咋确保地暖系统长期运行在良好状态下？

          通常情况下，合格的壁挂炉在正确良好的保养条件下，使用时限可以达到设计寿命(15-20年)。从设计理论及欧洲的各类地暖系统和散热器的设计寿命很长，而在国内，很多系统在使用没有几年后，就出现各种散热不好、温控失灵、锅炉响声、内部腐蚀等故障。如果壁挂炉本身和散热系统的设计以及质量没有什么问题，那么这里面多数的故障是来自初期安装和后期保养的保护工作做的不够好而导致的。在欧洲和北美国家，对供暖的水质、供暖水温等有严格的标准和规定，对系统进行科学化的运行管理，因此，能源利用率高、环境保我国是一个水资源污染严重的国家，87%的城市河段不适宜作饮用水源，50%的城市地下水受到污染，我们湖泊中约有75%的水域受到污染。我国的自来水与世界相比属极低标准水，即使部分达标的自来水在输水管网、高楼水塔中也会造成二次污染而不达标。我国目前水厂只能对物理污染和微生物污染进行净化处理，而无法对化学污染，诸如农药、杀虫剂、合成洗涤剂、重金属、各种有机物、无机化合物及其他有害毒素进行处理。另外，在中国的各个地区，甚至同一个地区，水质有着很大的差别，通常来说，中国北方大多家用自来水的水质较硬、偏碱性、容易结水垢，南方和华东地区的自来水水质较软、偏酸性、腐蚀性相对较强。因此，供暖水源对采暖系统会产生不同的影响，有必要对采暖系统进行保护。

    一、家用采暖系统在日常使用中有三个常见问题:腐蚀、水垢、微生物污垢

    1、腐蚀的机理

    腐蚀是由化学反应或电化学反应引起的一个损坏过程，他会造成系统中金属或非金属部件的损坏。热水供暖系统中金属腐蚀主要由下列原因造成：

    1）氧腐蚀：系统设计或安装有问题，如补水箱或膨胀水箱偏小、补水管的管径不合适、补水泵选型不当、过多的补水造成循环水含氧量过高；空气在机械的或焊接接头处及通过没有阻氧层的塑料管渗入系统的水中等。

    2）电化学腐蚀：由电化学电动势不同的金属或者合金之间接触产生的电化学反映引起。表A1所示为不同金属相对于氢电极的标准电极电位序。金属或者合金在该序列中的相对位置将影响其活性，因而影响其耐腐蚀性能。标准电极电位相对低的金属先腐蚀，比如，黄铜和紫铜接触时，黄铜中的锌就离开黄铜管件。或者钢制散热器和紫铜接触时，钢制散热器中的铁就易遭腐蚀。

    由于清洗不彻底，金属表面残存着一些有害物质，如：焊剂剩余物、填料或杂质。这些残留物在水中和金属构成了腐蚀电池，加剧了金属的电化学腐蚀。

    3)细菌腐蚀：由厌氧性细菌产生的酸性腐蚀：不管是开式或是闭式系统，厌氧性细菌能够在沉淀物下面温度较低且没有氧的条件下生存繁殖。由厌氧性细菌产生的酸性物质能够加剧对黑色金属的腐蚀。硫酸盐还原细菌（sulphatereducingbacteria）甚至可在60℃的温度和没有氧的条件下生存繁殖，将硫酸盐还原为硫化物，如硫化氢。硫化氢是导致铜制部件特别是黄铜部件腐蚀的主要原因。
 
           4)氯根腐蚀：高活性的氯化物离子可以使黑色金属和有色金属发生点腐蚀，如不锈钢、铝和铜。氯化物的来源包括焊剂、维护不当的软化水设施、有余氧的自来水，以及清洗剂等。

    5)选用不当的水处理药剂，或使用不当引起的化学腐蚀。

    2、水垢和污泥的形成

    结垢是钙镁等成垢盐类在系统换热表面上形成粘合性的沉积。水垢形成对系统的危害：使锅炉或热交换器的效率降低；锅炉的安全性降低；产生垢下腐蚀等。

    硫酸盐硬度在加热时形成不能溶解的碳酸钙（镁）、氢氧化镁析出。

    这个反应最可能发生在系统最热的部分，通常为锅炉或热交换器传热表面。碳酸钙（镁）沉积在锅炉或热交换器表面，就形成石灰质水垢。在其它地方，尤其是在流速低的地方，则形成碳酸钙（镁）污泥。为了降低系统补水或循环水的硬度，施加阻垢剂或防腐阻垢剂进行水处理，也将产生一定数量的污泥。腐蚀生成物也会使流速较低处的污泥增加。

    水垢会降低热传导，使得燃烧热量不能迅速地在换热器与水进行热交换，大量的热量通过烟道被排出，导致花费较多的燃气费用。据统计，每增加1mm厚度的水垢，会浪费10％的燃气。

    3、设备、管道的堵塞

    设备或者管道的堵塞，特别是散热器恒温控制阀、机械式热表、分支环路控制阀、循环泵、放水旋塞等设备的堵塞，是由于循环水中的悬浮物浓度过高或有较大直径的颗粒物无法通过设备内部流道间隙所造成。

    悬浮物重量浓度大，在系统流速很低的地方会出现沉积，即污泥。在悬浮物浓度很高的情况下，在系统流速很慢的部分会出现较严重的污泥沉淀，严重时，可能出现局部堵塞。但是，这样的沉淀性堵塞一般不会在散热器温控阀或热表处发生，因为在温控阀阀芯和热表内部的水流有加速的趋势，所以造成它们堵塞的直接原因是出现无法通过的大颗粒物，属于“卡死”。

    由于水垢、污泥的形成，使循环水中的悬浮物浓度增高。投加防腐阻垢药剂或缓蚀剂也会增加循环水中的悬浮物浓度，有的是固态药剂颗粒本身，有的则是药剂置换产生的不结垢的污泥。降低悬浮物浓度的办法是排污，定期排污是降低悬浮物浓度，避免污泥等悬浮物在内壁沉积的有效手段。

    供暖系统的不规范的施工安装会使具有较大直径的颗粒物，如焊渣、铁屑、麻丝（或其它纤维）、细小的碎石、铁锈等进入管道或设备内部。当这些颗粒或者粘连后的直径大于温控阀阀芯或者机械式热表内部流道间隙，就会卡死而造成堵塞。避免设备和管道被较大颗粒物堵塞的办法是在锅炉房或换热站、建筑物热入口，以及入户前的供水管上设置不同滤径等级的过滤器；系统在投入运行前必须进行彻底的冲洗。

    4、微生物污染

    微生物体，从单个细菌到真菌和酵母孢子，当它们进入热水供暖系统时，会造成堵塞或腐蚀。

    微生物繁殖最容易发生在补水和膨胀水箱中，因为那里温度适宜，又和空气接触。在补水和膨胀水箱中充分繁殖的好氧性细菌、真菌和黏菌可以通过补水进入系统，并生成大量残骸。这些残骸能够造成堵塞，常常使锅炉及热交换器淤塞。热交换器的温度不足以杀死所有的微小有机体。

    大量产生铁锈、铜锈导致暖气系统部件(包括壁挂炉、泵、散热片等)失灵、损坏；水垢容易导致泵、阀的失灵。水垢还会导致锅炉、热泵的噪音的发生，甚至在锅炉燃烧时有爆裂的声音出现；从而大大缩短了锅炉或热泵的使用寿命，甚至影响采暖系统的使用寿命，同时对于当今流行的空气源热泵采暖系统，更是致命的危害。

    二、采暖系统的保护解决方案

    保护采暖系统，预防胜于治理。采暖系统属于闭式循环，常常埋于水泥里、地板下面，若出现严重结垢、管道堵塞等问题，单纯的清洗将是很难解决问题的，这样采暖系统势必瘫痪，轻则破土维修，重则拆毁重做，造成更大的浪费和环境污染。

    因此，采暖系统保养关键要做的是预防。

    1、保护方案之一：选择采暖系统调节装置，减弱或消除水垢形成的条件，防止水垢在管路形成。

    如，在常规燃气壁挂炉采暖系统中加入去耦罐，通过增加流量，减少温差，来实现降低供水温度的结果，从而消弱因高温造成的钙镁离子形成沉淀的机会。一方面，壁挂炉中产生的高温水及水垢在去耦罐中可以进行进一步过滤；另一方面，进水水温得到精确测量和有效控制，这是传统或常规地暖无法做到的，减少了水垢产生的条件。

    实践证明，由于降低了采暖的供水温度，该系统不易结垢，性能稳定，采暖费用大大降低；据了解，若与高效型地暖末端搭配，对于建筑面积100平方米的户型，该系统在上海的采暖费用每月在400元左右，维护仅仅需要加入水质保护剂即可，维护期频率为2年/次。从使用10年的用户了解到，壁挂炉性能依然稳定，使用费用较其它形式的采暖低。
           2、保护方案之二：使用水质保护剂，提前进行水处理，做预防。

    好的水处理方案可以带来诸多好处：

    改善/维持系统高效运行、防止系统工作停顿、减少燃气的消耗、减少排污，减少对环境的影响、减少客户对锅炉厂家或采暖系统安装商的召回，并符合欧洲对采暖系统的法规。

    方案是：以适当的浓度和形式存在于环境（介质）中时，可以防止或减缓材料腐蚀的化学物质或复合物，因此缓蚀剂也可以称为腐蚀抑制剂。它的用量很小(0.1%～1%)，但效果显著。这种保护金属的方法称缓蚀剂保护。

    如：在100升(或者10组散热片的暖气系统中)，加入1瓶(500毫升)的保护剂，就可以达到长期的保护作用；加入清洁剂，清洁剂本身是中性的，无毒害的，可以对现有暖气系统提供高效的清洁，和各种金属均是相容的，不会对系统有任何损伤，废液可以安全排入下水管道，其作用：可以高效去除锈污和水垢、恢复系统原有的取暖效能、清洁剂也可以在新系统安装时使用、去除安装时的助焊剂残留和其他安装遗留碎小污物，达到欧洲强制规范(BenchmarkBS7593:2006和BuildingPartL规范。

    3、方案之三：采用高效节能型低温供暖系统加水质保护剂方案

    高效型地面采暖系统是从能源利用、系统寿命、故障率等综合方面来说的，也就是能源、热源得到高效利用；系统使用寿命长，故障率低的地面采暖系统。目前常见的高效地暖系统是与高效末端相结合的地暖系统。

    该系统热源采用空气源热泵或地源热泵；可提供不超过40℃的恒定的温水；采暖末端采用高效末端，即采用预制沟槽地暖模块、管径10mm间距50mm地暖管或毛细管网高效末端作为散热末端；很好地保护了管件，加上水质保护剂防止水垢的产生，从而很好地保护了热泵机组、分集水器及地暖管道。

    经北京某经济适用房三年的使用情况及上海、浙江、江苏、江西、重庆各地的空气源热泵采暖情况表明，采暖系统稳定，无结垢现象。

    三、结论

    采暖水系统结垢的问题是燃油/燃煤热水系统、电热水系统、工厂余热采暖系统、热电联采系统、空气源热泵采暖系统、地源热泵采暖系统及太阳能热水系统共同面对的问题。据专家介绍，结垢问题已经成为继结霜之后空气源热泵系统推广的另外一个“瓶颈”。随着采暖技术的日新月异，到目前为止这些问题已经成功地解决，并在众多高效地暖系统实践中充分得到证实。

          责任编辑：王丹