【一】地熱采暖的歷史

 

  地熱供暖技術(shù)自50年代以來就已經(jīng)在整個歐洲、北美（美國北部及加拿大）廣泛使用至今，其歷史可以最遠追溯到羅馬帝國時期，那時人們將地下溫泉引入地下的管槽，在大理石地面下循環(huán)發(fā)熱取暖。在我國古代的皇宮中也曾有類似的應(yīng)用。亞洲的日本和韓國地炕的歷史更為悠久，是亞洲早期的地采暖技術(shù)。后來，在地炕上鋪上一層薄的木制地板，出現(xiàn)了早期的地熱地板。中國北方從古至今有住火炕的習慣，隨著人們生活水平的提高，人們告別了平房，住進了樓房，取而代之的是暖氣樓房，新一代的年輕人對火炕的概念是一無所知，僅僅知道點也是從農(nóng)村或老一代了解的。目前，仍有一部分老年人提起火炕還有一絲的眷戀。

 

  【二】地熱采暖的優(yōu)點

 

  地熱采暖系統(tǒng)是目前國際上最為舒適、健康并且日益普及的采暖方式。有專家認為地熱采暖有一定的保健作用。中醫(yī)常說"人暖先暖腿"，人們在感覺到寒冷的時候，往往最先是從腳部和腿部開始。這是因為腳是離心臟最遠的地方，處于血液循環(huán)的末梢，腳部的循環(huán)較弱。再加上大自然的規(guī)律是熱空氣向上攀升，而冷空氣是向下沉浮，所以在寒冷的冬季，人們往往會感到腿腳麻木，非常冰涼寒冷。同時"萬病自腳來"，腳部是人體神經(jīng)的末梢最豐富的地方，也是人體穴位最集中的地方，腿腳受涼會導(dǎo)致各種疾病的產(chǎn)生或惡化：

 

  ①勞損性或風濕性關(guān)節(jié)炎——腳心或腳趾受涼會導(dǎo)致身體關(guān)節(jié)疼痛，并會導(dǎo)致病情加重或難以治愈。人長期生活在地暖的室內(nèi)環(huán)境里可以有效的改善病情并預(yù)防各種關(guān)節(jié)疾病并且避免腿腳抽筋。地暖起到了理療的作用。

 

  ②坐骨神經(jīng)疼痛——腿腳受涼同時會導(dǎo)致坐骨神經(jīng)疼痛，長期腿腳冰冷是坐骨神經(jīng)疼痛的一個主要因素。

 

  ③腿腳酸痛發(fā)麻——腿腳受涼同時也會導(dǎo)致周身血液流通不暢，會導(dǎo)致腿腳部酸痛發(fā)麻。地暖會加快腿腳部的血液流通而避免相應(yīng)癥狀。

 

  ④感冒及呼吸道疾病——下肢寒冷會導(dǎo)致整體免疫力系統(tǒng)降低，從而導(dǎo)致感冒或各種呼吸道疾病的產(chǎn)生。尤其是針對老年人、兒童及身體虛弱的人們。改善下肢寒冷會加快全身的血液循環(huán)，人們處在健康狀態(tài)時整體免疫力將大大的提高，預(yù)防感冒及呼吸道疾病的產(chǎn)生。

 

  ⑤腹瀉或食欲不振——腳涼會導(dǎo)致腹瀉，長期會導(dǎo)致經(jīng)常性腹瀉或神經(jīng)性腹瀉。生活在地暖環(huán)境的人們可以避免受涼導(dǎo)致的腹瀉及類似疾病并可以改善食欲不振等癥狀。

 

  地熱采暖與傳統(tǒng)的供暖方式比較，不用安裝暖氣片，不占面積，裝飾效果好，而且腳下暖上邊涼，感覺非常舒服。傳統(tǒng)的水暖系統(tǒng)依靠的是熱空氣對流傳導(dǎo)熱量，房間里不僅要安裝暖氣片占有大量的面積，給裝修帶來很多麻煩，增加成本，而且是上邊熱，腳下涼。而地熱供暖正好是地表的溫度高，上面的溫度低，例如，地表溫度30℃，上邊的溫度只有16～18℃,呼吸很順暢，腳感又舒服，符合人體的生理規(guī)律。

 

  【三】地熱采暖的發(fā)展趨勢

 

  由于地熱采暖的優(yōu)點，受到越來越多用戶的歡迎，應(yīng)用也越來越普遍。在我國北方地熱采暖的比例逐年增加。大連和青島地熱采暖的比例已經(jīng)接近或超過普通采暖的比例。隨著科學的發(fā)展，地熱的種類也在不斷增加，例如以熱水為介質(zhì)的地暖，以發(fā)熱電纜為熱介質(zhì)的電熱地暖和以電熱膜為熱介質(zhì)的電熱膜地暖。在比較冷的東北和華北地區(qū)，由于采暖成本的原因，多采用熱水為介質(zhì)的地暖，個別用戶也有采用煤氣加熱自家的小鍋爐來帶動地熱。目前，地熱再也不是北方的“專利”，尤其在南方一些比較發(fā)達的地區(qū)，也做起了地熱。例如上海、南京、武漢、杭州等地的電熱采暖也在不斷增加。在貴州、江西也有部分電熱地暖的用戶。南方的用戶可以選擇在家里全部區(qū)域使用地暖系統(tǒng)，同時也可以選擇在部分區(qū)域（如臥室、大廳）使用。目前電熱地暖系統(tǒng)已經(jīng)在歐洲、北美的廣大地區(qū)得到了廣泛的接受和認可；隨著我國人民生活水平的提高，該種新興的采暖方式在國內(nèi)也有了越來越多的應(yīng)用。

 

  1.低溫熱水地面輻射供暖

 

  低溫熱水地面輻射供暖是地熱供暖技術(shù)最成熟，使用歷史最長，采用該技術(shù)用戶最多的一種地采暖方式。尤其是在我國的北方地區(qū)應(yīng)用較為普遍。關(guān)于地熱，國家于二零零四年頒布了《地面輻射供暖技術(shù)規(guī)程》JGJ142-2004 J365-2004,在規(guī)程的3.1.1中規(guī)定：低溫熱水地面輻射供暖系統(tǒng)的供、回水溫度由計算確定，供水溫度不大于60℃。民用建筑易采用35～50℃，供回水溫差不宜大于10℃。從技術(shù)層面上來看，低溫熱水地面輻射供暖的供熱溫度無法通過頻繁控制進水閥門實現(xiàn)，只能靠控制供水溫度和回水溫度實現(xiàn)控制供暖溫度，所以提出以上3.1.1要求。

 

  在規(guī)程3.1.2中對地表面的溫度也提出了要求如下：人員經(jīng)常停留區(qū)，保持在24～26℃，最高不超過28℃；人員短期停留區(qū)，保持在28～30℃，最高不超過32℃。無人停留區(qū)，保持在35～40℃，最高不超過42℃。

 

  根據(jù)我們對北方地區(qū)實際測定，地熱工程驗收時，如果地表面的溫度在35～38℃，安裝地板后，地板表面的溫度在25～28℃左右，房間的溫度平均在20～22℃。看來地表面溫度的設(shè)定是科學合理的。

 

  規(guī)范中要求：地熱供暖的初期，溫度應(yīng)緩慢上升，供水溫度應(yīng)比環(huán)境溫度高10℃，且不應(yīng)超過32℃，并應(yīng)連續(xù)運行48h,以后每隔24h水溫升高3℃，一直達到設(shè)計供水溫度。

 

  2.發(fā)熱電纜供暖

 

  發(fā)熱電纜供暖是近幾年迅速發(fā)展起來的一種地暖，也被稱為電熱地暖，其原理是用發(fā)熱電纜代替熱水管線的供暖方法，電熱管產(chǎn)生的熱量通過地表面直接向房間散發(fā)，熱量損失較小，不需要專業(yè)的鍋爐和復(fù)雜的供回水管線，發(fā)熱電纜采用了特殊的材料，使用壽命比較長，一旦安裝幾乎都不需要維修。比較適合我國的華東和華中及沿海不很寒冷的地區(qū)，由于這些地區(qū)不像東北、華北和西北地區(qū)有專業(yè)的供暖公司，因此用電暖更方便?？梢愿鶕?jù)家中有人的時間開起電熱地暖，可以節(jié)約能源。電熱元件為雙芯，聚四氟乙烯膜緊裹在雙芯線的外圍（設(shè)計溫度為260℃），外部有PEX絕緣保護、屏蔽接地保護網(wǎng)和PVC塑料套管，安全可靠，沒有電磁輻射。所以，此類電暖在北歐和北美應(yīng)用的比較廣泛。該系統(tǒng)采用雙重控溫，即分別控制地表面溫度和室內(nèi)溫度。室溫控制范圍0～45℃，通常設(shè)定在20℃。地表面溫度控制范圍5～50℃，出廠時設(shè)定在27℃（可以根據(jù)房間溫度調(diào)整，最高不超過38℃），可以保證地板的使用安全。無論那個溫度達到設(shè)定溫度，都會自動切斷電源。

 

  3.電熱膜地暖

 

  電熱膜地暖原理就象我國北方用的電褥子一樣，電熱膜中裝有電熱線，當電熱線發(fā)熱時，將熱量散發(fā)在室內(nèi)。這種方法使用非常簡單，首先在地面上鋪一層隔熱材料，防止熱量向樓下傳導(dǎo)，然后再將電熱膜直接鋪在地面上，在電熱膜的上邊可以直接鋪地板革、地毯或者地熱地板。用溫度調(diào)節(jié)器調(diào)控電熱膜溫度。一般情況下，電熱膜是直接接觸地板，電熱膜的溫度就相當于地表面溫度，因此，應(yīng)控制在38℃以內(nèi)。這樣既可以保證室內(nèi)的溫度，又可以保證地板的使用安全。

 

  4.熱半導(dǎo)體地暖

 

  熱半導(dǎo)體電熱膜也被稱為自控溫發(fā)熱元件，這項技術(shù)被廣泛用在高級轎車上面的電熱座椅和電熱靠背。在日本也被試驗用于高速公路和飛機的跑到上。在雪天，通電后，將高速公路和飛機跑到上的雪融化。近幾年開始，被逐漸用于地熱供暖上。熱半導(dǎo)體的原理是在烯烴塑料薄片中加入一些特殊性粉末，通電后塑料開始發(fā)熱。隨著溫度的上升，粉末的分子排列會自動錯開，熱半導(dǎo)體的內(nèi)部電阻增大，電流相應(yīng)減小，發(fā)熱功率受到抑制。根據(jù)這種特征，薄片塑料發(fā)熱體的自身溫度可以保持在40℃前后（保證地板的使用安全和室內(nèi)的溫度），既安全又節(jié)能。斷電后，材料溫度降低，粉末的分子排列自動恢復(fù)原狀，沒有任何化學反應(yīng)和機械動作，沒有聲音，沒有氣味，溫度調(diào)節(jié)十分柔和，甚至讓人們感覺不到身邊有采暖設(shè)備的存在。熱半導(dǎo)體兩端的電壓是固定的（我們提供電源的電壓），當半導(dǎo)體的溫度較低時，電阻較小，電流增大，輸出的功率大；當半導(dǎo)體的溫度較高時，電阻增大，電流減小，輸出的功率變小。