国内外严寒地区农村供暖方式与现状

1、国外农村采暖方式暖气采暖最早出现在十九世纪末的欧洲。19301950年代，随着人们生活水平不断提高，生火取暖的基本方式被大多数人弃用。暖气系统由热源、末端设备、控制系统、管路系 统等组成。 暖气按照传热介质的不同可以分为水暖和气暖。 通常我们所说的暖气片指的是水 暖，就是利用壁挂炉或者锅炉加热循环水， 再通过管材链接到暖气片， 最终通过暖气片将适 宜的温度输出， 形成室内温差， 最后进行热循环使整个室内温度均匀上升。 热水采暖装置在 技术上比火炕、火墙、燃池等都要复杂，它要涉及燃料燃烧、热量传递，热水运行和散热器 散热等各个环节。 目前暖气是我国北方城市的最主要供暖方式。 随着收入的提高， 越

2、来越多 的农民采用暖气供暖。 因为农村不适合进行集中供暖， 农户一般选择单户使用的小型锅炉作 为热源，依靠自然重力循环供暖，即俗称的土暖气。据不完全统计，北方地区城郊农户约 40% 70%采用土暖气供暖。农村采用土暖气供暖不像城市集中供暖系统由专业人员进行设 计计算，而是凭经验安装，应用中存在锅炉供暖与房屋负荷不匹配、循环动力不足等问题。 因为保温效果差和排烟温度高导致锅炉热效率很低。自从世纪年代幵始，世界范围内爆发了的能源问题，能源的短缺给人民带来巨大压力， 建筑能耗占国家全部能耗的问题引起的人名的普遍关注，发达国家幵始釆取各种节能措 施，同时也建筑节能的新概念也被提了出来。 世界很多的国家

3、不只是一些节能法规， 并在技 术上确保节能措施的有力实施， 而且政府又在经济条件上给予企业和个人一些鼓励措施。一些北欧和中欧的国家， 由于当地缺少能源， 日常的主要能源全部依靠从其他国家购买， 又因 为这个地区地理讳度偏高， 冬季供暖时间长。 因此， 这些国家需要投入巨大的人力与财力来 做建筑节能领域的探索性研究， 并且取得了有实际使用性的新技术。 欧洲在世纪年代开始以 应用太阳能系统为主的节能改造，并且利用太阳能系统取代传统的采暖和通风及热水系统， 并提高外围护结构保温性能。 利用玻璃阳台或太阳墙等形式， 改善室内热环境。 许多欧美国 家地广人稀， 农村小城镇化程度高， 村镇住宅节能研究同样

4、非常重视， 并且许多节能新技术 已开始大规模的使用。 如澳大利亚充分利用其地理优势， 通过最大限度地获取自然能源达到 减少住宅能好的目的。在住宅节能方面，研究水平相当高的德国、英国、芬兰等发达国家， 他们依托于先进的科学技术和宽裕的经济条件，展开一系列的低能耗、零能耗住宅的研究。 在住宅节能建设方面， 北欧各国近几年主要在新技术的开发和利用方面取得很大的成就。如丹麦在奥尔胡斯市建成了和低能耗住宅， 该住宅使用了太阳能集热技术， 使用传热系数较小 的门窗玻璃种类， 在能源设施中全部安装了能量消耗指示表和双道节水阀装置及具有回收性 能的节水设备等。国内严寒地区农村采暖方式严寒和寒冷地区农村居住建筑

5、基本为单户独栋建筑， 以单层为主， 2 层及多层建筑较少 ; 平原地区的农村居住建筑一般较集中，而丘陵、山区、高原地区相对较分散。建筑面积和院 落面积普遍较大，建筑面积大部分为80150 m2,人均建筑面积 2040 m2,院落面积200500 m2。随着农村经济条 件的好转，农民有更多的资金开始修建房屋，追求建 筑的大面积。严寒和寒冷地区农村居住建筑主要存在 5 种建筑结构形式 : 土木结构、砖木结构、石木 结构、砖混结构和窑洞。 对于农村居住建筑, 冬季室内空气温度普遍偏低, 并且温度波动大, 白天高于夜晚, 且不同农户的室内空气温度差距较大。 冬季大部分农户卧室白天温度范围为 510 C

6、和1013 C,大部分农户卧室夜晚温度范围为510 C和5 C以下。室内空气温度高于 16 C的农户较少；卧室温度最高、客厅稍低、厨房最低。半数以上的 农民认为自家室内空气温度不舒适，认为满意的温度范围为1316C。室内供暖存在多种形式, 火炕是最普遍应用的一种。 在采用火炕供暖的农村居住建筑中, 常配合其它供暖方式共同使用。 电暖器、 空调、电锅炉之类的电供暖设施作为辅助加热热源,具有较大的上升趋势。东北、西北和华北地区的农村居住建筑在冬季基本靠火炕供暖；黑龙江、吉林、辽宁和河北四省区的冬季供暖还有一定比例的农户采用火墙，火墙大多与火炕配合使用。农户供暖方式应用比例火炕土暖气火墙火炉电采暖使

7、用农户数量1212393103573226所占比例/%68. 5122. 215. 8232. 3912. 78火炕和其它供暖方式组合的农户应用比例火炕+土暖气火炕+火墙火炕+火炉火炕+电采暖使用农户数量2021633542所占比例/%16. 671.3227. 643. 46目前，严寒和寒冷地区已有的利用可再生能源为热源的供暖方式包括传统火炕、火墙式火炕、燃池、内置集热器柴灶的热水供暖系统、被动式太阳房、太阳能炕以及太阳能地板辐 射供暖等。其中，各种供暖方式的优缺点见下表。供暖方式的优缺点农村供暖方式优点缺点传统火炕采用生物质能，使用比例大，操作简便炕面散热量小，单独利用时室内热环境差火墙式

8、火炕采用生物质能，即热性好，供热能力强炕墙面温度较高，易造成烫伤燃池采用生物质能，热量稳定，连续供热填料及清灰时繁杂，对建筑的承重要求高内置水集热器柴灶的热水供暖系统采用生物质能，燃料热效率提高，即热性好降温速度快，夜间热量低被动式太阳房采用太阳能，与建筑一体化易受气象条件影响，适用于太阳能资源丰 富的地区太阳能炕采用太阳能，炕面温度均匀，炕面温度 未岀现高温，卫生清洁炕面散热量低于传统火炕，单独使用时， 室内热环境差，易受气象条件影响太阳能地板辐射采用太阳能，热稳定性好，卫生清洁造价较高，维修难度较大，易受气象条件影响对于严寒地区的农村住宅而言，人们普遍认为不适合太阳能技术的推广和使用，首先

9、人们对于太阳能使用技术不够了解，而且这个初投资较大，推广使用也得考虑农民的经济条件。但是作为一种清洁能源，会逐步得到人们的认同，而太阳能作为釆暖热源的新型供暖方式， 不仅可以节约常规能源的消耗，而且减少农民朋友的采暖能源的消费。随着社会的极大发展，农民经济实力的提高，会得到广大农村朋友的使用。农村住宅的采暖方式概述：(1) 火坑采暖火坑是北方农村居民的一种传统采暖设施，是一种利用炊事的炉灶生产的烟气在炕洞 内流动，是炕面温度升高的采暖方式。炕和灶台分别作为蓄热体和放热热源。对于火炕的热源选择方面，有部分居民选择直接连接火灶的热源，优点一是可以直接利用火炉对室内进行加热，二是可以利用火炉排除的高

10、温烟气流过炕洞，对火炕加热蓄热再向室内散热。在炊事结束后，火炕炕体内积蓄的热量以对流和辐射的方式向室内散热，一般在炊事结束后，利用设置的挡烟板将火炕烟道出口截面积减小，降低高温烟气的排烟温度，增加抗体内部得热。(2) 火墙采暖火墙与火炕的釆暖原理相同，都是严寒地区传统住宅冬季的采暖方式，其热源都是来 自高温烟气， 高温烟气在火墙内曲折流动进而加热由粘土砖砌成的火墙蓄热体， 然后以对流 与福射的散热形式对室内空气进行加热， 进而提高室内温度。 火墙可以和隔墙合在一起修建， 两侧都散热，也可以在房间的一侧， 单面散热。火墙的热源一般在端部，与灶头或者是火炉 相连。 流入火墙的高温烟气在烟道内的存留

11、时间越长， 其烟气的出口温度就越低， 火墙储存 的热量就越多， 墙体的温度就越高， 对能源的利用效率就会提高。 火墙散热面积在室内占较 大部分，热流比较稳定，因此散热比较均匀，室内温度分布均匀。(3) 土暖气采暖 由于农村住宅建筑面积扩大， 人们对舒适性的要求也越来越高， 单独靠火坑釆暖已经难 以达到使用要求， 所以还需要辅助釆暖方式。 土暖气其实就是散热器釆暖， 在农村俗称土暖 气，是近年来兴起的一种的补充采暖设备， 这种简单的散热器采暖形式， 不用外界动力的输 入，依靠重力的自然循环作用为各个房间供暖。 其热源是在自家设计一个小型的锅炉， 锅炉 的加热作用， 使锅水升到到一定温度， 而后利

12、用升温的热水在各个散热器之间循环流动， 从 而使房间温度升高。 这种采暖方式可以使用稻田里的农作物稻秆， 煤炭作为燃料。 它具有初 投资小、造价低，使用方便，不用集中管理等优点。与其他农村的釆暖方式相比，不仅可以 有效改善室内卫生状况，还可以防止火炉釆暖产生的等污染物影响人员健康。(4) 火炉釆暖 火炉是一种依靠燃料直接燃烧产生的热量直接供给釆暖房间的设备， 所釆用的燃料可以 为煤炭，稻秆等。火炉的构造组成为炉膛与排烟管道，炉膛作为燃烧室，一边利用其直接散 发热量，一边其产生的高温烟气通过曲折的排烟管道对室内空气换热， 换热形式主要为福射， 还有对流与导热。 另外可以再炉腔上面放置一个耐高温的

13、水壶， 不仅可以给用作农村居民的 生活热水，还可以通过水壶散热。(5) 电采暖顾名思义， 电采暖就是使用电能加热采暖设备来实现釆暖， 是一种将电能转化成热能直 接放热或通过热媒介质在釆暖管道中循环来满足供暖需求的釆暖方式或设备。 众所周知， 电 能因为无噪音、 无废气， 是最环保、 清洁的能源， 所以电釆暖设备在众多釆暖设备当中显得 十分时尚、 优越，特别是在其它能源不断涨价的今天，人们十分明智地选择了电采暖。 近年 来，电采暖设备层出不穷，种类越来越多，而且可以满足不同的使用要求， 但这些釆暖设备 的使用方法都比较简单，从初投资和后期使用费用上来看，适合农村居民使用的如电暖气， 电锅炉等。(

14、6) 地板福射采暖 地板福射采暖的形式是在城市中使用广泛而且比较舒适的采暖方式， 其供回水温度均低 于的热水， 在埋置于地板下的盘管系统与地板形成一个蓄热体， 盘管内热水的循环流动为地 板维持一个恒定的温度， 再通过地板面层均勻地向室内主要是以辐射形式散热的一种供暖方 式。地面低温热水福射采暖系统，对农村住宅而言，是一种新型的采暖方式，以整个地板为 散热面， 向室内辐射散热比较均匀， 是的整个房间有一个好的热稳定性， 垂直方向温度梯度 小的一个空气温度场。一般情况下低温福射釆暖系统分是三个部分： 热源、分集水器、地板散热管。 热源一般 采用热水锅炉， 农村住宅可以与釆用自建的小锅炉， 也可以采

15、用清洁能源电能或太阳能作为 系统热源。农村严寒地区未来供暖方式的发展趋势进入世纪， 全社会对能源与环境这个问题比较重视， 人们已经认识到可持续发展战格的 重要性， 节能环保等一些概念性的内容也成为当下研究的方向与课题。与此同时， 很多的国 家或地区都制定了节能方面的方针政策， 并在经济上予以支持与鼓励， 使在实际操作中给予 技术上的保障，让全社会尽最大可能发挥节能潜力。随着我国人口的增长和经济的快速发展， 社会主义新农村建设的步伐正在逐步加快， 这 使得近几年农村住宅更新换代的速度也在加快。在 2006 年，我国村镇建筑总梭工的建筑面 积约为10.6亿m2，其中约有住宅 6.95亿m2，占总梭

16、工面积的 65.57%，全国的村镇建设资 金总投入为 6.84 亿元，住宅部分建设投入为 2807 亿元，占全部建设总投入的 46.1%。在 2007 年，全国村镇建筑总梭工的建筑而积为323.4亿m2，其屮农村住宅大约为 271.2亿m2，占总建筑面积的 83.9%。无论从新建住宅建筑面积还是人均住宅建筑面积，农村都高于城市， 而我国目前节能工作主要集中在城市， 而且城市的节能措施已经进行的比较合理， 而占能源 消耗总量比重很大的农村却还没有提上议事日程。最近几年村镇住宅的建设速度以平均每年57亿m2在发展，随之而来的各种能源需求也在不断增加。 在我国严寒的东北地区， 冬季的采暖期达 46

17、个月， 而且属于严寒地区， 能 源需求尤其严重。在严寒地区，农村住宅冬季的采暖能耗约占到生产、生活总能耗的80%左右。而且大部分农村住宅都没有对围护结构采取有效的保温隔热措施，住宅外门、 外窗热工性能偏低和气密性比较差， 冬季的取暖方式简单、 热效率低。 以火炕与火墙为主的取暖方 式不仅对室内空气的品质有影响， 还对室外内热环境的提升也是不明显，浪费大量的资源还污染环境。 目前我国居住建筑的节能研究主要集中在城市， 相关的节能标准和强制性规范也 主要针对城市地区的住宅，不适合农村住宅复杂的情况。对于严寒地区的农村住宅而言， 人们普遍认为不适合太阳能技术的推广和使用， 首先人 们对于太阳能使用技术不够了解， 而且这个初投资较大， 推广使用也得考虑农民的经济条件。 但是作为一种清洁能源，会逐步得