如何用燃木壁爐組建別墅中央供暖系統(tǒng)

隨著國家開始對(duì)電和天然氣采取階梯價(jià)格收費(fèi)模式（超過一定用量，價(jià)格大幅上調(diào)，大戶型房屋受影響最大），別墅的冬季供暖費(fèi)用應(yīng)聲而起。如果今后能源價(jià)格進(jìn)一步上調(diào)（這幾乎是板上釘釘?shù)氖聝海瑒e墅采暖費(fèi)用有可能在未來數(shù)年翻倍。面對(duì)逐年上漲的能源價(jià)格，有沒有什么更經(jīng)濟(jì)的取暖方式呢？在這方面，極具創(chuàng)新意識(shí)的西方人早已給出了他們的答案：轉(zhuǎn)向燃木取暖！

用燃木熱水壁爐為基礎(chǔ)可以搭建完整的別墅供暖系統(tǒng)，如果再接入保溫儲(chǔ)水罐就可以提供生活熱水。在過去的十年里，隨著天然氣價(jià)格持續(xù)走高，越來越多的歐洲家庭開始轉(zhuǎn)向更便宜的燃料——木柴,有的家庭冬季取暖完全依賴燃木設(shè)備（稱為“全木派”，Pure Wood），更多的家庭則是通過對(duì)現(xiàn)有供暖系統(tǒng)改造升級(jí)，把燃木熱水壁爐“掛接”到系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)以燃木為主其他能源為輔的混合能源采暖方式。歐洲森林資源豐富，在很多地區(qū)木柴價(jià)格十分低廉而且長期穩(wěn)定，選擇燃木供暖能節(jié)省不菲的費(fèi)用（供暖約占?xì)W洲家庭能源支出的30%左右）。另外，木柴便于大量長期儲(chǔ)存，可以實(shí)現(xiàn)能源獨(dú)立。一次采購四、五個(gè)立方米木柴就可以確保整個(gè)冬季供暖無虞，如果跟燃木銷售商簽訂長期供應(yīng)合同（平客壁爐目前提供此類服務(wù)），就能以非常低的價(jià)格鎖定未來數(shù)年的供暖成本。不依賴電力運(yùn)行是燃木供暖系統(tǒng)另一個(gè)非常顯著的優(yōu)點(diǎn)，這讓它們?cè)陔娏Σ环€(wěn)定的地區(qū)大受歡迎。要知道，一旦停電，一切自動(dòng)化的供暖設(shè)備全部歇菜，只有燃木壁爐可以正常運(yùn)行，它是你在寒冷冬季里最可信賴的伙伴。近些年來在歐美國家流行起來的off-grid生活方式（即去到離開城市供熱管網(wǎng)、天然氣管網(wǎng)，甚至是電力網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍之外的地區(qū)居住生活）也推動(dòng)了燃木供暖系統(tǒng)的流行。雖然可以使用太陽能電池板產(chǎn)生有限電力，解決照明和手機(jī)/電腦充電的問題，甚至可以帶動(dòng)小功率電冰箱，但無法負(fù)擔(dān)供暖和做飯所需的那么多能量，然而這個(gè)任務(wù)卻可以用燃木供暖設(shè)備完美解決。平客壁爐經(jīng)銷的一款英國ESSE 990H燃木灶具就既可以做飯還能提供16.9kW的加熱水功率，帶上這家伙，真的可以“四海為家”了！

從去年開始我們接到越來越多咨詢?nèi)寄竟┡到y(tǒng)的電話，為解答廣大壁爐愛好者這方面的疑惑，筆者在此給大家介紹一下以燃木壁爐為基礎(chǔ)搭建中央供暖系統(tǒng)的知識(shí)和方法。要特別說明的是本文僅限于原理上的介紹，系統(tǒng)設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)施工您還需要聯(lián)系當(dāng)?shù)貙I(yè)的暖通工程公司，我們可以在全程給予技術(shù)指導(dǎo)。

在討論燃木供暖系統(tǒng)之前您需要了解如下幾方面基礎(chǔ)知識(shí)。

首先，燃木供暖系統(tǒng)中所使用的壁爐不是普通壁爐，而是專門為組建供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)的帶有集成水箱的壁爐，我們稱之為燃木熱水壁爐，簡(jiǎn)稱熱水壁爐。木柴在爐膛中燃燒，水箱中的水吸收熱量后依靠重力循環(huán)或者在水泵的推動(dòng)下流動(dòng)到各個(gè)房間的暖氣片，實(shí)現(xiàn)別墅全屋供暖。

其次，燃木供暖系統(tǒng)的主水路必須是重力循環(huán)開放式結(jié)構(gòu)（詳見https://www.iqiyi.com/w_19rs2426y1.html），也就是說輸出熱水的水路必須通過位于壁爐上方的補(bǔ)水水箱與大氣連通。這是因?yàn)榕c其他能源不同，木柴燃燒的過程不能被立刻終止，如果水循環(huán)系統(tǒng)是依靠水泵驅(qū)動(dòng)的封閉式結(jié)構(gòu)，一旦停電或者水泵發(fā)生故障，整個(gè)系統(tǒng)的水循環(huán)就會(huì)立刻停止，熾熱的爐火會(huì)把爐膛水箱中的水迅速加熱到沸騰，產(chǎn)生的蒸汽壓力累積到一定程度就會(huì)發(fā)生水管爆裂或者儲(chǔ)水罐爆炸，造成嚴(yán)重后果。因此，燃木供暖系統(tǒng)的主水路必須采用不依靠電力就能確保水正常流動(dòng)的重力循環(huán)系統(tǒng)，還必須連接常開型熱泄露散熱器，防止水被加熱到沸騰。此外，在整個(gè)系統(tǒng)的最高點(diǎn)還要裝有膨脹補(bǔ)水水箱，用來釋放水受熱膨脹產(chǎn)生的壓力。

第三，熱水壁爐中央供暖系統(tǒng)的核心是大容量保溫儲(chǔ)水罐。儲(chǔ)水罐內(nèi)雖然存儲(chǔ)的是熱水，但它實(shí)質(zhì)作用是以水為載體保存熱能。儲(chǔ)水罐的作用與電池類似，只不過儲(chǔ)水罐保存的是熱能，而電池保存的是電能。將儲(chǔ)水罐看成是儲(chǔ)能裝置有助于理解整個(gè)供暖系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理。熱水壁爐、燃?xì)忮仩t、電熱水器和太陽能熱水器都是提供熱能的裝置，儲(chǔ)水罐可以將它們產(chǎn)生的熱能保存起來，在需要的時(shí)候釋放出去。性能優(yōu)良的儲(chǔ)水罐保溫性能極佳，存儲(chǔ)在其中的熱水每天下降的溫度不超過3℃。80℃的熱水在存放一周后水溫還可保持在60°左右。燃木供暖系統(tǒng)中用到的保溫儲(chǔ)水罐與我們平時(shí)常見的燃?xì)忮仩t或者空氣能熱水器的儲(chǔ)水罐在結(jié)構(gòu)上有很大不同，國內(nèi)沒有生產(chǎn)，需要進(jìn)口。

第四，燃木壁爐要實(shí)現(xiàn)高效率燃燒還需要用到一個(gè)專用部件———壁爐水流控制器，它根據(jù)壁爐的運(yùn)行狀態(tài)，智能地判斷應(yīng)該從壁爐抽取多少熱量輸送到供暖系統(tǒng)中，防止“抽血”過多導(dǎo)致壁爐“暈厥”。我們今后將專門撰文給大家介紹這個(gè)神奇機(jī)構(gòu)的工作原理。

第五，供暖熱水與生活用水是彼此獨(dú)立互不相通的，這在任何供熱系統(tǒng)中都是如此，因?yàn)楣┡分型ǔ＜佑蟹冷P劑、阻垢劑和防凍劑，這類化學(xué)品對(duì)人體有害，不可混入生活用水。

下面我們給大家介紹三種比較典型的熱水壁爐供暖系統(tǒng)。為了簡(jiǎn)明起見，下面的圖例中僅標(biāo)注出了熱水水路，省略了回水水路。此外，再次重申，下列圖示僅為示意圖，不是施工圖紙，具體細(xì)節(jié)請(qǐng)聯(lián)系當(dāng)?shù)貙I(yè)的暖通公司。

（一）供暖與生活熱水同等權(quán)重的組網(wǎng)方式

在這種組網(wǎng)方式中整個(gè)系統(tǒng)只有一個(gè)循環(huán)水路，暖氣片和水箱被賦予相同的權(quán)重，它們并行接入到水路中，熱水均勻地流經(jīng)水路上的每個(gè)單元，同時(shí)加熱暖氣片和水箱中的水。這樣的組網(wǎng)方式最為簡(jiǎn)單，但缺點(diǎn)是只有當(dāng)壁爐工作時(shí)才能加熱暖氣片為房間供暖。

（二）生活熱水優(yōu)先型組網(wǎng)方式

這種組網(wǎng)方式是給予生活熱水以優(yōu)先級(jí)，僅當(dāng)水箱中的水被加熱到設(shè)定溫度后才向暖氣片輸送熱水。系統(tǒng)由兩個(gè)循環(huán)水路構(gòu)成：

水路1： 熱水從壁爐出發(fā)流向熱泄露散熱片，然后流向水箱（紅色水路），再流回壁爐。

水路2： 溫控器不斷監(jiān)測(cè)來自水箱的回水溫度，當(dāng)回水溫度達(dá)到設(shè)定值，比如說50℃時(shí)（系統(tǒng)認(rèn)為此時(shí)水箱中的水已經(jīng)足夠熱了），溫控器觸發(fā)循環(huán)水泵工作，將熱水沿橘紅色水路輸送到各個(gè)房間的暖氣片，開始為房間供暖。（為簡(jiǎn)潔起見，溫控器和水泵未在圖中畫出）

（三）多種能源混合型中央供暖系統(tǒng)

這種組網(wǎng)方式以大容量儲(chǔ)水罐為核心，把由熱水壁爐、燃?xì)忮仩t、電熱水器和太陽能熱水器產(chǎn)生的熱量都存儲(chǔ)在儲(chǔ)水罐中。從儲(chǔ)水罐流出兩路熱水，一路供生活熱水（紫色水路），一路供暖氣片（黃色水路），兩個(gè)水路彼此獨(dú)立，互不混水。這樣的系統(tǒng)具有最大的靈活性，允許不同的制熱單元掛接到儲(chǔ)水罐上，將多個(gè)熱源產(chǎn)生的熱量統(tǒng)一保存起來，充分利用各種能源的優(yōu)點(diǎn)。在設(shè)計(jì)這樣的系統(tǒng)時(shí)首先要確定有哪幾種熱源要掛接到系統(tǒng)中，這將決定選擇何種結(jié)構(gòu)的保溫儲(chǔ)水罐（熱交換盤管、電加熱棒、水管接頭和感溫頭安裝孔的位置和數(shù)量）。下圖是集成了燃木熱水壁爐、太陽能熱水器、開放式燃?xì)忮仩t、封閉式燃?xì)忮仩t四種熱源的中央供暖系統(tǒng)布線圖，供大家參考。

簡(jiǎn)單描述一下使用燃木供暖系統(tǒng)的場(chǎng)景：每天下午7:00從工作單位回到家后點(diǎn)燃爐火，壁爐給客廳供暖的同時(shí)向儲(chǔ)水罐輸出熱水，1小時(shí)后儲(chǔ)水罐中的水被加熱到80℃，儲(chǔ)水罐開始向暖氣片輸出熱水給其他房間供暖。晚上爐火熄滅后，儲(chǔ)水罐中存滿了熱水（相當(dāng)于電池充滿電），熱水仍然源源不斷流向暖氣片，持續(xù)為房間供暖，直到儲(chǔ)水罐中水溫下降到40℃才停止循環(huán)（相當(dāng)于電池放電過程），這個(gè)過程將持續(xù)到第二天下午2:00左右。5個(gè)小時(shí)之后主人下班回到家，重新點(diǎn)燃爐火，開始新一輪加熱周期。

供暖系統(tǒng)的組網(wǎng)方式多種多樣，這里只介紹了幾種最常見的。靈活使用各種溫控器、循環(huán)水泵、控制閥門、熱交換器和儲(chǔ)水罐，可以搭建更加復(fù)雜的系統(tǒng)。再次重申，上面所列的圖示僅為示意圖，不是施工圖紙，具體細(xì)節(jié)請(qǐng)聯(lián)系當(dāng)?shù)貙I(yè)的暖通公司。