表1 獨立供暖系統與集中供暖系統的比較

 

    我國北方傳統采暖地區正在開展分戶控制和計量收費的熱改工程，但遇到很大阻礙，面臨著重重困難。獨立供暖系統在北方地區的應用可以天然解決分戶控制和計量收費問題，還不用建設室外管網，避免室外逛網的輸配能耗和跑冒滴漏，推廣應用具有巨大優越性。我國南方廣泛的傳統非采暖地區，是我國經濟最為發達的地區，雖然缺乏集中供暖管網，但近年來供暖需求日益擴大，獨立供暖系統作為上述區域的主要選擇，有著廣闊的發展前景。

 

    結合我國的能源狀況和生活習慣，目前國內市場流行的獨立供暖系統主要有低溫熱水散熱器供暖，低溫熱水地面輻射供暖、熱泵型房間空調器和電供暖等幾種形式。

    電作為品位最高的能源，我國相關規范和標準對直接利用其供暖提出了嚴格限制，規定只有夜間可利用低谷電價進行蓄熱的建筑和采用水力、核能等天然能源發電且電力充足的建筑才可應用電供暖，因此電供暖不是獨立供暖發展的方向，只能在特殊的情況下應用。

 

    表2對低溫熱水散熱器供暖，低溫熱水地面輻射供暖、熱泵型房間空調器這三種最常見的獨立供暖方式進行了比較，從中看出，低溫熱水散熱器供暖系統的應用基本沒有限制，是獨立供暖發展的主流和方向，尤其在我國南方新興供暖地區具有顯著的優勢。

表2 幾種獨立供暖方式的比較

 

    采暖散熱器在我國使用已有近百年歷史，過去很長一段時期鑄鐵散熱器占據了很大的市場，近年來以鋁制和鋼制散熱器為代表的新型采暖散熱器以其功能性和裝飾性越來越成為消費者追求的熱點，需求量呈現快速發展的態勢。結合獨立供暖系統的特點，下面對幾種主流散熱器在獨立供暖系統中的適用性進行了分析：

 

    1、鑄鐵散熱器

    （1）耐腐蝕 灰鑄鐵的主要成分是鐵和碳，灰鑄鐵比鋼和鋁的抗電化學腐蝕性強；另一方面，片狀石墨的碳就如在鐵基體上覆蓋了無數層保護膜，而石墨碳是不怕任何介質腐蝕的，加之灰鑄鐵散熱器壁厚較厚（3mm左右，），所以灰鑄鐵散熱器的抗氧化、耐酸堿、抗電化的腐蝕性要大得多，因而其使用壽命也要長得多。從實際應用來看，灰鑄鐵散熱器正常使用條件下壽命為50年以上，使用維護的好，壽命可達100多年，可以說和建筑物的壽命一致。

    （2）熱惰性好灰鑄鐵散熱器壁厚，用鐵量大，故其金屬熱容量也就大，升溫時，它緩慢放熱，降溫時，它仍不斷放熱，所以說它的熱惰性好，升溫降溫都比較緩慢，溫度柔和，使人感覺舒適，在崇尚自然的今天，顯得尤為可貴，這也是美國、歐洲等發達國家和地區將鑄鐵散熱器作為高檔采暖產品的一個重要原因，其價格甚至比鋼制和鋁制散熱器還要高。

    （3）價格便宜，經濟實惠灰鑄鐵散熱器主要原材料是生鐵，因生鐵比鋼材和鋁價格便宜得多，所以灰鑄鐵散熱器成本低，價格也就便宜，適合中國國情。

    （4）外觀形式簡單由于受工藝條件所限，灰鑄鐵散熱器外形結構比鋼制和鋁制簡單，變化較少，檔次相對較低，但近幾年新型鑄鐵散熱器不斷涌現，結構形式多樣，外表可噴塑、烤漆處理，美觀程度毫不遜色于鋼制和鋁制散熱器，而在另一方面，外觀簡練也是不少人追求的時尚。此外，鑄鐵散熱器在生產過程中往往存在能源、生鐵消耗量太大，環境污染相當嚴重，加之耐壓能力差，已逐漸被以鋁制、鋼制散熱器為代表的輕型散熱器所取代。

 

    2、鋼制散熱器

    （1）重量輕、承壓高、散熱量大 鋼制散熱器可分為鋼制串片、鋼制翅片管、鋼制扁管、鋼制柱型等形式，它們的共同特點是重量輕，承壓高，散熱量大，比較適合高層建筑使用。
    （2）外形變化多鋼制散熱器制造可實現機械化、自動化操作，因此外形結構可以多姿多彩，以滿足人們的不同審美要求。
    （3）耐腐蝕性能差鋼制散熱器運行中的腐蝕主要是氧化腐蝕，特別是在低壓鍋爐供水中，由于沒有除氧設備，加上給水循環量較大，水中溶解氧較多，因而氧化腐蝕是相當嚴重的，鋼制散熱器受到氧化腐蝕后，往往在其表面形成許多直徑不等的小鼓包，鼓包表面為黃褐色或磚紅色，表層下則為黑色銹蝕物，在含氧堿性循環水條件下，這種腐蝕表現尤為明顯，而我國采暖系統基本上都是堿性環境，因而在我國，鋼制散熱器壽命短者只有幾年，長者也不超過十年。

 

3、鋁制散熱器

    （1）重量輕、承壓高 由于鋁比重小，因而鋁制散熱器重量很輕，而承壓能力相對較高，可適用于高層建筑中。
    （2）耐腐蝕性能差鋁合金在介質PH值7左右時耐腐性較好，在堿性介質中，OH-與鋁合金鈍化膜Al2O3反應生成偏鋁酸鈉和H2，隨著堿濃度增加速度增加，在PH值為10-12時腐蝕最為嚴重，而我國采暖系統水質PH值恰恰為10-12，因此，在我國鋁制散熱器壽命往往只有幾年。近幾年鋁制散熱器采取了內防腐措施，即使說效果不錯，但只要有1%的防護漏洞，就會造成100%的失敗。鋁制散熱器最致命的弱點是它的堿腐蝕嚴重。但對于獨立供暖系統，系統水為中性至弱酸性的自來水，不存在腐蝕問題。

 

    4、銅鋁復合散熱器

    銅鋁復合散熱器以銅管為過水部件，是具有中國特色的散熱器，最大的優點就是耐腐蝕，也同時具備輕型散熱器的一些特點，較適合在獨立供暖系統中采用。

    但是與鋁制散熱器相比，銅鋁復合散熱器要用到相對稀少的銅材料，散熱器價格較貴；造型較單一，外形無法象鋁制散熱器一樣做成各種藝術造型；主要靠對流散熱，易出現熏墻現象。

    綜合以上比較，散熱器在獨立供暖系統中具有最佳的適用性，是獨立供暖系統散熱器的首選。

 

    從我國現在的情況來看，在寒冷和嚴寒這些傳統的供暖區域，集中熱水散熱器供暖占據了較大份額，但獨立供暖系統的市場份額在不斷增大，已對前者的主流地位造成了巨大沖擊；在氣候條件較為溫和的地區則主要以各種形式的獨立供暖系統為主。

 

    當然，每項技術都不可能是盡善盡美的，都有其適用性。獨立供暖也有一些局限性，如燃料必須采用天然氣等清潔燃料，燃氣壁掛爐的可靠性要求較高、燃氣爐的排放物會對小區環境帶來影響等，必須根據具體條件來選擇應用。但從當前的市場情況來看，獨立供暖系統還遠遠未取得與其特點相匹配的市場份額，在今后的幾年內將會得到迅速的發展。

 

[1]  陸耀慶．供暖空調設計手冊．北京：中國建筑工業出版社，2008

[2]  徐偉、鄒瑜等．供暖系統溫控與熱計量技術．北京：中國計劃出版社，2000

 

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：文徑 尹維維 編輯  劉真 審核)