49 中国北方农村太阳能蓄能炕的设计与实验研究.pdfVIP

Heat pump 第 21 届暖通空调制冷学术年会（2018）文集 热泵 中国北方农村太阳能蓄能炕的设计与实验研究 马秀琴，王 慧，陈 月，贺 鑫，郑 辉 （河北工业大学能源与环境工程学院，天津300401 ） ［摘 要］针对中国北方农村采暖现状，对河北部分农村地区进行了采暖情况调研，其中98.71% 的农户选 用煤炭作为其冬季取暖的主要能源。粗放的采暖方式是造成京津冀地区雾霾频发的主要原因之一。面对以上情 况，我们设计了一种新型太阳能蓄能炕。主要研究了该系统在中国北方农村应用的可行性。研究表明：水蓄能 和石蜡蓄能的炕面温度和睡眠环境温度白天供暖效果相差不大，但晚上石蜡蓄能炕经过一段时间放热，睡眠环 境温度基本维持在一稳定温度，更舒适。且两者在炕面不同部位的温差在一天中大部分时间维持在2℃以下， 相比传统火炕更加舒适。 ［关键词］雾霾；农村采暖；太阳能蓄热炕；相变储热；舒适性 0 引言 主要依靠燃烧植物秸秆、煤炭和动物粪便等，有些 2013 年初以来，京津冀地区持续出现的雾霾 可就地取材，方便经济。而采用电采暖在冬季供暖， 天气，使这一地区成为污染重灾区。研究显示：石 耗电量巨大，对于广大农村来说是不经济的，所以 家庄、北京、天津本地污染中，燃煤贡献率分别为 2% 采用电采暖和联合采暖的人只占总问卷人数的 。 28.5% 、22.4% 、27%[1] 。而农村粗放的采暖方式也是 1.2 末端采暖装置 造成环境污染的主要原因之一。为此笔者对河北省 火炕作为我国北方农村传统的采暖方式，因其 农村采暖现状进行了调研。 发热面积大，原理简单，建造成本低，能很好的解 2017 3 决了寒冷的冬季人们的采暖问题，因此大多数北方 年 月，北京在全国率先实现全部清洁 能源发电，“无煤化”将会是未来能源利用的主要 农户仍采用此种方式采暖。土暖气采暖也是农村较 趋势。京津冀太阳能资源丰富，全地区太阳能年总 为普遍的一种采暖方式。随着农村人们生活水平的 2~1700kW·h/m2 辐射在 1450kW·h/m ，可开发利用价 提高，也有使用空调和电加热器供暖的采暖方式。 [2] 由于后两种使用人数太少全部归结为其他采暖方式。 值大 。针对以上情况，本文提出了一种节能、安全、 — 此次调研中末端采暖装置分为只采用传统火炕、只 “无煤化”的冬季供暖新方式 太阳能蓄能炕。 1 河北省农村采暖现状调研 采用土暖气、传统火炕和土暖气联合使用，以及其 1 本文以河北省农村为调研对象，对其采暖现状 他采暖装置。具体使用情况如图 。 8 1% 进行了调查分析。地点选取了河北省 个市的农村 地区，分别是河北省北部的张家口和唐山，中部的 8% 保定，沧州，石家庄，衡水，南部的邢台，邯郸。 25% 调研采用了调查问卷和询问记录相结合方式，收回 有效问卷309 份。通过分析了解了河北省农村的采