地熱供暖系統發展簡史
時間:2022-01-23
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原標題：地熱供暖系統發展簡史
系統是地面供暖技術在當代世界的實體表現。而地面供暖技術古已有之，發展至今至少已有超過千年的歷史。隨著技術的進步，地面供暖技術在不同時代、不同地區展現出了不同形態的實體表現，這些可看作是當今地熱系統的前身。
古代地面供暖技術概括
據傳在公元前1300年，在地區（現今境內），在當地王公貴族的宮殿中已經出現了地面供暖技術的雛形。
公元前80年，在著名的古羅馬浴室中，地面供暖技術以“火地”的形式出現——在地面下方裝輸送管，在墻體內部安裝暖氣管，熱氣沿著這些管道流通，并逐步加熱地面與墻體，然后通過熱量輻射與室內空氣對流的方式，為浴室供暖。由于出色的供暖效果，這一創造迅速在以“中央供熱”的名義被廣泛傳播，并隨著的疆域拓展而帶向各個地區。這也是目前地熱采暖有據可查的最早歷史記載。
在中國
地熱供暖最早可追溯至宋朝，其時地熱系統剛剛萌芽，但受限于技術以及宋朝南遷（享有技術優先權的皇室貴族開始居住于南方）等多方面的原因，一度中斷發展。直至明朝中后期，地熱供暖重新獲得認同，并以皇宮、王室宗親的宮殿為主體，開始了小范圍的流行，其后延續至。在當時的紫禁城內（現今為故宮），宮殿的青磚地面下都設有火源與砌好的煙道，并配有出煙窗。在冬季，皇宮中的專職人員在火源點火，燃燒產生的熱氣通過這些四通八達的煙道傳送到皇宮各處。
隨著時間的推移，地下的熱氣逐漸加熱地面的青磚，而后通過熱能輻射向室內導熱，使室內產生溫暖的效果。作為皇室專享的生活設施，地熱供暖在當時的名稱亦具有皇室的特點，被稱為“地火龍”。而在民間，“地火龍”因限于技術難度以及造價高昂，一直未能實現普及。但在明朝末年，以北方邊鎮大員為代表的權貴群體，則以一種“變體”的形式開始享受這一技術所帶來的舒適生活，即通過“火夾墻”（在居室四周設置一道或數道夾墻，并在夾墻中燃火）的方式進行取暖。隨后在中國北方地區的農村，“火夾墻”又逐步演變成了“火炕”。“火炕”取暖方式在成本、舒適度與安全性上都獲得了一個很大的提升，因此“火炕”一經出現就迅速風靡各地，流傳很廣。
甚至在我國的近鄰和，“火炕”也廣受歡迎。時至今日，在我國的北方地區，仍有相當人數的民眾在冬季使用“火炕”這一古老的供暖技術。無論是“地火龍”、“火夾墻”還是“火炕”，這些取暖方式與如今地熱供暖系統的工作原理非常相近，因此可以說是地熱系統在我國的早期應用。
現代地熱系統的出現與發展
隨著科技時代的到來，地面供暖技術已從原始的煙道散熱式供暖發展成為以現代材料為熱媒的新型地面輻射供暖技術。真正意義上的現代化地熱系統于20世紀初最早出現，1907年的巴克利教授申請了地面輻射供暖的，奠定了地熱的基礎，并為地熱的發展作出了巨大的貢獻。早期的地熱大量采用金屬管作為導熱材料，把金屬管埋在地下，通電發熱，通過地面熱輻射取暖。當時的發熱管主要使用銅管和鍍鋅管，銅管的成本太高，連接難度大；而鍍鋅管易受腐蝕，運輸不方便，安裝也很是復雜。因此，地熱的發展一度十分緩慢。上世紀30年代著名的建筑設計大師萊特先生在其設計的大量作品中均采用了地熱系統，萊特先生本想大力推動新技術的應用，但是因為價格高昂、維修成本高等因素，地熱系統的應用發展，仍受到很大限制。
隨著科技的進步，塑料工業的發展，鋁塑管、塑料管、發熱電纜、碳素發熱材料的出現，大大提升了地熱的發展速度。
到了20世紀40、50年代，地熱系統在國外被廣泛應用于民用住宅和各類醫療機構、游泳館、健身房、商場、寫字樓等公共建筑，還大量用于廠房、飛機庫、花壇、足球場及大棚等建筑用于系統保溫，甚至還被用于室外道路、屋頂、樓梯、機場跑道融雪和各類工業管線的保溫。
在日本、韓國等地熱普及程度較高的國家，其地熱采暖的歷史已超過六十年，公眾普及使用的歷史也超過四十年。在日本，1965年就已經出現了電熱地面供暖系統，70年代由日本煤氣公司成功研發出溫水式地熱供暖系統，該系統一經出現就因熱傳導好、熱效率高、更符合人體對溫度梯次分布的需要而受到廣泛的歡迎。
目前據不完全統計，截止2005年，在約有57%的住宅建筑采用地熱供暖設施，為91%，冰島為89%，為87%，為48%，為41%，為25%，為20%，為85%，為95％，可以說地熱供暖在一定程度上已經成為家居現代化的一個重要標志。
圖表：部分國家民用建筑系統普及率（截止2005年）
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