希特貝斯 Sigma —— 對流型壁爐的新標桿

2022.06.14 閱讀量:812 分享到:
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來自丹麥始于1979年


希特貝斯 Sigma —— 對流型壁爐的新標桿.jpg

“我們的核心設計目標是通過Sigma來重新定義對流型壁爐,讓人們能夠強烈地、直觀地感受到燃木取暖的高效、便捷,當然還有樂趣?!?/span>

"Our core design goal with Sigma is to redefine the concept of convection fireplace, letting people intuitively feel the efficiency, convenience and, of course, fun of wood-burning heating."

—— Anders Norgaard (Sigma壁爐總設計師)



Jydepejsen(希特貝斯)是一家創立于1979年的丹麥壁爐公司,在燃燒技術方面有深厚的經驗積累,他們獨創的DuplicAir?進風控制系統在業內廣受贊譽,該公司還擅長將皂石、黑砂巖等石材與壁爐結合,賦予壁爐更有質感的外觀表現。這次我們測試的是希特貝斯最新推出的寬屏幕對流型壁爐——Sigma,之所以決定引進這款壁爐是因為我們強烈地感受到近些年來客戶對寬屏壁爐的偏愛以及對大空間供暖的現實需求,在詳細分析了不同品牌的十幾款產品之后,我們認為Sigma最有希望實現我們的目標。


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整整三天的高強度測試,這款壁爐帶給我的驚喜實在是太多了,可當我提起筆想要撰寫報告時卻不知該從何說起。如果要把Sigma的特點和功能全部列出來講清楚這文章就太長了,所以我決定只挑選我認為最重要的部分介紹給大家,還有很多精巧的設計也只能一筆帶過,最多配一張圖片了。要體驗更多使用樂趣,請大家前往平客壁爐展廳參觀,現場親自動手操作,我相信它一定會讓你愛不釋手。

正如設計師Anders Norgaard所說,他希望通過Sigma來重新詮釋對流型壁爐的定義。我認為他確實做到了,至少讓我對這個概念有了全新的認識。所謂對流型壁爐就是主要以對流方式擴散熱量的壁爐,它的供暖效率更高,可以顯著縮小建筑物內不同區域之間的溫差,克服傳統壁爐“近熱遠冷”的缺點。下面兩張圖片顯示了對流型壁爐和普通壁爐在供暖方面的區別,橘紅色代表熱量,顏色越紅越亮的區域溫度越高,偏灰偏暗的區域溫度偏低,可以看到采用對流型壁爐供暖的房間里溫度更均勻。


希特貝斯 Sigma —— 對流型壁爐的新標桿.jpg


希特貝斯 Sigma —— 對流型壁爐的新標桿.jpg


市場上很多壁爐都聲稱自己是對流型,但它們其實只是在普通壁爐外面套了件馬甲而已,主要熱量(約70%)仍然是以熱輻射的方式對外傳播,通過對流傳輸的熱量占比很低。與它們不同,Sigma從設計源頭上就走了一條截然不同的路。首先,設計師嚴格設定了熱量傳輸比例,把熱輻射與熱對流的比例從傳統的7:3調整為4:6,讓熱量主要通過對流方式進行擴散。要實現這個目的就要堵住爐門這個散熱口,強迫熱量改向爐體上方擴散,利用空氣對流將它們源源不斷地帶走,從而形成穩定的循環氣流,快速并均勻地加熱房間。怎樣才能既堵住穿過爐門的熱量但又不妨礙觀賞火焰呢?這似乎是一對兒矛盾,希特貝斯的設計人員采用了一個我不曾想過的“豪橫”方案:平行排列兩塊肖特Robax微晶玻璃,中間留出空氣夾層,這其實是制造了一大塊透明的保溫磚,可謂為達目的不惜血本! 


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安裝了雙層玻璃的Sigma爐門的保溫性能提高了約30%,這帶來幾個顯著效果:爐門正前方不再那么燥熱;爐膛內溫度更高,可燃氣體燃燒更加充分;熱量被迫改道通過壁爐頂部鋼板散熱,高溫空氣使熱對流效應顯著增強。在下面這個視頻中我們對運行了一小時后的Sigma壁爐的各個表面進行測溫,可以發現Sigma的爐門溫度僅有344℃,爐膛內部溫度卻高達629℃,壁爐頂部鋼板溫度為330℃,我們去年測試的另一款類似尺寸的壁爐在這三處的溫度分別是506℃,602℃和176℃,兩相對比表明Sigma的爐門表面溫度明顯更低而頂部溫度更高,實現了當初的設計目標。



雖然有了理論和實測數據的支撐,但有什么辦法可以讓我們直觀地“看到”對流呢?可以感受到熱量被氣流快速運往各個房間呢?我們知道新壁爐在第一次點火的時候表面油漆會在高溫下升華,釋放出大量的煙(這是正?,F象),我們可以通過觀察這些煙的運動軌跡“看到”氣流,獲知氣流的運動速度和方向。下面這個視頻是在Sigma測試樣機第一次點火時拍攝的,請注意爐門上方熱風出口處的煙,是不是很明顯。



我們南京展廳的室內面積約600平方米,有5個獨立空間,彼此聯通,Sigma點火40分鐘后在所有房間都能看到油漆升華產成的煙漂浮在半空中,在射燈的照射下尤為明顯,這說明對流的空氣在很短的時間內就把熱量從Sigma壁爐擴散到廣闊的空間,這是一個連續不斷的過程,熱空氣在各個空間之間不停地流動,使區域間的溫差顯著收窄。


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由于雙層爐門玻璃顯著提高了爐膛的保溫性能,Sigma的爐溫最高可達700℃,傳統結構的爐門在如此高溫下極易發生變形,即便是采用最先進的自吸門也難以確保彈簧不會在如此高溫下失效。于是希特貝斯的工程人員另辟蹊徑,發明了磁吸式爐門,這實在是一項了不起的工藝創新。


磁吸門關門動圖.jpg


磁吸門有幾個明顯的優點。首先,磁力很“溫柔”,它給了爐門足夠的“自由”,能夠化解熱脹冷縮引起的應力,這就避免了由于硬碰硬的擠壓引起的變形問題。其次,磁力很穩定,不會像傳統門鎖那樣因為機械磨損或者彈簧老化造成鎖緊力下降,也就是說磁吸門的密封性不會隨時間衰減。第三,磁吸門結構簡單,就用兩塊磁鐵,沒有門栓、凸輪、螺絲、墊片、彈簧等等一大堆小零件,化繁為簡,這在工程上意義極大,不但裝配簡單而且故障率低,壽命長。


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磁吸門簡單結構的背后是不簡單的科技。磁力大小的設定就很有講究,太大拉不開爐門,太小無法壓緊密封繩。此外,普通磁鐵隨著溫度的升高磁力會下降,超過“居里溫度”后磁力會徹底消失。能在-20℃到700℃的廣闊范圍內都保持近乎恒定的吸力,這不是塊簡單的磁鐵。第三,想要用較小的壓力就能實現可靠密封這需要一種特殊的密封繩,它除了要耐高溫耐磨損以外還要具有良好的回彈性。Sigma裝配的是德國ExtraFlex?爐門密封墊圈,它的內部采用高彈性不銹鋼絲網管做骨架,外層是用E級長絨玻璃纖維編織成的套管,最外面是石墨涂層,輕輕一壓就會變形,外力撤銷立刻恢復原狀,東西雖小,確是妥妥的高科技產品。


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前面說了這么多其實還沒觸及到希特貝斯的核心技術——DuplicAir?進氣控制系統。初中化學課上我們都學過,燃燒是產生大量光和熱的劇烈的氧化反應。既然是氧化反應那就需要氧氣的參與,劇烈的氧化反應就需要大量的氧氣參與。因此,燃燒學研究的核心課題之一就是從什么位置輸入氧氣,輸入多少氧氣,輸入多高溫度的氧氣以獲得最高的燃燒效率,這是一個有無窮多種組合方式的復雜問題。助燃空氣可以從上、中、下三個位置進入爐膛,它們對木柴燃燒的作用和效果各有不同。上、中兩路氣流用于維持木柴正常燃燒,下路氣流用于點火,點火成功之后應該把下方來風關閉,這樣木柴的燃燒效率才高。


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老式壁爐有三個控制桿分別用于調整這三路進氣,類似于汽車的手動變速箱,適合有經驗的用戶,但現實情況是大部分使用者都是技術小白,他們非常喜愛“自動擋”,因此制造商如何將自己長年累月積累起來的高深的經驗技術轉化為普通人易學易用的“一鍵操作”就變得非常重要,DuplicAir?進氣控制系統就是凝聚了希特貝斯四十幾年燃燒技術的“自動擋”,只用一根操作桿就能同時調節多路進氣,獲得最佳燃燒效果。


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如上圖所示,不同檔位對應于不同的進氣量,從1到4擋進氣量逐漸減小,把控制桿推入檔位時會聽到“咔嚓”聲,也可以將控制桿置于檔位之間的任何位置,風量大小為兩檔之間的某個數值。點火時將檔位置于1擋,用細的干木條配合引火寶點燃,待火勢穩定后根據需要再切換到其它檔位。需要注意的是即便把控制桿壓到最低位置(4號檔位,對應的進風量最?。┮膊粫耆袛嗫諝夤?,因為希特貝斯的設計人員不希望人們以小火燜燒的方式使用Sigma,那樣容易造成燃燒不充分,會產生大量的煙。

要想發揮出Sigma的最大效用必須規范安裝。因為配備了磁吸門,所以在點火時Sigma無法像普通壁爐那樣留一道縫讓空氣大量涌入爐膛,這就需要煙囪能提供足夠強的抽力而且確保進氣通道暢通無阻。煙囪要嚴格符合口徑、高度、保溫、橫向位移、彎頭數量等方面的要求,產生至少12帕斯卡的抽力。Sigma的進氣口在背部,壁爐背板與墻壁之間要保持最少100mm間距,讓空氣可以不受阻礙地進入爐膛。小于該間距壁爐將無法正常工作。


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Sigma有兩種典型的安裝方式,一種方案是在壁爐上、下方成對兒安裝對流窗,這能最大限度地利用熱對流原理實現高效率供暖,并及時將封閉空間內的熱量帶走,防止壁爐過熱。此時要將Sigma頂部的四個蓋子用榔頭敲掉,露出對流孔(φ150mm)方便熱空氣流動,還可以通過柔性煙管將熱量輸送到相鄰房間,實現多房間同時供暖。對于先安裝壁爐后搭建外圍封閉結構的項目,建議采用此方案。


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特別需要指出的是,必須要在壁爐上方安裝隔熱擋板,擋住熱量,迫使其從出氣窗口流出。出氣窗口必須緊靠在隔熱擋板的下方安裝,方便熱空氣流出。對于特別密封的房子可以考慮安裝戶外進風套裝(選配),將戶外空氣直接引入爐膛,這樣當木柴燃燒時就不會消耗室內空氣,避免缺氧、負壓等問題。


希特貝斯 Sigma —— 對流型壁爐的新標桿.jpg


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另一種是不安裝對流窗的方案,空氣從爐門下方進入夾層通道后兵分兩路,一路(藍色,助燃空氣)經背部進風口進入爐膛參與燃燒,另一路(紅色,對流氣流)被壁爐殼體加熱后沿夾層通道上升,從爐門上方夾層出口流出,以對流方式將熱量帶走。這種方案安裝簡單,但供暖效果不及前一種方案好,適合于利用建筑物原有磚石爐膛進行安裝的情況。同樣要注意不能遮擋背部的進氣孔,與墻體保持至少100mm間距。


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Sigma身上還有許多優點,限于篇幅就不一一詳細介紹了,貼出些細節照片供大家參考。


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絲印黑邊框肖特Robax微晶玻璃


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勻速關門,把對觀火視窗的沖擊力降至最小


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Skamol模壓蛭石板內襯


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與爐門等高的圓角把手


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16:9經典寬屏觀火窗


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連續使用三天依舊纖塵不染的觀火視窗


最后把Sigma的性能參數和尺寸圖貼出來供大家參考。


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Sigma外觀尺寸


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最小可燃間距


       評價:

如果單從品牌影響力方面來說,希特貝斯與Morso,ESSE,Focus,JC Bordelet等一線品牌相比確實相去甚遠,但該公司的壁爐在造型、性能和工藝方面毫不遜色。對Sigma的測試過程是一個愉快的、驚喜不斷的難忘經歷,它的雙層玻璃視窗、磁吸門、DuplicAir?系統都讓我耳目一新,這些精巧的機構不僅性能優異,更為重要是它們體現出了一種系統之美,彼此配合,相互呼應,共同完成“重新定義對流型壁爐”這一核心任務。磁吸門尤為驚艷,化繁為簡,之前未曾想過,見后拍案叫絕。得益于Sigma增強的對流效果,壁爐周圍熱而不燥,遠處的溫度雖然有所降低但幅度不大,特別是在壁爐長時間燃燒之后,室內各區域的溫差明顯收窄。最大輸出功率高達12kW,升溫迅速,控制靈敏,可為面積不超過150㎡的空間提供充沛熱量。

美中不足有兩點,其一是爐門把手溫度略高,不能裸手開門;其二是進風最小只能調到20%,不能完全關閉,雖然設計師的意圖是不想讓使用者小火燜燒,但我更喜歡把控制權掌握在自己手上,偶爾調小風量欣賞一下細若游絲的縹緲火焰。


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