新農村建設中農村住宅采暖方式研究

查湘義

隨著我國經濟的發展、人民生活水平的提高，農村地區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，為了保證室內舒適的居住環境，住宅內需要設置各種各樣的供暖設施。目前，我國北方大部分地區農村住宅還是采用傳統的采暖方式，這勢必會造成大量的能源消耗和環境污染。因此，隨著新農村建設的推進，傳統的采暖方式急需進行改造，以達到國家能源結構和環境保護的要求。

1 農村住宅采暖現狀

我國農村住宅大多是由農民自己建造的，一般是以村為主要行政單位，居住較為分散。農村住宅房屋結構一般為木結構、石結構、磚混結構或鋼筋混凝土結構等，沒有經過專門的設計，建筑節能效果差、能耗較高。再加上我國地域遼闊，氣候差別大，如東北地區、西北地區寒冷，南方地區冬天氣溫相對較高，因此采用的供暖方式不盡相同。

1.1 北方寒冷地區采暖現狀

1.1.1 利用火炕采暖。在我國東三省、內蒙古自治區、西部地區，火炕是農村住宅的主要采暖方式。火炕是一種用磚石砌成的供暖設施，由磚石搭建炕間墻，炕間墻內是過煙通道，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，室內溫度不達標且溫度不均。由于火炕布置在房屋的一角，靠近火炕的一側溫度較高，而靠近窗戶一側溫度較低。而且不能保證燃料供應的持續性，一天之內部分時間室內的溫度達不到正常要求。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，熱轉換效率低，造成能源浪費；燃燒后產生的煙塵、顆粒物排入大氣中，導致污染物濃度增加，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濟條件較好的農村家庭，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。經鍋爐加熱產生的熱水通過管道輸送到暖氣片，然后由暖氣片散發熱量達到供暖效果。該供熱方式熱轉換效率高，室內溫度上升快，采暖效果好。但是，其成本比火炕要高，管路系統也較為復雜。而且由于使用的燃料為煤，燃燒過程中容易產生煙塵、二氧化硫等大氣污染物，影響農村空氣質量。

1.2 南方地區采暖現狀

南方地區的采暖區域主要是集中在長江流域。該地區氣候特點是夏熱冬冷，冬季氣溫雖然沒有北方地區溫度低，但是室內溫度往往在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，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環境，應注意供暖時的使用安全。在經濟相對發達的江蘇、浙江、上海等省區通常采用電暖氣、空調等供暖方式。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，南方地區采暖時間較短，采暖時間的隨意性表現得較為明顯。

2 農村住宅采暖方式的新發展

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生熱量的方式進行供暖雖然具有操作簡便、成本低廉的優點，但其暴露出的環境污染問題日益嚴重，特別是北方地區，加大了霧霾天氣發生的頻率。而低溫空氣源熱泵技術是一種清潔的能源利用技術，可以替代傳統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，無廢棄物產生，基本可以實現零污染。低溫空氣源熱泵技術可以實現低溫空氣的熱量交換和傳遞，大大拓寬了空氣源熱泵的應用地域和范圍，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，甚至東北地區。低溫空氣源熱泵的采暖方案可以采用熱風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勢，可以實現多個房間熱水采暖。

2.2 新型生物質能利用的采暖方式

我國是一個農業大國，每年產生的生物質秸稈等數量巨大，將秸稈進行加工成為成型燃料并用于替代北方農村地區采暖散煤具有較大的優勢［4］。目前，生物質能的利用方式有秸稈發酵產沼氣、生物質氣化和生物質加工成固體顆粒等。生物質能利用具有較好的經濟性和可持續性，而且與替代工業用煤相比，節能減排效果更為顯著。但是，在生物質能利用方面面臨一些問題及挑戰，如運行成本問題、規模小且分散問題、農民認識問題，因此需要進一步加強生物質能的推廣與應用。

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。該系統的主要設備是太陽能集熱器，還包括供熱管道、散熱設備、貯熱設備和輔助熱源等。太陽能采暖系統按集熱系統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，通過換熱器將傳熱介質加熱水供給用戶使用。太陽能采暖系統出水溫度不高，多采用低溫地板輻射采暖方式。太陽能采暖系統在我國得到了廣泛的應用［5］，如北京市平谷區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℃，可保證室內溫度18℃以上，而在非采暖期可以解決淋浴等熱水供應問題，是一種具有較高社會效益和環境效益的采暖方式。

3 結語

隨著我國新農村建設的不斷深入，良好的生態環境和舒適的居住條件已成為農村居民的正常需求，與之對應的能源需求量也在逐年提升。傳統的能源已滿足不了農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，造成空氣環境污染，霧霾、酸雨等現象頻發。因此，在農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，除了要保證室內正常的供暖溫度需求外，需要重點考慮供暖方式的經濟成本、使用的安全性和環保性等，而太陽能采暖系統是一種值得廣泛推廣的采暖方式。