北方農(nóng)村戶用清潔采暖模式特點(diǎn)及推廣研究

楊宇

摘要：針對(duì)北方地區(qū)農(nóng)村冬季采暖難的問(wèn)題，結(jié)合農(nóng)村人居環(huán)境整治的總體要求，遼寧省對(duì)農(nóng)村戶用采暖進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化提升，逐步探索出適合北方農(nóng)村冬季特點(diǎn)的北方農(nóng)村戶用清潔采暖模式。闡述該模式的組成與技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)，分析其推廣應(yīng)用情況，以期為實(shí)現(xiàn)北方農(nóng)村冬季高效、節(jié)能采暖提供參考。

關(guān)鍵詞：農(nóng)村;戶用;清潔采暖;模式;特點(diǎn);推廣

中圖分類號(hào)：S210.43? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? 文章編號(hào)：1674-1161（2021）03-0062-03

遼寧省冬季氣候寒冷，采暖期長(zhǎng)，農(nóng)村冬季采暖一直是難題。目前省內(nèi)大部分農(nóng)戶冬季采暖依靠老式火炕和老式灶、土暖氣、普通煤爐等，沿用已久，雖經(jīng)多年實(shí)踐創(chuàng)造出一些良好的結(jié)構(gòu)，但仍存在熱效率低、耗能高、污染重、易冒煙、炕面溫度不均等問(wèn)題。為了提高采暖期室內(nèi)溫度就必須增加燃料用量，導(dǎo)致一方面農(nóng)村能源短缺、另一方面浪費(fèi)嚴(yán)重的矛盾局面。另外，傳統(tǒng)采暖方式存在安全隱患，對(duì)人體健康也有較大影響。為了解決農(nóng)村冬季采暖問(wèn)題，遼寧省逐步探索出適合北方農(nóng)村氣候特點(diǎn)的節(jié)能炊事采暖爐、吊炕、水暖空調(diào)、暖氣相集成的北方農(nóng)村戶用清潔采暖模式。

1 北方農(nóng)村戶用清潔采暖模式特點(diǎn)

1.1 模式組成及優(yōu)點(diǎn)

北方農(nóng)村戶用清潔采暖模式主要包括節(jié)能炊事采暖爐、吊炕、水暖空調(diào)和暖氣（如圖1所示）。

1.1.1 節(jié)能炊事采暖爐 節(jié)省空間，排煙通暢，燃料來(lái)源廣泛，燃料能在爐膛中充分燃燒并二次燃燒，熱效率大大提高，通過(guò)爐具內(nèi)水循環(huán)探頭自動(dòng)測(cè)溫，當(dāng)?shù)陀谠O(shè)定溫度時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)和給料系統(tǒng)加熱、燃燒，快速升溫，比土爐、普通煤爐節(jié)能1/3以上，室溫提高5～8 ℃。

1.1.2 吊炕 熱效率高，上、下、側(cè)3面同時(shí)散熱，增加散熱面積，快速提高室溫，炕溫均勻，冬暖夏涼，外形美觀、衛(wèi)生，施工技術(shù)簡(jiǎn)單、造價(jià)低，節(jié)能顯著。

1.1.3 水暖空調(diào) 通過(guò)水泵將熱水送到空調(diào)室內(nèi)機(jī)來(lái)達(dá)到制熱效果，升溫快，熱效高，使用30 ℃以上的低溫?zé)崴湍鼙３?0 ℃以上的柔和舒適室溫，解決了暖氣片低溫?zé)崴┡覂?nèi)熱不起來(lái)或熱起來(lái)室內(nèi)過(guò)分干燥的矛盾。

1.1.4 暖氣 與節(jié)能炊事采暖爐具連接為居室供熱，可在爐具引火后20 min內(nèi)加熱至燙手。

經(jīng)過(guò)科學(xué)設(shè)計(jì)的節(jié)能爐和吊炕搭配，爐具爐膛設(shè)計(jì)合理，熱效率由老式炕灶的35%提升到75%以上，可燃用多種生物質(zhì)燃料及燃煤等，年可節(jié)約燃料1/3以上，折合標(biāo)準(zhǔn)煤約1 t，農(nóng)戶家中衛(wèi)生條件也大為改觀。吊炕雙面散熱、溫暖舒適，水暖空調(diào)加熱迅速、清潔方便，二者搭配徹底解決了炕熱屋冷的狀況。4種方式結(jié)合可使室內(nèi)溫度迅速達(dá)到20 ℃以上。部分農(nóng)戶家里建設(shè)太陽(yáng)能采暖房，安裝太陽(yáng)能光伏發(fā)電設(shè)備和太陽(yáng)能熱水器，不僅更加節(jié)能，還可增加收入，真正體現(xiàn)出現(xiàn)代農(nóng)村、美麗農(nóng)村的生活方式。

1.2 技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

1） 率先利用二次燃燒技術(shù)，研制高效節(jié)能炊事采暖爐。對(duì)傳統(tǒng)爐膛進(jìn)行改進(jìn)，由直接燃燒的一體爐膛型式改為下半部分填加燃料分解產(chǎn)氣、上半部分氣化燃燒的分體爐膛型式，在上、下?tīng)t膛之間設(shè)置聚火旋轉(zhuǎn)斜孔配風(fēng)風(fēng)盤（如圖2所示）。設(shè)計(jì)“之”字形的二次供風(fēng)系統(tǒng)（如圖3所示），通過(guò)調(diào)節(jié)電源風(fēng)量和調(diào)風(fēng)擋片來(lái)調(diào)整二次供風(fēng)量的大小，同時(shí)可以調(diào)節(jié)火力大小，增強(qiáng)燃燒效果（如圖4所示），提高爐具使用效率。爐體前面單獨(dú)設(shè)置50 °傾斜的加料斗，方便添加燃料，保證燃料自行流入爐膛參與氣化和燃燒，還可以預(yù)存燃料以減少填料次數(shù)。爐膛底部采用可以80 °半旋轉(zhuǎn)的活動(dòng)爐排，爐排一端加設(shè)手柄，手搖手柄就能輕松清理爐膛內(nèi)積灰。積灰沉降至灰撮內(nèi)，拿走灰撮即可將積灰清理干凈，避免積灰飛濺。節(jié)能炊事取暖爐技術(shù)指標(biāo)為：熱效率>60%;煙塵排放濃度<50 mg/m3;NOx排放濃度<150 mg/m3;CO排放濃度<0.2%;SO2排放濃度<30 mg/m3;煙氣林格曼黑度<1級(jí)。

2） 依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)學(xué)、流體力學(xué)、熱力學(xué)、氣象學(xué)等多種學(xué)科，首創(chuàng)高效預(yù)制組裝架空炕（吊炕）?？粌?nèi)寬敞，排煙通暢，結(jié)構(gòu)合理，解決了老式火炕炕面溫度不均勻、炕體保溫不好等難題，提高了炕體熱能利用率。采用較大面積炕板，取消各種炕洞阻隔，僅在炕梢、排煙口前設(shè)置后阻煙墻，使換熱過(guò)程在整個(gè)炕體內(nèi)而不是在各個(gè)局部炕洞內(nèi)進(jìn)行，流道截面積增加30%以上，增大煙氣與炕體面板的接觸，增強(qiáng)煙氣與炕體的換熱，使得炕面溫度更趨均勻。在排煙口處安裝煙插板，在灶門處安裝鐵灶門，?；鸷箨P(guān)閉煙插板和鐵灶門，使整個(gè)炕體形成一個(gè)封閉的熱力系統(tǒng)，炕面有覆蓋物，系統(tǒng)內(nèi)能只通過(guò)炕體上、下面板及前炕墻向室內(nèi)散熱以提高室溫，而炕面散熱緩慢，達(dá)到炕面涼得慢的效果。搭砌火炕時(shí)，在炕內(nèi)靠近冷墻部分增設(shè)50 mm厚的保溫墻，以減少向墻外散熱的損失，提高保溫性能。

3） 首次將節(jié)能炊事采暖爐、吊炕、水暖空調(diào)和暖氣集成，形成北方農(nóng)村戶用清潔采暖模式，實(shí)現(xiàn)農(nóng)戶清潔采暖方式的轉(zhuǎn)變。

2 北方農(nóng)村戶用清潔采暖模式的推廣應(yīng)用

北方農(nóng)村戶用清潔采暖模式提溫快、效率高、清潔方便，經(jīng)過(guò)幾年的推廣，帶動(dòng)輻射農(nóng)戶自費(fèi)建設(shè)達(dá)334.2萬(wàn)戶，年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤568.14萬(wàn)t，相當(dāng)于少砍伐薪炭林125萬(wàn)hm2，同時(shí)減少二氧化碳排放1 488.53萬(wàn)t，減少二氧化硫排放4.83萬(wàn)t，農(nóng)戶年可增收節(jié)支24.91億元，累計(jì)經(jīng)濟(jì)效益達(dá)76.99億元。

北方農(nóng)村戶用清潔采暖模式的推廣應(yīng)用有效解決了部分地區(qū)農(nóng)村冬季采暖難的問(wèn)題，提高了農(nóng)戶家中綜合熱效率，改善了農(nóng)民居室衛(wèi)生條件，提高了農(nóng)民生活質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了“家居溫暖清潔化”;同時(shí)，也提高了農(nóng)民的用能品味，促進(jìn)節(jié)能減排。

3 北方農(nóng)村戶用清潔采暖模式發(fā)展前景

遼寧省共有854個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、717萬(wàn)農(nóng)戶，目前北方農(nóng)村戶用清潔采暖模式推廣量達(dá)334.2萬(wàn)戶，推廣規(guī)模接近全省農(nóng)戶量的50%。該模式引起政府重視，受到農(nóng)民歡迎，結(jié)合建設(shè)美麗鄉(xiāng)村、實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略、做好農(nóng)村人居環(huán)境整治的總體要求，未來(lái)具有廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)

[1] 單明，劉彥青，孫濤，等.北方農(nóng)村清潔取暖區(qū)域性典型案例實(shí)施方案及經(jīng)驗(yàn)總結(jié)[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2020，45（3）：50-56.

[2] 韓永明，韓少卿.中國(guó)農(nóng)村家庭能源消費(fèi)與節(jié)能分析[J].節(jié)能，2020，39（5）：165-169.

[3] 徐銀鴻，李闖，張文廷，等.中國(guó)北方典型地區(qū)農(nóng)村清潔取暖調(diào)研分析及思考[J].農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào)，2020，10（3）：31-37.

[4] 李剛，馮國(guó)會(huì)，李桂文，等.《農(nóng)村火炕系統(tǒng)通用技術(shù)規(guī)程》解讀[J].暖通空調(diào)，2016，46（3）：9-13.

Study on the Characteristics and Promotion of Rural Household

Clean Heating Mode in North China

YANG Yu

（Liaoning Agricultural Development Service Center， Shenyang 110034， China）

Abstract： In view of the difficulty in winter heating in rural areas of northern China， combined with the overall requirements of the improvement of rural living environment， Liaoning Province has further optimized and improved rural household heating， and gradually explored a clean household heating mode suitable for the characteristics of winter in rural areas of northern China. This paper expounds the composition and technical innovation of this model， and analyzes its promotion and application， in order to provide reference for the realization of high efficiency and energy saving heating in winter in rural areas of north China.

Key words： rural; household; clean heating; mode; characteristic; promotion