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，美利堅開國三杰之一的本杰明富蘭克林便注意到真火壁爐中因為煙囪而流失的熱能是通過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，它實際上會使得房子更冷，令人遺憾的是，低效率并不是老式磚砌壁爐唯一的缺點，還存在有火災(zāi)、對室內(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，也仍然會對環(huán)境產(chǎn)生不可逆的空氣污染。

作為壁爐愛好者而言，這些無疑都是噩夢，但不必灰心，因為經(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、更簡便安全操作的現(xiàn)代化燃木真火壁爐越來越成為大眾的首選。

毫無疑問這位新時代的“寵兒”與它的老前輩們相比，在設(shè)計上也更加精良，在現(xiàn)代化真火燃木壁爐中，都配備有阻尼器，可以通過調(diào)節(jié)它來控制煙囪上的空氣流動，你可以關(guān)閉煙道，只允許爐膛中的少量熱能通過煙道流通并離開房屋，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)口來從外部獲取更多的空氣來供給燃燒過程，這種做法能有效的防止因為爐膛的持續(xù)燃燒，而在空間內(nèi)形成真空的產(chǎn)生。

說起燃燒就不得不提近幾年非常時髦的一個詞——無源熱交換系統(tǒng)，看似非常高大上，實際上它的原理十分簡單，通俗的來講便是當(dāng)燃燒產(chǎn)生時，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程。一些無源熱交換系統(tǒng)具有鼓風(fēng)機(jī)以輔助對流，壁爐高溫耐熱玻璃門在整個循環(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逆流進(jìn)室內(nèi)空間，關(guān)閉的玻璃或陶瓷門將阻止空氣從室內(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，還呈現(xiàn)向外擴(kuò)散的扇形熱氣流源，通過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。

真火燃木壁爐其實是一種利用鑄鐵反射熱能的機(jī)器，工作原理便是通過熱輻射，以真火燃木壁爐自身為原點向外擴(kuò)散熱量，利用鐵從火中吸收熱量并將其反射回房間; 它會在燃燒結(jié)束后儲存熱量并繼續(xù)輻射一段時間。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。真火壁爐的煙囪會因為內(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，它就像一只無形的手一般推動煙氣與空氣的流通，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)抽力的計算公式：高度=空氣-煙氣看出，影響煙囪抽力的根本原因，無外乎煙囪自身高度、空氣與煙氣。煙囪越高，產(chǎn)生的抽力也便會越強(qiáng)越大，反之煙囪越低，抽力也會越弱越小，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，抽力也會越大，同樣的煙囪，在閘板開合度一樣的情況下，冬天的抽力比夏天大，夜晚的抽力比白天大，這便是因為冬天、夜間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，抽力也便會越小，煙氣溫度越高，產(chǎn)生的向上抽力也便會越大，這是因為冷空氣要重于熱空氣，當(dāng)溫度低的時候，煙氣全部聚集在煙囪底部，但當(dāng)溫度高時，煙氣會自然而然的尋找向外的開口，形成向上的抽力。我們在一些電視劇、影視劇、現(xiàn)實生活中，有新窯投產(chǎn)時，工人師傅往往會在煙囪底燒把火，通過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。