省柴灶的使用與節(jié)能

李卓英

摘要：指出了同樣的省柴灶，如果不掌握燒火技巧是達(dá)不到省柴的效果的。在長(zhǎng)期的工作實(shí)踐中經(jīng)多次做對(duì)比測(cè)試，總結(jié)出了一些有效的節(jié)柴方法，使熱效率提高10%。

關(guān)鍵詞：省柴灶;燒火技巧;節(jié)能

中圖分類號(hào)：S210.43

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-9944（2014）12-0198-02

1引言

我國(guó)人口眾多，資源相對(duì)不足，環(huán)境承載能力較弱，是我國(guó)基本國(guó)情。在今后一個(gè)時(shí)期，人口還要增長(zhǎng)，能源短缺是我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的“軟肋”，這樣的形勢(shì)決定了我國(guó)必須走建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的路子。

隨著社會(huì)生產(chǎn)力和人民生活水平的提高，生活用能越來(lái)越大，大部分農(nóng)村地區(qū)的生活能源主要是依靠燃燒作物秸稈或砍伐林木的方式獲取。農(nóng)村燒柴造成森林資源大量消耗的矛盾越來(lái)越突出。解決農(nóng)村生活能源短缺問(wèn)題，就要貫徹“因地制宜，多能互補(bǔ)，綜合利用，講究實(shí)效”的農(nóng)村能源方針，開(kāi)發(fā)與節(jié)約并重。近期就要把節(jié)約能源放在優(yōu)先地位。各級(jí)政府十分重視農(nóng)村能源問(wèn)題的解決，投入了大量的財(cái)力、物力。為發(fā)展農(nóng)村能源，蒙自市推廣沼氣池13853戶，省柴灶推廣52780戶，極大地降低了森林資源的消耗，保護(hù)了森林資源，改變了蒙自農(nóng)村的用能結(jié)構(gòu)，節(jié)約了能源，尤其在節(jié)柴改灶上，這樣大規(guī)模的改灶，使農(nóng)村的老式“大灶堂”或“三角吊灶”退出歷史舞臺(tái)。

但由于經(jīng)濟(jì)、條件等諸多因素的限制，雖然蒙自農(nóng)村已推廣了代替灶的沼氣，并且蒙自農(nóng)村能源以推廣沼氣為主，但灶是普通百姓生活常需的工具，灶在農(nóng)村生活中同樣占主導(dǎo)地位（由于建一口沼氣池約需資金3000元左右，很多農(nóng)戶難以承受），也在農(nóng)村能源向新型能源邁進(jìn)的過(guò)程中起過(guò)渡作用。因此，一眼既能節(jié)能又美觀的省柴灶很受農(nóng)戶歡迎。下面就節(jié)柴灶的使用與節(jié)能加以論述。

2省柴灶的應(yīng)用現(xiàn)狀

20世紀(jì)90年代的改灶，國(guó)家要求爐灶的熱效率在20%以上。農(nóng)戶改灶后的熱效率提高了1倍。21世紀(jì)要求爐灶的熱效率到30%。目前蒙自市農(nóng)村大多數(shù)農(nóng)戶使用的都是省柴灶，但由于一部分農(nóng)戶在使用省柴灶操作不當(dāng)，不掌握燒火技巧，使熱效率達(dá)不到國(guó)家規(guī)定的熱效率30%的要求。為此筆者模仿一些農(nóng)戶燒火方法做對(duì)比熱效率的測(cè)試，得出的結(jié)果說(shuō)明對(duì)節(jié)能還有潛力。

同樣的省柴灶，采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《民用柴灶熱性能測(cè)試方法》煮水試驗(yàn)。通過(guò)燃燒給定質(zhì)量和數(shù)量的柴，對(duì)定量的水加熱，使之升溫，蒸發(fā)，獲得爐灶的熱性能。為了達(dá)到測(cè)試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，測(cè)試步驟都是按規(guī)定進(jìn)行的。

3測(cè)定方法

（1）測(cè)定出所用柴的發(fā)熱量（kCal/kg）。測(cè)試用柴是自然風(fēng)干1年以上的松柴。柴的含水量測(cè)定是將測(cè)試用柴取一部分，砍小至1g左右的顆粒，用天平秤稱一定數(shù)量的柴，稱50g，在105℃±>3℃的溫度條件下，保持2h，溫度低了水分不易蒸發(fā)，溫度高了將造成柴質(zhì)蒸發(fā)。在2h后，水分蒸發(fā)盡，再稱重，算出含水量。沒(méi)有恒溫箱，就用溫度計(jì)、電飯煲來(lái)測(cè)定。先把稱好的柴放進(jìn)電飯煲內(nèi)，把溫度計(jì)插入柴的中部，通電加溫，觀察溫度計(jì)變化。在溫度升至105℃的時(shí)候斷電，溫度降至103℃的時(shí)候通電，2h內(nèi)溫度始終保持在102～108℃之間，稱柴重，計(jì)算出柴的含水量：16%，查表得出柴的熱質(zhì)是3809kCal/kg。

（2）測(cè)出鍋的容量，稱出2/3鍋容量的水倒入鍋中，測(cè)試得出22kg。

（3）稱出柴重，鍋中水重量的1/7，測(cè)試得出3.1kg。

（4）蓋上鍋蓋，將溫度計(jì)通過(guò)蓋上的孔插入鍋水的中間部位，并使其置于距鍋底約3cm處，記錄下鍋水的初始溫度21℃，環(huán)境溫度22℃，符合試驗(yàn)條件。

（5）記錄下點(diǎn)燃火時(shí)間和到達(dá)沸點(diǎn)的時(shí)間。

（6）繼續(xù)加入柴，使鍋水連續(xù)蒸發(fā)直到柴燃盡，觀察記錄鍋水溫度偏離沸點(diǎn)的時(shí)刻，打開(kāi)鍋蓋，取出剩余水稱重，最后根據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算出熱效率。

模仿一：點(diǎn)燃火后，將柴放滿整個(gè)灶膛，關(guān)上灶門，很快就發(fā)出“甕”的聲響，觀察火勢(shì)，火力猛，火焰長(zhǎng)，觀察溫度計(jì)，升溫速度很快，燒到火勢(shì)有些減弱，繼續(xù)添滿柴，直到柴燒盡。像這樣的燒火方法是很普遍的，包括一些建灶的師傅也是這樣做的。記錄從點(diǎn)燃火到鍋水沸點(diǎn)96℃用時(shí)13min30s。到達(dá)沸點(diǎn)用柴2.32kg。升溫速度5.6℃/min。記錄從沸點(diǎn)時(shí)間到偏離沸點(diǎn)用時(shí)13min50s。蒸發(fā)水量3.1kg，蒸發(fā)速度0.224kg/min。根據(jù)公式算得熱效率為28.2%。

模仿二：不把柴砍短，點(diǎn)燃火后，將柴加滿灶膛，柴長(zhǎng)過(guò)灶門，灶門關(guān)不上，燃過(guò)一段推進(jìn)一段，觀察火勢(shì)，火焰緩，幾乎沒(méi)有響聲。這樣的燒火方法在山區(qū)是常見(jiàn)的。從點(diǎn)燃火到沸點(diǎn)用時(shí)26min40s，到達(dá)沸點(diǎn)用柴2.65kg。升溫速度2.84℃/min。記錄從沸點(diǎn)時(shí)間到偏離沸點(diǎn)用時(shí)18min30s，蒸發(fā)水量2.05kg，蒸發(fā)速度0.11kg/min。根據(jù)公式算得熱效率23.4%。

4熱損失分析

模仿一：柴燃燒的“三要素”即燃料（柴）、空氣和溫度。這三個(gè)條件互相制約，缺一不可。柴的燃燒過(guò)程就是柴在高溫作用下，釋放出可燃?xì)怏w與空氣中的氧氣混合。從柴的表面上燃燒，形成火焰，放出大量的熱。熱損失有排煙熱損失、灶體吸熱、灰渣帶走熱損失，最主要的是化學(xué)不完全燃燒熱損失，一次添柴的層次過(guò)多，就會(huì)產(chǎn)生化學(xué)不完全燃燒的熱損失，其產(chǎn)生的原因，灶膛下層的柴供氧足空氣混合好，燃燒產(chǎn)生的溫度高，而在灶膛上部的柴在高溫下釋放出的可燃?xì)怏w被下層柴燃燒的高溫?zé)煔獍y以和空氣接觸，雖然有些接觸，但混合不佳，可燃?xì)怏w來(lái)不及在灶膛燃燒，就被高溫?zé)煔鈴臒焽鑾ё吡恕．a(chǎn)生化學(xué)不完全燃燒既造成浪費(fèi)，又污染環(huán)境。只要在灶前將柴砍小，添柴少而勤，就可減少浪費(fèi)。

模仿二：灶門敞開(kāi)，冷空氣進(jìn)入灶膛，降低灶膛的溫度，降低煙囪的溫度，使煙囪抽力不佳，影響灶膛供氧，灶膛溫度提不高是熱效率低的主要原因。endprint

燒火技巧：柴在灶膛中燃燒，產(chǎn)生熱量，除被鍋吸收有效利用的熱量外，其它熱量都損失掉了。損失熱量有化學(xué)不完全燃燒的熱損失、排煙帶走的熱量、灶體吸收的熱量、灰渣帶走的熱量等。對(duì)這些熱損失可采取一些措施減少。

5具體措施和要點(diǎn)

（1）在灶內(nèi)放一定的草木灰。在不影響通風(fēng)的情況下，放0.5～3cm厚草木灰。欄火圈放0.5cm，其它放3cm。草木灰能起到保溫隔熱的作用，減少熱量傳入灶體，進(jìn)風(fēng)道的草木灰放至距爐條5cm的距離，用棒整平，與爐條平衡，作用是在添柴的過(guò)程中會(huì)把未燃盡的小木炭粒碰掉，距爐條近，還能產(chǎn)生高溫，利用這部分熱量加熱進(jìn)入灶膛助燃空氣的溫度。筆者做過(guò)對(duì)比測(cè)試，利用此方法可提高熱效率2%。此方法簡(jiǎn)單有效。

（2）清除鍋底積灰，當(dāng)鍋底積灰達(dá)到2mm時(shí)，熱損失就要增加4%～5%。

（3）柴要砍短砍細(xì)，將柴砍短砍細(xì)是進(jìn)行化學(xué)完全燃燒最有效的措施。柴長(zhǎng)不超過(guò)灶膛爐條長(zhǎng)度，柴徑不超過(guò)3cm。

（4）添柴要少而勤。點(diǎn)燃火后，添柴要均勻布滿爐條，如果爐條有空隙，會(huì)進(jìn)入冷空氣帶走熱量，降低灶膛溫度。關(guān)上灶門，觀察火勢(shì)，很快會(huì)發(fā)出“甕”的聲響，這時(shí)要控制聲響，響聲過(guò)大，燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔庠谠钐磐Ａ魰r(shí)間短，造成熱量損失。可用煙囪插板控制抽風(fēng)，使火焰有微微的響聲，焰尖剛到鍋底轉(zhuǎn)彎的程度是最佳。待柴燃燒剩到一半的時(shí)候，再添一層柴，添柴不超過(guò)二層。每次添不超過(guò)200g。直至柴燒盡。從點(diǎn)火到水沸點(diǎn)用時(shí)23min30s，到達(dá)沸點(diǎn)用柴1.43kg，升溫速度3.2℃/min，記錄從沸點(diǎn)時(shí)到偏離沸點(diǎn)用時(shí)34min40s，蒸發(fā)水量6.2kg，蒸發(fā)速度0.18kg/min，根據(jù)公式算得熱效率42.48%。

6結(jié)論

從對(duì)比結(jié)果看，雖然升溫速度慢一點(diǎn)，但燒開(kāi)22kg水的用柴量少0.9kg，升溫速度在3℃/min的熱強(qiáng)度可以滿足農(nóng)戶的炊事需要。

節(jié)柴可以通過(guò)直接減少農(nóng)民投入薪柴的勞力，在灶前砍柴比上山背柴的勞動(dòng)強(qiáng)度少得多。一戶人家往往需要一個(gè)強(qiáng)勞動(dòng)力用半年的時(shí)間獲取薪柴而勞作，節(jié)約了薪柴，就是節(jié)約勞動(dòng)力，節(jié)約的勞動(dòng)力就可投入到田間勞動(dòng)和從事其他經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，從而促進(jìn)增收。每戶每天能節(jié)約一根柴，就是每天保護(hù)一棵小樹(shù)不被砍伐，而千家萬(wàn)戶，天長(zhǎng)地久，直接的效果就是保護(hù)了森林資源和水源涵養(yǎng)林，就是改善了生態(tài)環(huán)境，維護(hù)了生態(tài)安全。

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