王鵬軒 齊子姝 心瑞
摘 要:我國嚴(yán)寒地區(qū),在許多農(nóng)村建筑中采用的采暖方式十分傳統(tǒng)。例如傳統(tǒng)的火炕采暖模式因為需要使用大量的薪柴與秸稈,極易浪費很多能量,并在秸稈焚中還會造成很嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。出于提高建筑物保暖性能,則積極推廣電采暖,這樣不僅能達到上述效果而且還有助于保護自然環(huán)境。對此,文章將對推廣的電采暖方式加以簡要分析。
關(guān)鍵詞:嚴(yán)寒地區(qū);農(nóng)村建筑;電采暖推廣策略
基于我國科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展,漸漸出現(xiàn)以電采暖為主的供暖方式,也逐漸取替了鍋爐燃煤,其也屬于清潔電能的重要應(yīng)用手段之一?,F(xiàn)階段,北歐等地區(qū)已經(jīng)深入研究與廣泛應(yīng)用電采暖方式,而在我國嚴(yán)寒地區(qū)的農(nóng)村,也應(yīng)擴大這種供暖方式的應(yīng)用范圍。
一、簡析嚴(yán)寒地區(qū)農(nóng)村傳統(tǒng)供暖體系
第一,火炕。其主要熱源來自于大灶內(nèi)部燃料,受熱煙氣走入進煙口對火墻與火炕進行室內(nèi)供暖,之后再借助排煙口將煙氣排出室外。在農(nóng)戶做飯時主要應(yīng)用大灶燃燒對室內(nèi)供熱,而其他時間則是利用火炕、火墻等自身具備的儲熱性能對室內(nèi)持續(xù)性供熱。尤其是我國東北地區(qū)的特色元素,這種傳統(tǒng)供暖系統(tǒng)具有很多優(yōu)勢[1]。(1)土坯與紅磚均具有出色的蓄熱能力而且熱穩(wěn)性較高,即使停止供熱也能維持一定的供熱時間。(2)因為秸稈、枯枝等生物能源作為其重要燃料,在燃燒之后生成的草木灰則能當(dāng)做肥料,無論是材料還是能源均具有一定的生態(tài)型。(3)土炕的建造材料十分常見,不僅初期投資較少而且容易修建。(4)經(jīng)濟效益較高。利用做飯產(chǎn)生的熱量應(yīng)用于火炕供熱,能實現(xiàn)經(jīng)濟效益的雙重提高??墒且驗閲?yán)寒地區(qū)的冬季十分漫長,加之室內(nèi)環(huán)境相對封閉,這樣在燃料燃燒時極易在室內(nèi)發(fā)生嗆煙現(xiàn)象,特別是如果不能充分燃燒燃料,會在室內(nèi)空氣中釋放許多污染性氣體。除此之外,因為煙氣沒有充分燃燒就進入火炕,則會導(dǎo)致在炕內(nèi)出現(xiàn)積灰現(xiàn)象,在進行掏洞清理時因為火炕的密封性較高,大大提高了清理難度。而且因為這一采暖體系會受到炊事限制,所以間歇性特征十分明顯,在冬季夜里的降溫速度很快,難以維持室內(nèi)熱舒適度。
第二,火爐?;馉t采暖在我國嚴(yán)寒地區(qū)農(nóng)村建筑中的應(yīng)用十分普遍,這種供暖方式主要是借助煤炭和木柴作為主要的采暖能源,將煤炭或是木柴加入到火爐中加,在燃燒爐中煤炭或是木柴的過程中,則會將熱量逐漸輻射到室內(nèi)環(huán)境,在能源燃燒中所產(chǎn)生的高溫?zé)煔鈩t會通過鐵皮煙道排出,僅有其中一部分熱量散發(fā)在室內(nèi),進而逐步提升環(huán)境溫度。采取這種相對傳統(tǒng)的采暖方式,在實踐中要是不能將煤炭與木柴充分燃燒,則會生產(chǎn)大量的一氧化碳,如果一氧化碳等氣體大量積存在室內(nèi)大氣環(huán)境中極易導(dǎo)致缺氧,對室內(nèi)人們的身體健康帶來巨大威脅[2]。
第三,土暖氣與散熱器。散熱器與土暖氣,是在我國嚴(yán)寒地區(qū)農(nóng)村建筑經(jīng)常使用的供暖手段,主要是應(yīng)用做飯產(chǎn)生的余熱,加熱爐灶中加入的水在加熱過程中產(chǎn)生許多熱量,通過散熱器可以將這些熱量分散至房間中,進而最大限度提高室內(nèi)溫度,而且還十分美觀??墒前惭b管路系統(tǒng)與暖氣設(shè)備,不僅沒有合理科學(xué)的技術(shù)指導(dǎo),而且也缺少嚴(yán)格規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn),這樣就難以將“土暖氣+散熱器”的功效充分發(fā)揮出來,極易造成管路內(nèi)部缺少循環(huán)動力,而且散熱器也無法保證每個房間溫度的均衡。除此之外,嚴(yán)寒地區(qū)農(nóng)村使用的供熱鍋爐,由于無法達到理想的燃燒效率,極易浪費大量的煤炭資源并且會生成很多煤渣,許多農(nóng)戶未能及時處理這些煤渣垃圾,只是隨便丟在農(nóng)田或是水體,進而打破地區(qū)生態(tài)環(huán)境的平衡。
二、電采暖技術(shù)的優(yōu)勢
首先,可是實現(xiàn)按需供熱。因為許多農(nóng)民缺少節(jié)能意識,所以極易造成巨大的能源浪費,而通過電采暖技術(shù)能依據(jù)需要供暖,以此達到節(jié)能效果。其次,環(huán)保性。因為電采暖主要使用的是電能,這種能源與傳統(tǒng)煤炭等能源相比,具有較好的清潔性。
三、簡析電采暖技術(shù)的推廣
第一,發(fā)熱電纜。將發(fā)熱電纜有效使用于農(nóng)村建筑內(nèi)部,通電之后的發(fā)熱溫度能夠基本維持在65℃左右。敷設(shè)在填充層當(dāng)中,在電纜將熱能進行傳導(dǎo)后,可以依據(jù)紅外線輻射的形式漸漸將熱量向外輻射,進而逐步提高使室內(nèi)溫度。關(guān)于電纜系統(tǒng)的安裝,還需要配備相應(yīng)的溫感器、發(fā)熱電纜、溫控器等設(shè)備,這樣才能確保采暖系統(tǒng)的完備性。
第二,電熱膜。該種方式主要是借助通電裝置,將電能有效轉(zhuǎn)化為熱能,由此能夠向外輻射熱能,使其變成薄膜。關(guān)于發(fā)熱體的碳漿料,主要是稀有元素與特制油墨結(jié)合而成的,之后在以此印刷薄膜。在對電熱膜進行鋪設(shè)時,應(yīng)將絕緣防水材料涂抹在表層,而且使用聚氯乙烯封套,不僅能提高熱效率而且還能具有一定的防水防潮功效。在安裝這一采暖系統(tǒng)時,還應(yīng)該配置T型電纜、電熱膜、膜片溫感器等有關(guān)設(shè)備。
第三,蓄能電暖器。蓄能電暖器現(xiàn)已在嚴(yán)寒地區(qū)農(nóng)村建筑中得到使用,這種類型的電暖器具備很好的保暖節(jié)能性能,僅利用低谷電來則可以作為加熱能源,提高電加熱管溫度后儲存熱量,之后在提高風(fēng)機將儲存的熱量吹散至室內(nèi),逐漸提高室內(nèi)溫度。對于蓄能電暖器而言,一方面具有很小的占地面積,另一方面還可以實現(xiàn)自動化控制,所以操作起來十分簡易,雖然可以使用在老舊建筑,可建筑要是已經(jīng)改造采暖系統(tǒng)則不適用。
第四,碳晶電熱板。將碳晶電熱板鋪設(shè)在建筑中,主要的制作材料為碳纖維,而且融合了有關(guān)高分子樹脂材料,可以合成新型發(fā)熱材料基于電場作用,可以使碳分子之間進行撞擊與摩擦,這一過程中會產(chǎn)生許多熱能,通過對流或是遠(yuǎn)紅外輻射的方法將熱量漸漸傳送到室內(nèi)環(huán)境,從而在短時間內(nèi)提高室內(nèi)環(huán)境溫度。通常情況下,針對高溫碳晶板,其表面能夠?qū)囟壬咧?80℃,而低溫的則能將溫度提高至70℃。對碳晶電熱板所采取的控制方法主要有以下幾種,分別單體與集中控制。
四、結(jié)語
針對我國嚴(yán)寒地區(qū)來講,應(yīng)將電采暖這種供暖方式積極推廣。不僅可以讓建筑物供暖更加節(jié)能環(huán)保,并且還能減少建設(shè)費用投入,從而有效解決供暖問題。
參考文獻:
[1]于哲.嚴(yán)寒地區(qū)綠色農(nóng)村住宅的節(jié)能策略[J].門窗,2015(9).
[2]于昊,詹佳欣.北方農(nóng)村建筑節(jié)能改造方法[J].農(nóng)民致富之友,2015(3).
[3]王敏.空氣源熱泵采暖在嚴(yán)寒地區(qū)應(yīng)用初探[J].中國高新區(qū),2018(13):25.
項目:吉林省科技廳自然科學(xué)基金20190201100JC
作者簡介:王鵬軒(1989-),男,滿族,吉林長春人,碩士研究生,助教,研究方向:暖通空調(diào)。