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农村最新采暖「新方式」和十年前「旧方式」优缺点

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文章导读: 与电直接转化为热相比,空气源热泵能效高,一份电力可产生多份热量,对电网增容要求相对要低很多,在既有农村建筑中更易于实施。但是,空气源热泵也存在低温环境下结霜等问题需要解决
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       我国北方农村基本没有集中供暖,供暖方式主要以分散自供暖为主,我国农村大部分地区供暖和其他生活用能方式较为原始,供暖设备缺乏统一标准,技术落后。
 
       目前,北京、天津、河北、山西、山东、河南等多个北方省市,以煤改电和煤改气作为主要技术路径,正在积极开展煤改清洁能源工作,空气能、太阳能、生物质能、地热能与余热作为常见的供暖用可再生能源,以其较低的运行成本优势得到了越来越多的重视。
 
       现在农村采用于取暖的能源,主要有燃气、电力、地热能、生物质能、空气能、太阳能等。
 
       一、燃气
 
       燃气往往受到管网限制,只有部分城郊农村可以应用。在农村地区敷设燃气管网受到成本和安全性限制,往往采用液化气或压缩气的方式,通过罐装或在村庄设置小型供气站的供能。山西、内蒙等地区煤层气丰富,正在尝试将煤层气提纯或与天然气掺混后作为清洁供暖主要能源加以应用。

       燃气供暖主要通过燃气锅炉集中供暖、燃气壁挂炉+散热器或地面辐射装置供暖,分布式燃气热电联产等多种方式实现。燃气供暖技术传统成熟,产业支撑和市场化能力较强,用户接受程度高,在城市煤改清洁能源工程中应用最为广泛,但其应用受到供气管网和气源可靠性影响,越来越严格的低碳排放要求也对其在农村地区的应用前景蒙上了阴影。
 
       二、电力
 
       电力用于供暖也受到电网容量限制,尤其在电网比较薄弱的农村地区,要实施煤改电项目往往都需要进行电网的升级改造。部分企业提出将农村光伏扶贫项目发出的电用来供暖,但是由于发电量较小,成本太高,能效较低等原因是不适合的。
 
       电力供暖分为电直热和电蓄热两种方式。常见的电直热方式有直热式电暖器、发热电缆、电热膜、碳晶、热轨、碳纤维等,以户式系统为主。电直热升温快,控制方便,施工简单,但是运行费用最高,一般不建议采用,在部分局部或间歇供暖的场合可以有选择地加以应用。
 
       电蓄热是指带蓄热装置的电供暖系统,常见的电蓄热方式有蓄热电暖器、蓄热电锅炉、电锅炉+水蓄热、电锅炉+相变蓄热等,既可以用于户式系统,也可用于集中供暖,其中蓄热电暖器是目前煤改电推广的主要设备之一。电蓄热系统利用夜间谷电将全天耗热量生产出来,可充分利用峰谷电价,有效降低运行费用;但系统对电力增容的要求更高,一般为电直热系统的2-3倍,系统初投资较高,必须要有优惠的峰谷电价加以匹配才能实施,还需要有良好的放热控制措施才能达到理想效果。
 
       三、地热能
 
       地热能供暖可以分为中高温地热直接供暖和浅层地源热泵供暖两种方式。
 
       中高温地热直接供暖直接利用地热资源供暖,仅需输配系统能耗,系统能效高;但其应用范围和规模受地热资源限制,采用地热井成井成本较高,采用取水换热方式回灌有一定难度,存在地热田被污染的风险;采用地下直接换热方式对管材承压要求高,换热效率低,换热面积大,初投资昂贵。
 
       浅层地源热泵供暖与空气源热泵类似,都具有能效高,一份电力可产生多份热量,对电网增容要求不高的特点,由于浅层地源热泵以浅层地热能作为热源,其性能较稳定,受环境温度变化影响小。浅层地源热泵供暖系统一般可分为地下水、地表水和地埋管地源热泵三种形式,其中地下水地源热泵受水资源保护约束,很难取得许可;地表水在冬季温度较低,易于解冻,较少使用;地埋管地源热泵系统投资一般较高,在单纯供暖时需要注意地下土壤的热平衡问题和地埋管的打孔场地问题。
 
       四、生物质能
 
       生物质直接燃烧取暖的方式已逐渐被淘汰,有希望得到大量推广应用的是生物质固体成型燃料高效燃烧供暖、沼气燃烧供暖和村镇微型生物质热电联产供暖。生物质固体成型燃料高效燃烧供暖技术相燃烧供暖对简单,能够实现分散资源的分散利用,易于市场化和产业化,但生物质原材料收储运相对困难,固体燃料容易被掺假,混入垃圾煤炭等非环保材料,在某些区域受到环保部门抵制。此外,生物质固体燃料热值相对较低,价格较高,对后期供暖费用也会产生负面影响。
 
       五、空气能
 
       空气能供暖系统是目前煤改电项目中应用最广的技术,也是目前北方农村取暖比较好的方式,它利用逆卡诺循环原理,通过输入电力从低品位的空气中提取热能,输送给供暖装置使用。空气源热泵可分为热风型和热水型。热风型热泵一般分室设置,室内机直接置于房间内,控制灵活方便,利于主动节能,没有防冻需求;热水型热泵一般和常规热水供暖系统配套,一户一系统,末端散热方式与原土暖气相同,农户易于接受,长期不住室内系统有防冻要求。目前以北京为代表的煤改电项目中热水型热泵占了绝大多数。
 
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       与电直接转化为热相比,空气源热泵能效高,一份电力可产生多份热量,对电网增容要求相对要低很多,在既有农村建筑中更易于实施。但是,空气源热泵也存在低温环境下结霜等问题需要解决,但是选用热泵专业品牌,在很大程度上可以减少这个疑虑。
 
       六、太阳能
 
       太阳能热利用在我国具有悠久的历史和很好的应用研究基础,太阳能供暖作为太阳能热利用领域中的一个重要方向,一直受到众多的关注。太阳能供暖可以分为被动式供暖和主动式供暖两种,根据热媒不同主动式供暖又可分为太阳能热水供暖和太阳能空气供暖两种类型。实施太阳能供暖一般需要建筑满足节能设计标准,最好主被动系统结合使用。
 
       太阳能被动式供暖最典型的应用就是被动太阳房,从上个世纪八十年代开始就在北方地区得到了大量应用,有效地改善了广大北方农村室内热环境。被动太阳房增投资不高,效果明显,但主要起改善作用,要确保室内舒适需要与其他辅助能源和主动系统配合使用。此外,被动太阳房还需对集热、蓄热、热分配和防过热进行综合设计,在保障供暖季舒适的同时避免非供暖季过热问题。
 
       太阳能热水供暖系统是在太阳能生活热水系统基础上发展起来的,集热技术成熟,产业和市场支撑较好,可分户或几种实施,也可与季节蓄热结合区域供暖。但是由于集热器暴露在室外,需要考虑防冻措施,在非供暖季系统闲置时还需要考虑防过热措施。在严寒或单纯供暖导致地下土壤过冷的项目中,也可与地埋管热泵系统复合应用,利用太阳能在非供暖季为地下补热,实现太阳能全年度的综合应用。
 
       总的来说,农村取暖的方式很多,可以利用的清洁能源也很多,但就目前取暖趋势而言,空气能更符合社会发展和人民对生活质量提高的需求。

        北方的农村冬天特别冷,由于没有高山作为屏障,西伯利亚寒冷空气一路南下,摧残着北方的人们。记忆中的冬天特别寒冷,小时候经常被冻得手脚起冻疮,那个时候有没有现在的取暖设备先进,尤其在农村地区,取暖基本靠抖。所以,经历过的人都知道,那个时候读书真的是很辛苦,也终于明白了十年寒窗苦读的意思。
 
        那么,再没有暖气的农村,十年之前到底靠什么取暖的?
 
        1、大火炕
 
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        北方农村独特的气候造就了北方独特的取暖方式。绝大部分的农村家里都会在盖房子的时候盘一口超级大的火炕,冬天到来的时候,火炕就发挥了其取暖的作用。灶台生火,火苗蹿着火炕的风洞跑向烟囱,火炕就被慢慢加热。记得小时候怕冷,经常睡在火炕最热的地方,即使灶台的火已经灭了,第二天醒来火炕依然散发着温热,别提多舒服了。
 
        如今,在外很长时间,又一年冬天袭来,想念家乡的大火炕。
 
        2、火炉
 
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        上小学的时候,由于农村的小学设施很简陋,那个时候每个班级会配备一个火炉子,而生炉子的重任就落在了每一个同学的肩膀上。那个时候,天海黑漆漆的,就领着父亲,带着一捆柴去学校生炉子,为了大家上学的人不挨冻,就必须早点去学校给大家把炉子生的旺火,这样大家上课的时候才不会被冻。那个时候最期望坐在火炉子旁边,听着老师讲课是一件很享受的事情。
 
        3、挤在一起取暖
 
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        冬天虽然很冷,但那个时候好像没有什么能难得倒调皮的我们。有时候一阵寒风吹过冻得瑟瑟发抖,大家就聚在角落,然后相互挤来挤去相互取暖,口中还念念有词,挤旮旯旯(gala)过大年。虽然天气很冷,但是内心却是热乎乎的。
 
        4、哈气
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        这个作为最原始的取暖工具,自身完全能实现。寒流侵袭的时候,手被冻得通红,又没有什么现成的取暖方式,只好不停地对着手里哈气,虽然那点温暖稍纵即逝,但是,依然记得这是那个时候我们最好的取暖方式。
 
        5、妈妈做的棉裤与棉袄现在依旧温暖
 
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        那个时候,农村的物质比较匮乏。一年到头只有过年的时候能穿上新衣服。每当天气渐渐变冷的时候,母亲便开始为我们做棉裤棉袄,以应对冬天的寒冷。如今依然觉得,母亲做的棉裤棉袄是世界上最暖和的东西,能抵御寒冷,能温暖人心。
 
        寒风凛冽,大雪纷飞,冬天来了,我这里很温暖,那么你呢?

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