新農(nóng)村建設(shè)中采暖方式研究
時(shí)間:2022-08-03 09:32:50
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1農(nóng)村住宅采暖現(xiàn)狀
我國(guó)農(nóng)村住宅大多是由農(nóng)民自己建造的,一般是以村為主要行政單位,居住較為分散。農(nóng)村住宅房屋結(jié)構(gòu)一般為木結(jié)構(gòu)、石結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)等,沒(méi)有經(jīng)過(guò)專門(mén)的設(shè)計(jì),建筑節(jié)能效果差、能耗較高。再加上我國(guó)地域遼闊,氣候差別大,如東北地區(qū)、西北地區(qū)寒冷,南方地區(qū)冬天氣溫相對(duì)較高,因此采用的供暖方式不盡相同。1.1北方寒冷地區(qū)采暖現(xiàn)狀。1.1.1利用火炕采暖。在我國(guó)東三省、內(nèi)蒙古自治區(qū)、西部地區(qū),火炕是農(nóng)村住宅的主要采暖方式。火炕是一種用磚石砌成的供暖設(shè)施,由磚石搭建炕間墻,炕間墻內(nèi)是過(guò)煙通道,然后用石板或混凝土板搭在炕間墻上形成炕席,以供人休息、睡覺(jué)時(shí)進(jìn)行取暖。由于火炕一般與灶臺(tái)的灶口相連,利用燒火做飯產(chǎn)生的熱量傳遞至炕席上,使炕席溫度上升,最后煙氣通過(guò)煙囪排出室外。該采暖方式制作簡(jiǎn)單,不必單獨(dú)燒炕,因而成本低廉。但是,該采暖方式供熱效果不佳,室內(nèi)溫度不達(dá)標(biāo)且溫度不均。由于火炕布置在房屋的一角,靠近火炕的一側(cè)溫度較高,而靠近窗戶一側(cè)溫度較低。而且不能保證燃料供應(yīng)的持續(xù)性,一天之內(nèi)部分時(shí)間室內(nèi)的溫度達(dá)不到正常要求。另外,火炕所使用的燃料一般為作物秸稈、木材及散煤等。使用這些燃料燃燒不夠充分,熱轉(zhuǎn)換效率低,造成能源浪費(fèi);燃燒后產(chǎn)生的煙塵、顆粒物排入大氣中,導(dǎo)致污染物濃度增加,造成大氣污染,危害人類身體健康[1]。1.1.2利用熱水采暖。利用熱水的供暖方式一般多見(jiàn)于經(jīng)濟(jì)條件較好的農(nóng)村家庭,俗稱“土暖氣”[2]。其是由燃煤鍋爐、膨脹水箱、熱水管道管件、暖氣片等組成的。經(jīng)鍋爐加熱產(chǎn)生的熱水通過(guò)管道輸送到暖氣片,然后由暖氣片散發(fā)熱量達(dá)到供暖效果。該供熱方式熱轉(zhuǎn)換效率高,室內(nèi)溫度上升快,采暖效果好。但是,其成本比火炕要高,管路系統(tǒng)也較為復(fù)雜。而且由于使用的燃料為煤,燃燒過(guò)程中容易產(chǎn)生煙塵、二氧化硫等大氣污染物,影響農(nóng)村空氣質(zhì)量。1.2南方地區(qū)采暖現(xiàn)狀。南方地區(qū)的采暖區(qū)域主要是集中在長(zhǎng)江流域。該地區(qū)氣候特點(diǎn)是夏熱冬冷,冬季氣溫雖然沒(méi)有北方地區(qū)溫度低,但是室內(nèi)溫度往往在10℃以下。采用的供暖方式有火爐、火盆、電熱毯、電暖氣和空調(diào)等。采用火爐或火盆的采暖方式,主要集中在江西、湖南、湖北、四川及安徽等省區(qū),該供暖方式采用木材或木炭燃燒取暖,燃燒過(guò)程中會(huì)釋放大量的二氧化碳污染室內(nèi)環(huán)境,應(yīng)注意供暖時(shí)的使用安全。在經(jīng)濟(jì)相對(duì)發(fā)達(dá)的江蘇、浙江、上海等省區(qū)通常采用電暖氣、空調(diào)等供暖方式。該供暖方式效果好,但在使用過(guò)程中需要消耗大量電能,運(yùn)行成本很高。無(wú)論采用哪種供暖方式,與北方采暖方式相比,南方地區(qū)采暖時(shí)間較短,采暖時(shí)間的隨意性表現(xiàn)得較為明顯。
2農(nóng)村住宅采暖方式的新發(fā)展
2.1低溫空氣源熱泵采暖方式。如前所述,以煤炭、秸稈、木材等作為燃料通過(guò)燃燒產(chǎn)生熱量的方式進(jìn)行供暖雖然具有操作簡(jiǎn)便、成本低廉的優(yōu)點(diǎn),但其暴露出的環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴(yán)重,特別是北方地區(qū),加大了霧霾天氣發(fā)生的頻率。而低溫空氣源熱泵技術(shù)是一種清潔的能源利用技術(shù),可以替代傳統(tǒng)的燃料燃燒的供暖方式[3]??諝庠礋岜靡酝饨绱髿庾鳛闊崃繑z取來(lái)源,不需要燃燒燃料和熱水鍋爐,安全可靠,無(wú)廢棄物產(chǎn)生,基本可以實(shí)現(xiàn)零污染。低溫空氣源熱泵技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)低溫空氣的熱量交換和傳遞,大大拓寬了空氣源熱泵的應(yīng)用地域和范圍,使其從原來(lái)的長(zhǎng)江流域以南逐步北擴(kuò)至黃河流域的華北地區(qū),甚至東北地區(qū)。低溫空氣源熱泵的采暖方案可以采用熱風(fēng)型低溫空氣源熱泵采暖方案和熱水型低溫空氣源熱泵采暖方案,為了提高供熱面積,熱水型低溫空氣源熱泵采暖具有較大優(yōu)勢(shì),可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)房間熱水采暖。2.2新型生物質(zhì)能利用的采暖方式。我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó),每年產(chǎn)生的生物質(zhì)秸稈等數(shù)量巨大,將秸稈進(jìn)行加工成為成型燃料并用于替代北方農(nóng)村地區(qū)采暖散煤具有較大的優(yōu)勢(shì)[4]。目前,生物質(zhì)能的利用方式有秸稈發(fā)酵產(chǎn)沼氣、生物質(zhì)氣化和生物質(zhì)加工成固體顆粒等。生物質(zhì)能利用具有較好的經(jīng)濟(jì)性和可持續(xù)性,而且與替代工業(yè)用煤相比,節(jié)能減排效果更為顯著。但是,在生物質(zhì)能利用方面面臨一些問(wèn)題及挑戰(zhàn),如運(yùn)行成本問(wèn)題、規(guī)模小且分散問(wèn)題、農(nóng)民認(rèn)識(shí)問(wèn)題,因此需要進(jìn)一步加強(qiáng)生物質(zhì)能的推廣與應(yīng)用。2.3利用太陽(yáng)能的采暖方式。太陽(yáng)能作為一種新型能源和可再生能源,取之不盡、用之不竭,而且在利用過(guò)程中不會(huì)帶來(lái)環(huán)境污染。太陽(yáng)能采暖是利用太陽(yáng)能來(lái)獲取熱量,并將熱量傳遞給水形成熱水,然后將該熱水用于建筑采暖。該系統(tǒng)的主要設(shè)備是太陽(yáng)能集熱器,還包括供熱管道、散熱設(shè)備、貯熱設(shè)備和輔助熱源等。太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)按集熱系統(tǒng)運(yùn)行方式可分為直接式與間接式2種,直接式是利用太陽(yáng)能集熱器將水加熱后直接供給用戶使用;間接式是利用太陽(yáng)能集熱器將水加熱后再將該熱水作為傳熱介質(zhì),通過(guò)換熱器將傳熱介質(zhì)加熱水供給用戶使用。太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)出水溫度不高,多采用低溫地板輻射采暖方式。太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)在我國(guó)得到了廣泛的應(yīng)用[5],如北京市平谷區(qū)掛甲峪新村太陽(yáng)能采暖示范項(xiàng)目,在地板采暖供水溫度為35~40℃,可保證室內(nèi)溫度18℃以上,而在非采暖期可以解決淋浴等熱水供應(yīng)問(wèn)題,是一種具有較高社會(huì)效益和環(huán)境效益的采暖方式。
3結(jié)語(yǔ)
隨著我國(guó)新農(nóng)村建設(shè)的不斷深入,良好的生態(tài)環(huán)境和舒適的居住條件已成為農(nóng)村居民的正常需求,與之對(duì)應(yīng)的能源需求量也在逐年提升。傳統(tǒng)的能源已滿足不了農(nóng)村居民日益增長(zhǎng)的能源需求,加之散煤等可枯竭能源的大量使用,造成空氣環(huán)境污染,霧霾、酸雨等現(xiàn)象頻發(fā)。因此,在農(nóng)村住宅采暖方式上需要對(duì)供暖能源進(jìn)行合理、多渠道的選用,除了要保證室內(nèi)正常的供暖溫度需求外,需要重點(diǎn)考慮供暖方式的經(jīng)濟(jì)成本、使用的安全性和環(huán)保性等,而太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)是一種值得廣泛推廣的采暖方式。
參考文獻(xiàn)
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作者:查湘義 單位:遼寧省交通高等??茖W(xué)校建筑工程系