新農(nóng)村建設(shè)中農(nóng)村住宅采暖方式研究

查湘義

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展、人民生活水平的提高，農(nóng)村地區(qū)的居民對住宅的功能性和舒適性提出了更高的要求，特別是北方地區(qū)，為了保證室內(nèi)舒適的居住環(huán)境，住宅內(nèi)需要設(shè)置各種各樣的供暖設(shè)施。目前，我國北方大部分地區(qū)農(nóng)村住宅還是采用傳統(tǒng)的采暖方式，這勢必會造成大量的能源消耗和環(huán)境污染。因此，隨著新農(nóng)村建設(shè)的推進，傳統(tǒng)的采暖方式急需進行改造，以達(dá)到國家能源結(jié)構(gòu)和環(huán)境保護的要求。

1 農(nóng)村住宅采暖現(xiàn)狀

我國農(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，沒有經(jīng)過專門的設(shè)計，建筑節(jié)能效果差、能耗較高。再加上我國地域遼闊，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?；鹂皇且环N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、睡覺時進行取暖。由于火炕一般與灶臺的灶口相連，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，最后煙氣通過煙囪排出室外。該采暖方式制作簡單，不必單獨燒炕，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；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于經(jīng)濟條件較好的農(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)域主要是集中在長江流域。該地區(qū)氣候特點是夏熱冬冷，冬季氣溫雖然沒有北方地區(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，燃燒過程中會釋放大量的二氧化碳污染室內(nèi)環(huán)境，應(yīng)注意供暖時的使用安全。在經(jīng)濟相對發(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，但在使用過程中需要消耗大量電能，運行成本很高。無論采用哪種供暖方式，與北方采暖方式相比，南方地區(qū)采暖時間較短，采暖時間的隨意性表現(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燃燒產(chǎn)生熱量的方式進行供暖雖然具有操作簡便、成本低廉的優(yōu)點，但其暴露出的環(huán)境污染問題日益嚴(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］。空氣源熱泵以外界大氣作為熱量攝取來源，不需要燃燒燃料和熱水鍋爐，安全可靠，無廢棄物產(chǎn)生，基本可以實現(xiàn)零污染。低溫空氣源熱泵技術(shù)可以實現(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，使其從原來的長江流域以南逐步北擴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，可以實現(xiàn)多個房間熱水采暖。

2.2 新型生物質(zhì)能利用的采暖方式

我國是一個農(nóng)業(yè)大國，每年產(chǎn)生的生物質(zhì)秸稈等數(shù)量巨大，將秸稈進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［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題及挑戰(zhàn)，如運行成本問題、規(guī)模小且分散問題、農(nóng)民認(rèn)識問題，因此需要進一步加強生物質(zhì)能的推廣與應(yīng)用。

2.3 利用太陽能的采暖方式

太陽能作為一種新型能源和可再生能源，取之不盡、用之不竭，而且在利用過程中不會帶來環(huán)境污染。太陽能采暖是利用太陽能來獲取熱量，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。太陽能采暖系統(tǒng)按集熱系統(tǒng)運行方式可分為直接式與間接式2種，直接式是利用太陽能集熱器將水加熱后直接供給用戶使用；間接式是利用太陽能集熱器將水加熱后再將該熱水作為傳熱介質(zhì)，通過換熱器將傳熱介質(zhì)加熱水供給用戶使用。太陽能采暖系統(tǒng)出水溫度不高，多采用低溫地板輻射采暖方式。太陽能采暖系統(tǒng)在我國得到了廣泛的應(yīng)用［5］，如北京市平谷區(qū)掛甲峪新村太陽能采暖示范項目，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)問題，是一種具有較高社會效益和環(huán)境效益的采暖方式。

3 結(jié)語

隨著我國新農(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供暖能源進行合理、多渠道的選用，除了要保證室內(nèi)正常的供暖溫度需求外，需要重點考慮供暖方式的經(jīng)濟成本、使用的安全性和環(huán)保性等，而太陽能采暖系統(tǒng)是一種值得廣泛推廣的采暖方式。