如何用一臺(tái)壁爐實(shí)現(xiàn)全屋供暖？

通常來說，燃木壁爐/火爐（本文中簡稱壁爐）多用于局部供暖。近段時(shí)間以來，越來越多的客戶來電咨詢，希望只用一臺(tái)壁爐給整棟別墅供暖，這個(gè)目標(biāo)能實(shí)現(xiàn)嗎？如果能，有幾種途徑？何種方案最佳？今天我們就來討論一下這個(gè)話題。

我們常見的全屋供暖系統(tǒng)由燃?xì)忮仩t＋地暖盤管組成，鍋爐是制熱設(shè)備，燃燒天然氣產(chǎn)生熱水；地暖盤管是分熱設(shè)備，把熱水輸送到各個(gè)房間。普通的燃木壁爐沒有水箱和水管接頭，無法連接地暖盤管和暖氣片等分熱設(shè)備組成系統(tǒng)。不過，這種情況已經(jīng)改變，近年來在歐洲和北美市場上出現(xiàn)了一些帶有內(nèi)置水箱的壁爐，它們是專門為中央供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)的，既可以供暖，又可以提供生活熱水。我們平客也第一時(shí)間從國外進(jìn)口了這種水暖壁爐和配套的水泵、閥門、儲(chǔ)水罐，搭建了實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，下面我就談?wù)剬?duì)這套系統(tǒng)的使用感受。

先說說優(yōu)點(diǎn)。壁爐水暖系統(tǒng)的耗電量很?。ㄖ挥醒h(huán)水泵用一點(diǎn)電，幾十瓦），無需電力增容，無需天然氣擴(kuò)容，特別適合在缺電少氣的地區(qū)使用。木柴容易獲得，便于運(yùn)輸儲(chǔ)存，價(jià)格低廉，是理想的可再生能源，溫室氣體凈排放量約等于零（即通常所說的“碳中性”）……

用壁爐搭建水暖系統(tǒng)的缺點(diǎn)也很突出，主要有如下幾方面：

1、系統(tǒng)復(fù)雜。

木柴的燃燒進(jìn)程不像天然氣和電力那樣說停就能停，從停止添柴到火焰熄滅有一個(gè)相當(dāng)長的過程。一旦停電或者水泵出現(xiàn)故障，水循環(huán)立刻停止，壁爐水箱中的水就有可能沸騰。為了及時(shí)將蒸氣壓力釋放掉，燃木水暖系統(tǒng)必須采用開放式結(jié)構(gòu)，這就需要用到補(bǔ)水水箱、膨脹罐、熱泄露散熱片、水流控制器、儲(chǔ)水罐、溫控器、循環(huán)水泵、減壓閥等一些列周邊設(shè)備，其中有些部件還需要進(jìn)口，整個(gè)系統(tǒng)比較復(fù)雜，價(jià)格不菲。

2、 系統(tǒng)占地面積大，需要專門的設(shè)備間放置大容量儲(chǔ)水罐。

3、 施工時(shí)間長，造價(jià)高。

4、 壁爐不是自動(dòng)化設(shè)備，每隔兩小時(shí)左右需要手動(dòng)添柴。

綜合分析了上述優(yōu)缺點(diǎn)之后，我們認(rèn)為用壁爐搭建水暖系統(tǒng)雖然可行，但局限性較大，初裝成本高，除了在林業(yè)資源豐富的地區(qū)有現(xiàn)實(shí)意義外，難以大面積推廣普及。

難道就沒有更經(jīng)濟(jì)、更簡單的方案嗎？答案是，有辦法，但要做出一點(diǎn)妥協(xié)。這才是本文要重點(diǎn)討論的問題。我們換個(gè)思路來考慮：水是載熱劑，空氣也是；無非水的比熱容大（4.2x10^3j/kg·°C），載熱能力強(qiáng)，而空氣的比熱容小些（1.4x10^3j/kg·°C），載熱能力弱一些。通過加快空氣對(duì)流速度來提高換熱效率，一樣可以實(shí)現(xiàn)全屋供暖。

用壁爐燃燒木柴產(chǎn)生熱量，利用空氣對(duì)流（自然對(duì)流或者風(fēng)扇強(qiáng)制對(duì)流）實(shí)現(xiàn)全屋供暖，我把這樣的系統(tǒng)命名為“壁爐空暖系統(tǒng)”，它最大的優(yōu)點(diǎn)是造價(jià)便宜，除了壁爐以外沒有任何昂貴的部件，系統(tǒng)設(shè)計(jì)也比水暖系統(tǒng)簡單許多。

有很多種辦法可以讓空氣朝著我們希望的方向移動(dòng)，但首先你需要了解一下冷/熱空氣在正常情況下是如何在房間里流動(dòng)的。

火爐所在房間空氣流動(dòng)路徑：

當(dāng)考慮在建筑物內(nèi)“搬運(yùn)”熱空氣時(shí)，非常重要的一點(diǎn)是要設(shè)計(jì)一條或多條空氣可以回流到火爐所在房間的通路，這樣就建立了完整的氣流回路：熱空氣輸出到其他房間，冷空氣回流到火爐房間。如果沒有冷空氣回補(bǔ)，火爐所在房間就會(huì)形成負(fù)壓，這會(huì)影響火爐的性能，還可能導(dǎo)致倒煙。

空氣“喜歡”按照它的本性流動(dòng)：空氣被火爐加熱后上升，碰到天花板，流向遠(yuǎn)方并不斷冷卻，然后開始下沉，落到地面，再回流到火爐，如此循環(huán)往復(fù)形成完整的氣流回路?？諝庠诮ㄖ飪?nèi)其它區(qū)域的流動(dòng)也遵循同樣的規(guī)律。因此，要巧妙安排通風(fēng)口和風(fēng)扇的位置，以便最大限度地助力空氣流動(dòng)。

利用地面通風(fēng)口實(shí)現(xiàn)上下樓層間空氣對(duì)流：

空氣遇熱上升，因此大量熱空氣會(huì)聚集在天花板下方，那兒是房間里最熱的區(qū)域。

如果在二樓地面開一個(gè)通風(fēng)口，就可以把一樓的熱空氣引到樓上房間，這是一個(gè)簡單且便宜的“搬運(yùn)”熱空氣的方法，但要確保通風(fēng)口的尺寸足夠大才會(huì)有效果。同樣的，你需要設(shè)計(jì)一個(gè)氣流回路，讓空氣能回流到壁爐所在房間。

顯然，這樣的設(shè)計(jì)也會(huì)把噪音和煙帶到樓上房間，因此，如果樓上是臥室的話，請(qǐng)不要采用這種方案。萬一樓下的壁爐發(fā)生倒煙，你肯定不希望臥室里也有煙吧。

利用換氣扇輔助熱空氣流動(dòng)：

通過在臨近房間之間建立氣流通路，并在合適的位置安裝換氣扇（對(duì)，就是那種衛(wèi)生間用的非常便宜的換氣扇），可以快速“搬運(yùn)”熱空氣。盡量從壁爐所在房間的天花板下方抽取空氣，那里溫度最高。排風(fēng)扇輸送空氣的效率很高，價(jià)格低廉的小功率靜音風(fēng)扇就可以很好地完成任務(wù)。

用通風(fēng)扇+管道將熱空氣輸送到其他房間：

一些專為多房間供暖而設(shè)計(jì)的壁爐，比如法國TOTEM公司的產(chǎn)品，在其頂端有4個(gè)熱風(fēng)出口，用管道與這些熱風(fēng)出口連接，在通風(fēng)扇的驅(qū)動(dòng)下就可以把熱空氣輸送到較遠(yuǎn)的房間。

市面上有很多種通風(fēng)套裝，安裝方便，擴(kuò)展靈活，可根據(jù)自己的需要選擇。

設(shè)計(jì)壁爐空暖系統(tǒng)要遵循的原則：

1、壁爐只有安裝在一樓才能充分發(fā)揮空氣對(duì)流的作用，實(shí)現(xiàn)高效供暖。壁爐安裝的位置還要充分考慮到木柴搬運(yùn)、清灰和煙囪清掃的方便。

2、每個(gè)房間既要有輸入熱空氣的進(jìn)風(fēng)口，也要有回收冷空氣的回風(fēng)口，一進(jìn)一出才能形成空氣對(duì)流。進(jìn)風(fēng)口和回風(fēng)口彼此要相隔遠(yuǎn)一些，讓熱空氣在長距離流動(dòng)過程中充分釋放熱量。房間內(nèi)的送風(fēng)扇和回風(fēng)扇用一個(gè)開關(guān)控制，同步運(yùn)行。

3、熱空氣密度小，會(huì)自然上浮，所以熱風(fēng)出口要盡量貼近地面；冷空氣密度大，沉在地面，因此回風(fēng)口也要安裝在靠近地面的位置。

4、壁爐正上方接近天花板區(qū)域的空氣溫度最高，要盡量從此處抽取熱空氣送往需要供暖的房間；從其它房間收集回來的冷空氣要通過管道輸送到壁爐所在房間靠近地面的位置。

5、位于壁爐正上方的房間最熱，既有熱風(fēng)帶去的對(duì)流熱，也有從天花板傳導(dǎo)到樓上地面的傳導(dǎo)熱，要根據(jù)這個(gè)特點(diǎn)恰當(dāng)安排樓上房間的用途。

6、要重視樓梯和電梯井的煙囪效應(yīng)，科學(xué)設(shè)計(jì)建筑物內(nèi)的空氣流動(dòng)路線。

7、單層煙管是高效的散熱器，外面套上網(wǎng)孔管即可為二樓、三樓供暖。需要注意的是，這不符合壁爐安裝規(guī)范，但確實(shí)有助于改善樓上的供暖效果。務(wù)必要確保單層煙管與可燃物之間保持足夠的距離，以防失火。

8、輸送熱風(fēng)的管道要做好保溫，減少傳輸途中的熱量損失。

9、所有房間都要安裝一氧化碳報(bào)警器（通風(fēng)管道的存在使所有房間實(shí)質(zhì)上連為一體）。

10、為獲得滿意的供暖效果，要盡量選用大功率壁爐。大容量爐膛能容納更多木柴，可減少加柴頻次。

 11、盡量選擇帶有戶外進(jìn)風(fēng)接口的壁爐，從室外引入助燃空氣。

12、盡最大努力提高房屋的保溫性和氣密性，使用隔熱性能優(yōu)異的門窗，地面鋪設(shè)材料盡量采用實(shí)木地板，少用大理石、地磚等導(dǎo)熱系數(shù)高的材料。

13、如果有挑高客廳，建議隔為兩層。挑高客廳看起來氣派，但在實(shí)際使用過程中非常不經(jīng)濟(jì)，空間利用率低，供暖能耗高，舒適性差，耗費(fèi)大量金錢獲得的寶貴熱量都聚集在屋頂，人員主要活動(dòng)區(qū)域反而很冷。

需要作出的妥協(xié)：

1、燃木壁爐額定功率一般不超過16kw，可以有效供暖的面積通常在200㎡以內(nèi)，如果建筑面積較大，那就需要作出取舍，一些使用頻率不高的區(qū)域（儲(chǔ)物間、閣樓、不常用的客臥等）就不要納入供暖面積，平時(shí)把這些空間關(guān)閉，截?cái)嗫諝鈱?duì)流，降低供暖能耗。

2、壁爐空暖系統(tǒng)無法提供生活熱水。安裝電熱水器或者燃?xì)鉄崴魇谦@得生活熱水最簡單、方便的辦法。

3、壁爐不是自動(dòng)化設(shè)備，每隔幾個(gè)小時(shí)要手動(dòng)添柴。

4、由于有熱風(fēng)管道連接上下樓房間，房間的隔音效果會(huì)有所下降。

壁爐空暖系統(tǒng)相比水暖系統(tǒng)的優(yōu)勢：

1、造價(jià)低，易施工；

2、統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，免維護(hù)；

3、沒有水系統(tǒng)常見的生銹、漏水、堵塞、干燒、結(jié)垢等一系列問題；

4、即使停電，壁爐也可以照常使用，還可以用壁爐燒水，做飯，烘烤食物；

5、如果當(dāng)?shù)啬静褓Y源豐富，燃木取暖的成本遠(yuǎn)低于使用天然氣或電力取暖；

6、裝飾性強(qiáng)，充滿生活樂趣。

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