傳統的供暖設備的熱源是燃燒燃料或用電熱元件產熱。隨著化石燃料(煤、石油等)來源日趨緊張,回收工業生產排放的余熱和收集并利用大自然中存在的熱已成為很受重視的供暖熱源。
燃燒(shao)燃料
這(zhe)類(lei)熱(re)(re)源(yuan)通過(guo)燃(ran)燒(shao)把各(ge)種(zhong)燃(ran)料所含的(de)(de)化(hua)(hua)學能(neng)轉化(hua)(hua)為熱(re)(re)能(neng)。用這(zhe)種(zhong)熱(re)(re)源(yuan)的(de)(de)供暖(nuan)(nuan)設備(bei)(bei)(bei)(bei)有:①傳統的(de)(de)簡(jian)單的(de)(de)供暖(nuan)(nuan)設備(bei)(bei)(bei)(bei),如(ru)火(huo)(huo)塘、火(huo)(huo)盆、火(huo)(huo)爐,較復雜的(de)(de)如(ru)火(huo)(huo)地、火(huo)(huo)墻、火(huo)(huo)炕。②熱(re)(re)風爐,是裝置在(zai)受暖(nuan)(nuan)房(fang)(fang)間(jian)以外的(de)(de)一(yi)種(zhong)火(huo)(huo)爐。爐體(ti)外包有嚴(yan)密的(de)(de)圍罩。從受暖(nuan)(nuan)房(fang)(fang)間(jian)流回(hui)的(de)(de)空氣(qi)(qi)在(zai)流過(guo)圍罩和(he)爐體(ti)之間(jian)的(de)(de)環形通道時被(bei)爐體(ti)的(de)(de)熱(re)(re)表面加熱(re)(re),然后通過(guo)管道送(song)回(hui)各(ge)受暖(nuan)(nuan)房(fang)(fang)間(jian)。煙氣(qi)(qi)可以完全(quan)(quan)不(bu)進入受暖(nuan)(nuan)房(fang)(fang)間(jian),這(zhe)種(zhong)設備(bei)(bei)(bei)(bei)比火(huo)(huo)墻等(deng)安(an)全(quan)(quan)衛生;但(dan)在(zai)中(zhong)國采(cai)用不(bu)多(duo)。③現代常(chang)用的(de)(de)鍋爐,是利用水(shui)或蒸汽作(zuo)為熱(re)(re)媒,可把熱(re)(re)源(yuan)產生的(de)(de)熱(re)(re)送(song)到(dao)放熱(re)(re)器去。大的(de)(de)鍋爐能(neng)為多(duo)幢(chuang)房(fang)(fang)屋供暖(nuan)(nuan)。④燃(ran)氣(qi)(qi)紅外線輻射器,是一(yi)種(zhong)裝置在(zai)受暖(nuan)(nuan)空間(jian)里燒(shao)氣(qi)(qi)態(tai)燃(ran)料的(de)(de)熱(re)(re)源(yuan)。這(zhe)種(zhong)設備(bei)(bei)(bei)(bei)體(ti)積(ji)小、重(zhong)量(liang)輕,可用作(zuo)局(ju)部供暖(nuan)(nuan)設備(bei)(bei)(bei)(bei),且價(jia)格便(bian)宜,安(an)裝方便(bian)。缺點是氣(qi)(qi)態(tai)燃(ran)料較貴,而且火(huo)(huo)災及一(yi)氧(yang)化(hua)(hua)碳中(zhong)毒的(de)(de)危險性較大。
電熱(re)
利用電熱(re)元件制成的各種供暖熱(re)源(yuan)(包括電熱(re)紅外線(xian)輻射器),布置安裝方便,工(gong)作環境清潔。但電能是高價能源(yuan),而且火(huo)力發電的燃料利用效率不(bu)如直接(jie)燃燒(shao)產(chan)熱(re),所(suo)以一般(ban)不(bu)宜采用。
利(li)用工業余(yu)熱(re)作為熱(re)源 在高(gao)溫下完成工業生產(chan)(chan)過程(cheng)產(chan)(chan)生的(de)(de)(de)產(chan)(chan)品和排出的(de)(de)(de)廢(fei)(fei)氣(qi)、廢(fei)(fei)渣(zha)和廢(fei)(fei)液都有很(hen)高(gao)的(de)(de)(de)溫度(du)。工業生產(chan)(chan)設備的(de)(de)(de)冷卻(que)系統排放的(de)(de)(de)冷卻(que)水或(huo)(huo)空氣(qi),溫度(du)也常常相當高(gao)。各種蒸汽機(ji)排出的(de)(de)(de)乏蒸汽仍然含有大量的(de)(de)(de)汽化(hua)熱(re)。這些余(yu)熱(re)通過適當的(de)(de)(de)方法都可用于供暖。工業余(yu)熱(re)數(shu)量一般都很(hen)大,需要建造(zao)供暖管網才能把(ba)它分配給足夠多(duo)的(de)(de)(de)用戶(hu),投資相當大。因此應仔細考慮下列問題(ti):怎樣(yang)處(chu)理余(yu)熱(re)的(de)(de)(de)產(chan)(chan)量與供暖負荷的(de)(de)(de)不一致,是否影響原來(lai)的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)過程(cheng),排出物是否有毒或(huo)(huo)有腐蝕(shi)性,是否有經濟效益等(deng)等(deng)。
地熱
地(di)下水流近地(di)殼下高溫(wen)巖(yan)層時會被加熱(re)成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)熱(re)水或蒸汽,經地(di)殼的縫隙冒出(chu)(chu)地(di)面,成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)溫(wen)泉(quan)(quan)或蒸汽泉(quan)(quan)。溫(wen)泉(quan)(quan)和蒸汽泉(quan)(quan)都可用(yong)于供暖(nuan)。人們還在研究通過(guo)鉆井注水到熱(re)巖(yan)層,再汲(ji)出(chu)(chu)熱(re)水作(zuo)為(wei)(wei)熱(re)媒以強化汲(ji)取地(di)熱(re)的技術。
太陽能(neng)
讓熱(re)媒流過(guo)被太陽(yang)光照(zhao)射的(de)(de)管道,就可(ke)使(shi)熱(re)煤加熱(re)。圖2是根據這(zhe)個原理制(zhi)成(cheng)的(de)(de)管板式太陽(yang)能(neng)熱(re)水器。太陽(yang)能(neng)熱(re)源(yuan)幾乎是用之(zhi)不竭的(de)(de),而(er)且(qie)不污染環(huan)境。它的(de)(de)缺點是需要很大(da)(da)的(de)(de)日照(zhao)面積才能(neng)收集(ji)到一幢(chuang)房(fang)屋(wu)所需的(de)(de)供暖熱(re)量以及(ji)陰晴晝夜(ye)所得熱(re)量懸殊(shu)。太陽(yang)能(neng)收集(ji)器的(de)(de)造價高(gao),占地(di)大(da)(da),在房(fang)屋(wu)高(gao)而(er)密集(ji)的(de)(de)地(di)區難于安排。為了保證陰天和(he)夜(ye)間供暖必須建造大(da)(da)容(rong)量的(de)(de)蓄熱(re)設施或設置其他(ta)補充熱(re)源(yuan)。
熱(re)泵
熱(re)(re)泵(beng)(beng)是可(ke)(ke)以(yi)從較低(di)(di)(di)(di)溫(wen)度的(de)(de)(de)(de)物體吸(xi)(xi)(xi)取熱(re)(re)量(liang)(liang)(liang)轉(zhuan)送給較高(gao)溫(wen)度物體的(de)(de)(de)(de)機(ji)械。圖3是從低(di)(di)(di)(di)溫(wen)大氣吸(xi)(xi)(xi)取熱(re)(re)量(liang)(liang)(liang)轉(zhuan)送給處于(yu)較高(gao)溫(wen)度的(de)(de)(de)(de)受(shou)暖房間(jian)的(de)(de)(de)(de)原理示意。壓(ya)(ya)縮機(ji)開動后可(ke)(ke)以(yi)從室外的(de)(de)(de)(de)蒸(zheng)發器吸(xi)(xi)(xi)入低(di)(di)(di)(di)溫(wen)的(de)(de)(de)(de)工(gong)質(zhi)蒸(zheng)汽(qi)并把(ba)它(ta)加(jia)壓(ya)(ya)成(cheng)(cheng)為(wei)高(gao)壓(ya)(ya)高(gao)溫(wen)的(de)(de)(de)(de)蒸(zheng)汽(qi)。若壓(ya)(ya)力(li)(li)(li)足(zu)夠高(gao)則其溫(wen)度可(ke)(ke)以(yi)高(gao)于(yu)室內(nei)氣溫(wen),工(gong)質(zhi)蒸(zheng)汽(qi)流(liu)(liu)入設(she)在(zai)室內(nei)的(de)(de)(de)(de)冷凝器,就(jiu)可(ke)(ke)向室內(nei)放熱(re)(re)并成(cheng)(cheng)為(wei)高(gao)壓(ya)(ya)下的(de)(de)(de)(de)冷凝液。冷凝液流(liu)(liu)過節流(liu)(liu)閥(fa),因壓(ya)(ya)力(li)(li)(li)降低(di)(di)(di)(di)部(bu)分汽(qi)化成(cheng)(cheng)為(wei)低(di)(di)(di)(di)壓(ya)(ya)下的(de)(de)(de)(de)低(di)(di)(di)(di)溫(wen)濕蒸(zheng)汽(qi)。若這(zhe)時的(de)(de)(de)(de)壓(ya)(ya)力(li)(li)(li)足(zu)夠低(di)(di)(di)(di),則其溫(wen)度可(ke)(ke)低(di)(di)(di)(di)于(yu)室外氣溫(wen),當(dang)它(ta)流(liu)(liu)經室外的(de)(de)(de)(de)蒸(zheng)發器時就(jiu)可(ke)(ke)被大氣加(jia)熱(re)(re)成(cheng)(cheng)為(wei)低(di)(di)(di)(di)壓(ya)(ya)下的(de)(de)(de)(de)飽(bao)和蒸(zheng)汽(qi)。這(zhe)樣,每(mei)當(dang)工(gong)質(zhi)完成(cheng)(cheng)一(yi)次流(liu)(liu)轉(zhuan),就(jiu)會從室外大氣吸(xi)(xi)(xi)取一(yi)定數量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re),并把(ba)這(zhe)熱(re)(re)量(liang)(liang)(liang)和它(ta)從壓(ya)(ya)縮機(ji)得到的(de)(de)(de)(de)機(ji)械功的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)當(dang)量(liang)(liang)(liang)一(yi)起送給受(shou)暖房間(jian)。室內(nei)得到的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)量(liang)(liang)(liang)通常(chang)可(ke)(ke)超過壓(ya)(ya)縮機(ji)所耗能量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)二倍,所以(yi)熱(re)(re)泵(beng)(beng)作(zuo)為(wei)供暖熱(re)(re)源在(zai)能量(liang)(liang)(liang)收支上看是合算的(de)(de)(de)(de)。熱(re)(re)泵(beng)(beng)當(dang)然(ran)也可(ke)(ke)吸(xi)(xi)(xi)取低(di)(di)(di)(di)溫(wen)河湖水體或工(gong)業排(pai)出(chu)物中所含熱(re)(re)量(liang)(liang)(liang),用以(yi)加(jia)熱(re)(re)較高(gao)溫(wen)度的(de)(de)(de)(de)供暖熱(re)(re)媒。但是造價高(gao)而且要靠價昂(ang)的(de)(de)(de)(de)電(dian)能運(yun)轉(zhuan),供暖成(cheng)(cheng)本常(chang)高(gao)于(yu)傳統的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)源。熱(re)(re)泵(beng)(beng)大多用在(zai)夏季兼負(fu)制(zhi)冷任務的(de)(de)(de)(de)空氣調節系統中。
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