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冬日最佳:地暖的前世今生!

科普小知识2022-07-10 14:33:17
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在寒冷的冬天,没有什么比拥有一个温暖舒适的房间更好的了。地暖是当今流行的供暖方式。它使用整个地面作为散热器,并通过地板辐射层中的热介质均匀地加热整个地面。它利用地面自身的蓄热和向上辐射规律,从下到上传导热量,达到加热的目的。目前,我国大部分地区都是基于循环水系统,将水加热到一定的温度,然后输送到地板下的水管散热网络,通过地板散热实现不间断供热。地暖符合中医“暖脚凉屋顶”的健身理论。这是目前最舒适的取暖方式,也是现代生活质量的象征。

冬日最佳:地暖的前世今生!

地板采暖设备示意图

在古代北京,天气比现在冷。冬天气温通常为零下30或40度。然而,这座宫殿又大又宽敞。像普通人的家一样点一个炉子是不现实和不安全的。毕竟,皇宫是皇帝和贵妃居住的地方。加油不好。然后出现了现代地球变暖的雏形——蚯蚓。有暖阁专门设立在三个主要的*大厅和皇帝和皇后的卧室。暖阁的地砖下面,有隧道和烧木炭的大火炉。每年第一次霜冻后,大约在冬天开始时,炉子里会点一堆燃烧的木炭火。热空气均匀而柔和地扩散到地面的每个角落。即使在三九严冬,当水滴成冰时,整个房子又暖又冷。这种地暖炉与北方地区的炕取暖有着相同的原因,但取暖技术更先进,更接近于目前的地暖方式。

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故宫东暖阁

据记载,现代地暖的发明者是一名英国传教士,其具体姓名尚未得到证实。1907年,他申请了地暖专利。自此,人们开始大规模研究和改进地热技术。据说这个人曾经在中国东北传教。一天,他在乡下迷了路,住在一个农舍里。他一天大部分时间没吃东西了,再加上天气冷,他几乎冻僵了。看到这种情况,农民家庭很快给他做了一壶白面汤,然后加热加热的炕,让传教士晚上睡在温暖的炕上。睡了一夜后,传教士感到身体下越来越暖和,既温暖又舒适。因为他已经在中国呆了一年多,简单的中文交流没有问题,所以他问农民如何铺床。农夫微笑着告诉他,这叫做热炕,是用青砖做的。白天做饭时,火被烧了,烟被烧到了青砖下面。热量被转移到绿色的砖块上。晚上铺被子散热不容易。因此,睡眠越热,整个房间就越暖和。传教士不禁感慨:中国人真聪明!这种加热炕实际上是热传导的原理。火和烟将热量传递给青砖,青砖将热量传递给房间。

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东北火炕

1905年冬天,他回到英国,感到非常寒冷。客厅里有一个炉子,但是没有暖气的卧室令人望而却步。因此,他想在他的卧室里建一个东北取暖炕,但是他住的城市到处都是床,而且没有柴火,所以这个取暖炕真的无法实现。因此,他想到了热水。他在床下装了一个大水袋,晚上睡觉时把它装满滚烫的水。起初,床是温暖的,效果类似于加热的炕。然而,稍长时间后,热水散热快的缺点暴露出来,床温迅速下降。这张床不久就不能用了。尽管如此,传教士将他的发明命名为“水暖床”,并申请了专利。

19世纪30年代,所有新建的房间都安装了暖气片来保暖。但是散热器也有一些缺点:首先,它占用了房子的空间;其次,由于热空气上升,房间天花板的温度偏高,地板附近的温度偏低。这种高低温分布与我们对体感舒适度的要求正好相反。头又热又干,但腿和脚仍然冷且不舒服。另外,这种加热方式主要是基于点热源。热源附近的温度相对较高。离热源越远,温度越低,室内温度的水平分布也不均匀,影响舒适度。

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散热器供暖有其局限性。

这时,美国著名建筑师赖特先生意外地看到了“水暖床”的发明,他的灵感也受到了启发。为什么不按照传教士的方法把热水放在地下,让整个地面通过热传导散热呢...经过一番争论之后,他在大量的设计作品中使用了地板辐射供暖(即地板供暖)。基本原理是将铜管埋在地板下,温度不高于60℃的热水在埋在地板下的盘管系统中循环,加热整个地板,并通过地板将热量均匀地辐射到房间。然而,在那个时候,只有铜管被用作加热线圈,这不仅昂贵,而且由于腐蚀和泄漏,维护成本也很高。因此,地暖的应用受到极大限制,这一技术几乎被搁置。20世纪60年代后期,随着材料应用技术的发展,抗老化、耐高温、耐高压和柔性塑料管被投入实际应用,地板采暖技术得到复兴。

今天,由于地板采暖具有舒适、节能和环保的优点,该技术在国外不仅广泛应用于民用住宅建筑和各种医疗机构、游泳池、体育馆、商场、办公楼和其他公共建筑,而且还广泛应用于建筑系统的隔热,如工厂建筑、飞机库、花坛、足球场和蔬菜大棚,甚至用于室外道路、屋顶、楼梯、机场跑道融雪和各种工业管道的隔热。到上世纪末,韩国大约85%的家庭安装了地暖,加拿大65%,瑞士48%,德国41%。家用地板采暖起源于20世纪90年代初,从韩国引进。经过十几年的发展,地暖已经得到了众多消费群体的认可,用户数量逐年大幅增加。