真火燃木壁爐取暖原理與煙囪抽力控制全面解析

18世紀(jì)早期，美利堅(jiān)開(kāi)國(guó)三杰之一的本杰明富蘭克林便注意到真火壁爐中因?yàn)闊焽瓒魇У臒崮苁峭ㄟ^(guò)爐體向外輻射的有效熱能的數(shù)倍之多，這也是許多老式磚砌壁爐的最大弊端，在某些情況下，它實(shí)際上會(huì)使得房子更冷，令人遺憾的是，低效率并不是老式磚砌壁爐唯一的缺點(diǎn)，還存在有火災(zāi)、對(duì)室內(nèi)排放有害化學(xué)物質(zhì)的安全隱患，哪怕進(jìn)入新的千禧年，這些“老家伙”們使用現(xiàn)代壁爐的可再生環(huán)保燃料，也仍然會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生不可逆的空氣污染。

作為壁爐愛(ài)好者而言，這些無(wú)疑都是噩夢(mèng)，但不必灰心，因?yàn)榻?jīng)年的發(fā)展與科技的進(jìn)步，令更具吸引力、更少能源浪費(fèi)、更多熱量提供、更簡(jiǎn)便安全操作的現(xiàn)代化燃木真火壁爐越來(lái)越成為大眾的首選。

毫無(wú)疑問(wèn)這位新時(shí)代的“寵兒”與它的老前輩們相比，在設(shè)計(jì)上也更加精良，在現(xiàn)代化真火燃木壁爐中，都配備有阻尼器，可以通過(guò)調(diào)節(jié)它來(lái)控制煙囪上的空氣流動(dòng)，你可以關(guān)閉煙道，只允許爐膛中的少量熱能通過(guò)煙道流通并離開(kāi)房屋，達(dá)到熱效率利用最大化的效果。你甚至可以修改現(xiàn)有的通風(fēng)口來(lái)從外部獲取更多的空氣來(lái)供給燃燒過(guò)程，這種做法能有效的防止因?yàn)闋t膛的持續(xù)燃燒，而在空間內(nèi)形成真空的產(chǎn)生。

說(shuō)起燃燒就不得不提近幾年非常時(shí)髦的一個(gè)詞——無(wú)源熱交換系統(tǒng)，看似非常高大上，實(shí)際上它的原理十分簡(jiǎn)單，通俗的來(lái)講便是當(dāng)燃燒產(chǎn)生時(shí)，管道爐篦從空間內(nèi)吸入冷空氣并將其加熱后釋放回空間的過(guò)程。一些無(wú)源熱交換系統(tǒng)具有鼓風(fēng)機(jī)以輔助對(duì)流，壁爐高溫耐熱玻璃門(mén)在整個(gè)循環(huán)中起著舉足輕重的作用，它能夠確保爐膛中的火花或余燼不會(huì)逆流進(jìn)室內(nèi)空間，關(guān)閉的玻璃或陶瓷門(mén)將阻止空氣從室內(nèi)流入壁爐，并持續(xù)加熱爐體周身的空氣，在提供獨(dú)立式觀火面與極高的安全性能的同時(shí)，還呈現(xiàn)向外擴(kuò)散的扇形熱氣流源，通過(guò)成百上千次的空氣媒介的傳播，真火燃木壁爐產(chǎn)生的熱量足以使得環(huán)境溫度保持在恒溫以上，熱輻射還含有紅外線，可以起到殺滅病菌、祛除濕氣等顯著作用。

真火燃木壁爐其實(shí)是一種利用鑄鐵反射熱能的機(jī)器，工作原理便是通過(guò)熱輻射，以真火燃木壁爐自身為原點(diǎn)向外擴(kuò)散熱量，利用鐵從火中吸收熱量并將其反射回房間; 它會(huì)在燃燒結(jié)束后儲(chǔ)存熱量并繼續(xù)輻射一段時(shí)間。由于加熱后的空氣仍然需要流入房間，因此回火本身不會(huì)產(chǎn)生太大的影響，但如果能夠控制氣流的方向，必將事半功倍。

而我私以為，世間是真正存在“控火者”的，它能控制火焰的大小，氣流的方向，那便是壁爐的煙囪抽力。真火壁爐的煙囪會(huì)因?yàn)閮?nèi)外溫度、氣體方面的不同而產(chǎn)生氣體密度差異，這種差異在學(xué)術(shù)上被稱作為煙囪抽力，它就像一只無(wú)形的手一般推動(dòng)煙氣與空氣的流通，煙囪底部呈現(xiàn)負(fù)壓值的狀態(tài)是抽力產(chǎn)生的根本原因。

而我們可以根據(jù)抽力的計(jì)算公式：高度=空氣-煙氣看出，影響煙囪抽力的根本原因，無(wú)外乎煙囪自身高度、空氣與煙氣。煙囪越高，產(chǎn)生的抽力也便會(huì)越強(qiáng)越大，反之煙囪越低，抽力也會(huì)越弱越小，兩者是典型且鮮明的正比關(guān)系；在煙囪高度與煙氣沒(méi)有變化的情況下，外界空氣溫度越低，即空氣密度越大，抽力也會(huì)越大，同樣的煙囪，在閘板開(kāi)合度一樣的情況下，冬天的抽力比夏天大，夜晚的抽力比白天大，這便是因?yàn)槎臁⒁归g外界空氣溫度要比夏天和白天的低；但是當(dāng)煙囪高度和外界空氣不產(chǎn)生變化的情況下，煙氣溫度越低，抽力也便會(huì)越小，煙氣溫度越高，產(chǎn)生的向上抽力也便會(huì)越大，這是因?yàn)槔淇諝庖赜跓峥諝?，?dāng)溫度低的時(shí)候，煙氣全部聚集在煙囪底部，但當(dāng)溫度高時(shí)，煙氣會(huì)自然而然的尋找向外的開(kāi)口，形成向上的抽力。我們?cè)谝恍╇娨晞　⒂耙晞?、現(xiàn)實(shí)生活中，有新窯投產(chǎn)時(shí)，工人師傅往往會(huì)在煙囪底燒把火，通過(guò)加熱煙囪外壁影響內(nèi)壁中的氣體溫度，借此而加大抽力，所以這就是為什么燃木真火壁爐的煙囪需要達(dá)到五米或五米以上且室外需要使用雙層煙囪的原因。