地下水流近地殼下高溫巖層時會被加熱成為熱水或蒸汽，經(jīng)地殼的縫隙冒出地面，成為溫泉或蒸汽泉。溫泉和蒸汽泉都可用于供暖。人們還在研究通過鉆井注水到熱巖層，再汲出熱水作為熱媒以強(qiáng)化汲取地?zé)岬募夹g(shù)。

利用太陽能作為熱源

讓熱媒流過被太陽光照射的管道，就可使熱煤加熱。圖2是根據(jù)這個原理制成的管板式太陽能熱水器。太陽能熱源幾乎是用之不竭的，而且不污染環(huán)境。它的缺點(diǎn)是需要很大的日照面積才能收集到一幢房屋所需的供暖熱量以及陰晴晝夜所得熱量懸殊。太陽能收集器的造價高，占地大，在房屋高而密集的地區(qū)難于安排。為了保證陰天和夜間供暖必須建造大容量的蓄熱設(shè)施或設(shè)置其他補(bǔ)充熱源。

利用熱泵作為熱源

熱泵是可以從較低溫度的物體吸取熱量轉(zhuǎn)送給較高溫度物體的機(jī)械。圖3是從低溫大氣吸取熱量轉(zhuǎn)送給處于較高溫度的受暖房間的原理示意。壓縮機(jī)開動后可以從室外的蒸發(fā)器吸入低溫的工質(zhì)蒸汽并把它加壓成為高壓高溫的蒸汽。若壓力足夠高則其溫度可以高于室內(nèi)氣溫，工質(zhì)蒸汽流入設(shè)在室內(nèi)的冷凝器，就可向室內(nèi)放熱并成為高壓下的冷凝液。冷凝液流過節(jié)流閥，因壓力降低部分汽化成為低壓下的低溫濕蒸汽。若這時的壓力足夠低，則其溫度可低于室外氣溫，當(dāng)它流經(jīng)室外的蒸發(fā)器時就可被大氣加熱成為低壓下的飽和蒸汽。這樣，每當(dāng)工質(zhì)完成一次流轉(zhuǎn)，就會從室外大氣吸取一定數(shù)量的熱，并把這熱量和它從壓縮機(jī)得到的機(jī)械功的熱當(dāng)量一起送給受暖房間。室內(nèi)得到的熱量通常可超過壓縮機(jī)所耗能量的二倍，所以熱泵作為供暖熱源在能量收支上看是合算的。熱泵當(dāng)然也可吸取低溫河湖水體或工業(yè)排出物中所含熱量，用以加熱較高溫度的供暖熱媒。但是造價高而且要靠價昂的電能運(yùn)轉(zhuǎn)，供暖成本常高于傳統(tǒng)的熱源?，F(xiàn)在熱泵大多用在夏季兼負(fù)制冷任務(wù)的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)中。

供暖設(shè)備的服務(wù)范圍

供暖設(shè)備按照服務(wù)范圍分為局部的、集中的和區(qū)域的。

局部供暖設(shè)備

供暖熱源設(shè)在受暖房間里的供暖設(shè)備。各種火爐、電爐、電熱設(shè)備和燃?xì)饧t外線輻射器都屬于這一類。它們的優(yōu)點(diǎn)是造價低廉以及房間冷熱可由使用者按意愿調(diào)節(jié)。缺點(diǎn)是，除電熱外，一氧化碳中毒及火災(zāi)的危險性較大，且室內(nèi)清潔程度較差。

集中供暖設(shè)備

由單一熱源對很多房間的放熱器給熱的供暖設(shè)備。經(jīng)熱源加熱后的熱媒，通過供熱管道流到各個放熱器放熱，然后又經(jīng)回流管道流回?zé)嵩粗匦录訜?。熱媒在管道里只靠熱膨脹、密度變小而受到浮力推動的，稱為重力流轉(zhuǎn)式的；熱媒的流轉(zhuǎn)主要靠水泵或扇風(fēng)機(jī)推動的，稱為機(jī)力流轉(zhuǎn)式的。蒸汽從熱源流到放熱器是靠蒸汽產(chǎn)生時的壓力；其凝結(jié)水流回?zé)嵩吹膭恿蚴强糠艧崞骱蜔嵩粗g的高度差（重力回水），或是靠凝結(jié)水流出放熱器時所受的剩余的蒸汽壓力(余壓回水)，或是靠回水泵汲送（機(jī)力回水）。熱媒管道中各段的斷面尺寸是根據(jù)熱媒流經(jīng)該段時的阻力和分配到各該段的流動動力相平衡而決定的。集中式供暖設(shè)備有下列三種。

（1）集中式熱風(fēng)供暖設(shè)備。熱風(fēng)熱源用于多個大房間供暖。

（2）集中式熱水供暖設(shè)備。這是用水作為熱媒的集中供暖設(shè)備。圖4是機(jī)力流轉(zhuǎn)式熱水供暖系統(tǒng)的示意圖。如果熱水只流過一個供暖放熱器就流回?zé)嵩?，則進(jìn)入每個放熱器時的水溫基本相同，這種設(shè)備稱為雙管式熱水供暖系統(tǒng)（圖4左側(cè)）。如果熱水要順序流過幾個放熱器才流回?zé)嵩矗瑒t進(jìn)入這串放熱器里每個放熱器的水溫是逐個降低的，這種設(shè)備稱為單管式熱水供暖系統(tǒng)（圖4右側(cè)）。單管式系統(tǒng)的造價較低，但放熱器不能單個地調(diào)節(jié)其放熱量，而且處于一串放熱器末尾的放熱器會因進(jìn)水溫度太低而需要過多的放熱面積。為完成分送熱媒與回流熱媒的任務(wù)，常用各種方式把單管式與雙管式組合在一起。

集中式熱水供暖設(shè)備很容易按氣候冷暖改變熱水溫度而保持流率不變；用它供暖，室溫比較穩(wěn)定，對醫(yī)院、幼兒園、住宅之類房屋特別合宜。它的缺點(diǎn)是：供暖期中不能有較長時間的間斷，否則會凍裂管道和放熱器;在室內(nèi)發(fā)生漏水時會損壞室內(nèi)器物。這種設(shè)備用于高層樓房時必須沿高度分為幾個獨(dú)立的供暖系統(tǒng)，室內(nèi)系統(tǒng)和室外管網(wǎng)也必須在水力上加以隔離，以免較低各層以及其他房屋里的管道和供暖放熱器承受過大的靜水壓力。

（3）集中式蒸汽供暖設(shè)備。這是在熱源把水加熱成為蒸汽，經(jīng)供汽管道把蒸汽分別送到各個放熱器的供暖設(shè)備。蒸汽在其中放出汽化熱并凝結(jié)成水，然后經(jīng)回水管道匯集起來流回?zé)嵩粗匦录訜帷９┢突厮饔袑Ｓ霉艿赖姆Q為雙管式系統(tǒng)。負(fù)荷很小的系統(tǒng)或個別管段，回水可利用供汽管流回，稱為單管式系統(tǒng)或管段。單管式系統(tǒng)造價較低，但汽水流動相互干擾常會產(chǎn)生巨大的沖擊噪聲，所以較少采用。

與熱水供暖相比，蒸汽供暖的優(yōu)點(diǎn)是：間斷供暖時沒有管道結(jié)凍的危險；高層樓房的底層管道等沒有承壓過大的問題。主要缺點(diǎn)是：放熱器表面溫度過高時會燙傷人；依靠斷續(xù)供汽調(diào)節(jié)熱量，因而室溫波動較大。

真空式蒸汽供暖設(shè)備是一種在回水總管上裝置真空泵抽吸管道和放熱器里的水和氣體的蒸汽供暖設(shè)備。整個設(shè)備里保持負(fù)壓，各部件必須嚴(yán)密不漏氣。因?yàn)檫@一點(diǎn)難以長期保證，所以未能大量推廣。

區(qū)域供暖設(shè)備

一個熱源對很多幢房屋供暖而所要求的熱媒參數(shù)并不相同時，或是供暖區(qū)域很大時，熱源輸出的熱媒溫度或壓力通常高于所有用戶要求的數(shù)值。這時在熱媒進(jìn)入室內(nèi)系統(tǒng)前，必須設(shè)置改變熱媒參數(shù)的設(shè)備；這種設(shè)備是一般的集中供暖系統(tǒng)所沒有的。這樣的供暖稱為區(qū)域供暖，以區(qū)別于一般集中供暖。

區(qū)域式供暖熱源輸出的是高壓蒸汽或過熱水──在高于大氣壓力下加熱到 100℃以上的液態(tài)水。在房屋入口前設(shè)置表面式換熱器是最安全的、通用的改變熱媒參數(shù)的辦法。在安全條件允許時，也可用減壓閥降低蒸汽壓力，或用混合器降低過熱水的溫度，或用蒸汽噴射泵加熱室內(nèi)系統(tǒng)的回水。

供暖放熱器

裝置在受暖房間里的熱媒通道。它具有曲折延展的表面，使熱媒流過它時便于把熱量傳給受暖的空間。它的構(gòu)造和外形多種多樣。傳熱系數(shù)是它的主要性能指標(biāo)，其定義是：放熱器里的熱媒平均溫度和受暖空間的氣溫相差一度時單位面積的放熱率。對于同樣的供暖任務(wù)，采用傳熱系數(shù)較高的放熱器，則所需放熱面積就較小，因而放熱器的造價一般也就可少一些。金屬熱強(qiáng)度是另一個性能指標(biāo)，其數(shù)值等于傳熱系數(shù)除以單位放熱面積的重量。對于相同的供暖任務(wù)，采用金屬熱強(qiáng)度較高的放熱器就可減少放熱器所用的金屬量。在選擇放熱器類型時除上述兩個指標(biāo)外還要考慮使用的具體要求，例如承壓能力、抗腐蝕能力、放熱方式、防火要求、清潔要求等。常用的放熱器有：光面圓管放熱器、圓翼型放熱器、對片式鑄鐵放熱器、鋼串片式放熱器。還有一些新型放熱器。如山西省建筑設(shè)計(jì)院研制的鑄鐵針翼型管式放熱器提高了傳熱系數(shù)；很多鑄造廠采用清華大學(xué)研制的稀土鑄鐵作為原料，增強(qiáng)了承壓能力；鋼板壓制放熱器的金屬熱強(qiáng)度達(dá)到鑄鐵暖氣片的二倍以上，鑄鋁暖氣片外表光滑美觀，但這兩類放熱器都不耐腐蝕，對水質(zhì)要求嚴(yán)格且不得用于蒸汽供暖。

一般的供暖放熱器主要是靠對流方式放熱的，增強(qiáng)其外表面的空氣自然對流可以提高傳熱系數(shù)。對流放熱占總放熱量80％以上，稱為對流式放熱器。中國南京散熱器廠生產(chǎn)的一種加圍罩的鋼串片散熱器，所加圍罩使對流放熱加強(qiáng)，而輻射放熱卻因受到圍罩的遮擋而減弱，就成了對流式放熱器。對于翼片易損壞而且外形不美觀的鋼串片和針翼型管放熱器，圍罩不但可以提高放熱器的傳熱系數(shù)，而且還可起保護(hù)與美化放熱器的作用。

暖風(fēng)機(jī)是用扇風(fēng)機(jī)把空氣吹過放熱器表面以增加其對流放熱量的對流式放熱器，通常用在較大的公用房間和工廠車間。對于供暖放熱器的對流放熱加以遏制，使其放熱量中輻射放熱占主要部分，就成了輻射式放熱器。輻射板是輻射式放熱器的主要類型。通常一切用熱水或蒸汽管加熱的平板式放熱器都被稱為輻射板。圖5是吊在屋面板下的輻射板。由圖可見，熱媒管和被它們加熱的輻射板上面覆蓋著隔熱層。被它們加熱后的空氣不能上升形成對流，所以它們主要靠輻射放熱。如果輻射板的板面朝向上方或側(cè)方，板面的空氣對流不受阻擋，輻射板的對流放熱便會成為主要的。因此，布置輻射板時，板面與水平的夾角不可大于45°。

輻射放熱具有透過空氣不被吸收的特點(diǎn)，直到輻射落到能吸收它的物體上時才會被吸收并把物體加熱。因此，用輻射式供暖放熱器供暖的房間里，受到放熱面輻照的物體和圍護(hù)結(jié)構(gòu)比空氣先被加熱，然后再由這些升溫后的表面通過對流加熱空氣，房間里的空氣溫度低于受到輻照的物體表面。人們停留在受輻照的區(qū)域，即使空氣溫度低于通常的供暖標(biāo)準(zhǔn)，仍然可以感到溫暖。這對于門窗頻繁開啟冷風(fēng)大量滲入的房間，顯然可以降低供暖所需要的熱量，因而節(jié)省供暖熱能。此外，多種紅外線輻射器已大量應(yīng)用于室外場所供暖。

供暖設(shè)備的熱媒

供暖設(shè)備所用的熱媒通常是空氣、蒸汽或熱水。

空氣的比熱小，密度也小。用它作為熱媒時空氣的容積流率很大，要有相當(dāng)粗的管道，因此管道的造價和輸送的能量消耗都較大。直接用受暖房間的空氣作熱媒，無須裝設(shè)供暖放熱器，而且可以同時進(jìn)行通風(fēng)（見通風(fēng)設(shè)備）。這種熱媒通常用于熱源距受暖房間很近的情況。

蒸汽冷凝時每公斤可放出兩千多千焦的熱能。它的流轉(zhuǎn)幾乎全靠自身的壓力無需外加的電能或機(jī)械能，所以它是比較理想的熱媒。其缺點(diǎn)是管道上的疏水器需要經(jīng)常維修并且仍難免漏氣；為了減輕管道內(nèi)汽、水的沖擊，水平管道必須布置成沿蒸汽流向下斜，不能隨地形起伏，從而造價增加。用蒸汽作熱媒輸熱距離不宜超過5公里。

熱水的比熱和密度都比空氣大很多。熱水和蒸汽比，每公斤輸送的熱量比蒸汽少，但每立方米輸送的熱量比蒸汽多，所以供熱管的尺寸較小。熱水的流轉(zhuǎn)水泵雖然消耗電能，但輸送途中的熱損失比蒸汽少；此外，熱水的供水溫度易于調(diào)節(jié)。因此，除間歇使用的房屋外，用熱水作為供暖熱媒較為普遍。

供暖設(shè)備的工作制度和運(yùn)行調(diào)節(jié)

供暖設(shè)備的工作制度分為連續(xù)供暖和間歇供暖兩類。前者在整個供暖季中保持熱媒流轉(zhuǎn)和不斷加熱；后者則在一晝夜中只在若干小時保持熱媒的流轉(zhuǎn)和加熱。連續(xù)供暖，室溫比較穩(wěn)定。間歇供暖時可以有意識地在一些時間降低室溫以節(jié)省燃料和人力。

運(yùn)行調(diào)節(jié)指的是按照供暖所需熱量增減供給受暖房間熱量。調(diào)節(jié)方法有：改變熱媒的流量（量調(diào)節(jié)），改變熱媒的溫度（質(zhì)調(diào)節(jié)），或同時改變熱媒的流量和溫度（綜合調(diào)節(jié)）。調(diào)節(jié)可以是自動的，也可以是手動的。調(diào)節(jié)可在熱源（集中調(diào)節(jié)）或在供暖入口（分片或分戶調(diào)節(jié)），或在各個供暖放熱器上（局部調(diào)節(jié)）進(jìn)行。

因?yàn)榉块g供暖所需的熱量不只決定于外界溫度，而且受各個房間的朝向和使用人的生活習(xí)慣影響，所以局部調(diào)節(jié)最能適合各個房間的具體要求。但局部調(diào)節(jié)有時不可靠，因而運(yùn)行調(diào)節(jié)都以集中調(diào)節(jié)為主。

集中的質(zhì)調(diào)節(jié)是熱水供暖最通用的調(diào)節(jié)方法，它可以保持較穩(wěn)定的室溫。但一般的蒸汽供暖設(shè)備無法采用集中的質(zhì)調(diào)節(jié)，因?yàn)檎羝麥囟鹊目烧{(diào)節(jié)幅度太窄。

集中的質(zhì)、量綜合調(diào)節(jié)是為了節(jié)省水泵用電量而設(shè)計(jì)的一種調(diào)節(jié)方法。此法是利用改變水泵的工作臺數(shù)實(shí)現(xiàn)流量的改變，從而避免了連續(xù)量調(diào)節(jié)時改變單臺水泵流量的困難。應(yīng)用這種量調(diào)節(jié)方法，流量隨工作的水泵臺數(shù)而發(fā)生階梯形的變化，在每一階段的流量是恒定的。這樣可以在每一個流量不變的階段里采用改變水溫的質(zhì)調(diào)節(jié)加以補(bǔ)充。質(zhì)、量綜合調(diào)節(jié)也可以是既改變每天的供暖小時數(shù)，也改變供水溫度。

供暖設(shè)備的節(jié)能

提高房屋構(gòu)造的保溫性能可以減少房屋供暖所需的熱能量。正確地選擇供暖設(shè)備也對供暖節(jié)能很有意義。例如不經(jīng)常使用的房屋采用蒸汽或熱風(fēng)供暖，冷風(fēng)滲入量大的房屋采用輻射供暖等。重視熱媒輸送管道及其附件的維修，可以減少供暖管道的無益熱耗。供暖設(shè)備的運(yùn)行調(diào)節(jié)可以消滅供暖過熱的浪費(fèi)現(xiàn)象。利用工業(yè)余熱作為供暖熱源可以大量節(jié)約供暖能源。按照用熱量分戶收取供暖費(fèi)，可以促進(jìn)用戶關(guān)心供暖節(jié)能，進(jìn)行局部調(diào)節(jié)。

參考文章

• 現(xiàn)代養(yǎng)雞環(huán)境控制設(shè)備-通風(fēng)供暖設(shè)備雞

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