对北方农宅低造价采暖设计探究

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1、对北方农宅低造价采暖设计探究　　摘要：通过对传统火炕优缺点的分析，探讨了低造价采暖的发展前景，提出了对传统吊炕构造的改进方案及秸秆气化炉的应用，为北方农宅采暖设计提供了参考。关键词：建筑节能、新型吊炕、秸秆气化炉0前言目前我国农村居民对能源问题的严重性缺乏足够的认识，很少有人在意农村住宅建筑的节能问题，资源浪费严重。在我国北方农村地区拥有丰富的秸秆资源，而且“火炕文化”又是北方地区农宅的最大特点，是采暖的主要方式。本文主要探讨的是如何科学合理的采暖设计将秸秆资源与“火炕文化”有机的结合在一起，既可以充分利用可再生资源，减少能源浪费，又可以传承延续当地农宅的文化特点和民俗特色等问题。

2、1传统火炕存在的问题火炕在北方农村居民的日常生活中不仅充当着睡眠、娱乐、会客等不同的功能，还有着采暖的作用，在北方民宅中有着重要的地位和作用。6农村地区传统的火炕都是落地式，烧柴后热量流动很快，很多热量随着烟囱流失，不能持久保持炕内温度。由于结构通风等设计不合理，使用时不仅浪费大量有效资源，还对人和环境都有严重的污染影响，炊事时间也得不到节省，仅能达到20%左右热能利用率，节能效果很差。2新型吊炕技术2.1吊炕概念新型吊炕全称“高效预制组装架空炕连灶”，包括架空节能炕和节能灶两部分。新型吊炕遵循燃烧传热的科学原理对底部进行架空处理，在传统火炕的基础上，对炕灶的外部材料、内部结构、进

3、、排烟道以及烟气通风等设计进行科学改造，并为使炕内余热得到更高的利用率而增设了保温隔热措施，进一步加大火炕的散热面积，大大节省了能源的消耗。但目前农村地区所使用的吊炕也存在不足之处，仍有改造进步的空间。2.2存在的问题吊炕的底部架空空间虽然增大了散热面积，但是该空间是一个只有一面开敞的袋形封闭空间，炕体下方空间高温空气层不易流动，导致向地面和侧墙面的热损失比较大，热量没有最大限度的散发出来。2.3新型吊炕技术2.3.1炕不再紧贴墙布置，而是留出一定空间，从炕边沿架立并固定一块有透气孔的材料，从而使板材与墙壁之间形成一个空气层。62.3.2炕表面要求平坦，便于人们使用，下表面倾斜一定

4、角度，促进热气流上升到空气层。热气流在整个空间热环境的作用下，穿过根据传热需要给定的导流孔，流经炕表面上方人活动的区域，以抛物线形式下降并与沿窗的下降冷气流发生冲击，此时大部分冷气被迫爬升，暖气流在阻止下降冷气流“入侵”后顺势回到炕底下的架空层进行热量补充，从而使空间形成了冷暖气流循环。这样散热面得到有效适当的扩大，也避免了侧墙面的冷辐射。2.3.3通过测量和计算炕底进风的大小和板面导流孔的位置大小，并根据人经常活动的范围来控制界面的大小和位置。既不会使炕表面温度骤然升高，同时也扩大了室内的热舒适空间的体积，为人们就餐和餐后活动提供了足够大的舒适空间。2.3.4炕体表面温度升高时，

5、房间内部气压差进一步增大，可使气流进一步加快。通过研究空间的合理布置和组合，经过计算测试实验，进而有效合理的控制热量的传送范围和大小，使炕供热更加有效节能。62.3.5确保热烟气在炕体中的流动顺畅，防止出现倒烟现象，热烟气在炕体的流动过程中传递给炕的热量要充分均匀，根据进口热气温度远远高于出口热气温度的特点，结合炕体倾斜的情况对热气进行了三维空间上的回型倾斜设计，使热烟从进气口到出气口始终为缓慢倾斜向上的爬升流动，进气口温度较高距炕表面距离最远，出气口反之，从而使整个炕体表面能够获得基本均匀的传热（见图1）。2.3.6在吊炕底板支柱墙处采用“石墨”等经过处理的蓄热材料进行保温砌筑，

6、可以有效地吸收炕洞内的热量。当夜间停止供热时，能够释放部分余热，使农宅室内的热环境保持长久持续性，更加满足农宅的宜居性能。3秸秆气化炉的应用3.1秸秆气化炉的原理目前一些农户已经开始采用新型的秸秆气化炉，无需添加化工原料，直接将秸秆等生物质转化成为可燃气体，高热量，具有很好的燃烧效果，并且可以做到无味、无烟、无废气、无积碳。减轻环境污染，使农业发展赖以生存的生态环境得以有效保护，3.2秸秆气化炉与吊炕相结合采暖技术采用秸秆气化炉替代原有吊炕中的节能灶，使气化炉产生的热量直接进入经过改进的新型吊炕中，不仅可以有效避免了直接烧柴造成的资源浪费和环境污染，还可大大提升室内的热环境质量。新

7、型吊炕所采用的挡烟墙构造可使气流扩散面积更广，流经整个吊炕内部空间，使炕表面热量更加均匀，有效提高热效率。秸秆气化炉不仅可与吊炕相连，还可将秸秆气化炉与热水器和暖器统一结合，从而形成有效的循环采暖模式，既清洁环保，又大大加强了农宅的采暖效果。64应用前景4.1经济分析据统计，每铺吊炕平均可节省40%左右的秸秆资源，通过这个比例计算，在农村平均每户每年可节约1100—1500公斤的秸秆能源，相当于节约600—750公斤标准煤。一铺吊炕一次性投资需要600元左右，每台秸秆