1乡村冬季取暖研究的背景 和顺县位于山西省东部,太行山中段,地理坐标为东经113°05′~113°56′,北纬37°03′~37°36′。东临河北省邢台县,西连晋中市榆次区、榆社县,南毗晋中市左权县,北接晋中市昔阳县、寿阳县。全县东西长75km,南北宽30km,国土总面积2250km2。全县辖5镇5乡,294个行***村。总人口13.98万人,其中,乡村人口11.12万人。海拔1070~2058.5m。境内山峦起伏,沟壑纵横。气候特点是季风强,无霜期短,春寒如冬,夏无盛暑,方秋陨霜,入冬菲雪。全县年平均气温6.3℃。取暖季节从10月下旬至次年4月上、中旬,历时近半年。近年来,随着煤炭资源的整合重组,出现了买煤贵、买煤难的现象。和顺地处高寒山区,吃的问题解决后,冬季取暖就成了农村生活的头等大事。 2乡村冬季取暖取得的成绩 2.1吊炕,让农民在寒冷的冬天有个温暖的家 吊炕,也叫架空炕,全称节能高效组合式架空炕,是在传统土炕的基础上,经反复试验、改进而成的高效、节能、环保的新炕,最早发明于辽宁。2007年9月,和顺县从北京市昌平区成功引入此项技术。在示范推广的过程中,委员会根据该县气候特点和农民要求,又进行了大量的改进和提高,形成了更为完美的和顺搭建模式。截至目前,全县已建成2.4万余铺,基本实现普及,并于2009年4月20日由山西省技术质量监督局山西省地方标准(DB14/T520—2009)。 2.1.1吊炕的高效性能 与老式火炕比较其高效性表现在: (1)节能:吊炕每年的柴草用量仅为老式火炕的2/3~1/2,每铺每年可节约柴草1400~1700kg,折合标准煤约830kg。 (2)环保:吊炕的烟尘和CO2的排放量较老式火炕大为减少,有效保护了大气环境。同时,吊炕主要以秋季农民收获的农作物秸秆为燃料,既可取得很好的取暖效果,又减少了对硬柴的消耗,有效保护了生态资源。 (3)高效:热效率由14%~18%提高到25%~35%,提高近1倍。能使10~15m2的室内温度保持在15℃以上。 (4)保温:吊炕延长了散热时间,烧一次炕能保温16~24h。 2.1.2吊炕的结构特色 (1)底部架空,双层、多面散热。 (2)冷墙保温,减少炕体热损失。 (3)增设灶门和烟插板,调节烟囱抽力,减缓热气流速、流量,延长炕热时间。 (4)炕内设“人”字形烟墙,热气能迅速扩散到整个炕体内部,并与炕体进行热交换。 2.2农户地暖,基本满足乡村农户冬季取暖 农户地暖是为解决该县吊炕供热面积小、不能满足乡村冬季取暖,而在总结当地农村地暖技术的基础上,经过多次考察、广泛吸收、研究论证、改进设计、创新规范、试点示范,形成的具有合理的构造组成、科学的烟道走向和严密的风门控制的一种廉价、实用、环保的取暖方式。每户农户地暖的供热面积为30~50m2。现已编写了《和顺县农户地暖建设技术规程》《和顺县农户地暖安全施工规则》和《和顺县农户地暖安全使用规范》,建成1000余户,从使用效果看,真好、真管用,群众真需要、真欢迎。 农户地暖构造由地下料坑(根据居室大小容量4~7m3)、烟道(根据居室布局弯绕并带坡度3%~5%)、进料通道和室外进料口及其密封门、进气管及其控制风门、户外烟囱及其下垂渗水管组成。主要燃料是松针、沙棘枝、锯末面、橡壳和其他枯枝落叶等林木废弃物和秸秆、玉米芯、根茬等农业废弃物,及杂草、干牛粪和适燃生活垃圾等;燃烧方式是地下阴燃、暗火料。取暖途径是地板散热。基本原理是通过地暖构造和技术,将农村诸多可再生物转化为过冬取暖的燃料,成为煤炭、柴木的替代能源,实现农村就地循环利用可再生能源。 农户地暖使农民摆脱了对煤炭的依赖,减少了烟尘和二氧化硫的排放量,是对低碳发展的实践探索,契合时代主流,对于建设资源节约型和环境友好型社会具有重要意义。 2.2.1农户地暖的主要特点 (1)基本解决农户冬季取暖。农户地暖能使室温保持在18℃以上,农户再也不用为过冬而发愁。农户地暖每30天左右填装一次燃料,整个冬天填料若干次即可,一个冬季掏灰一次,群众非常满意,称之为懒人办法。 (2)有效改善农户居室环境。农户地暖的进料口、烟囱等均在户外设置,只有热量通过地板散发到室内。有了农户地暖,免除了室内生炉、烧炕带来的烟熏火燎、吸尘呛气和安全隐患,群众居家温暖舒适、清洁干净、安全健康。 (3)大幅降低农户过冬成本。农户地暖建设成本(料钱和工钱)为2500~3000元,一次施工、一次麻烦,无需后期投入,可持续使用,终身受益乃至几代人受益。农户地暖以松针、沙棘枝、橡壳、蒿草、锯末面、枯枝落叶等林木废弃物和秸秆、玉米芯、根茬等农业废弃物,还有干牛粪和适燃生活垃圾为燃料,用群众的话讲,燃料“遍地都是”。 2.2.2农户地暖的重要价值 (1)能源综合利用的有效途径。从转型发展看,加快能源结构调整,大力发展可再生能源,减少煤炭等石化能源消费,是大方向、大趋势。办好地暖,即符合这个大方向、大趋势。 (2)保护生态的务实举措。近几年来,随着买煤贵、买煤难现象的出现,包括产煤乡镇在内的群众重新“靠山烧山”,砍树取暖。有了地暖,用农林废弃物等取暖,可有效抑制农村烧柴取暖的蔓延态势,是保护生态的务实举措。和顺县环保局工程技术员对地暖排放物现场科学规范取样,监测分析报告显示,地暖排放烟(粉)尘、SO2浓度很低。据环保部门论证,如不经处理,1t燃煤大约排放烟尘27kg、SO216kg。以每户地暖替代燃煤2t计算,若和顺发展1万户,每年约可减排烟尘540t、SO2320t。对和顺这样一个工业企业较少的县来讲,减排效益十分可观。#p#分页标题#e# (3)新农村建设的有力抓手。近年来,农村基础设施条件有了较大改善,但乡村冬季取暖仍未很好地解决。地暖具备农业的原料基础,适应农村的环境条件,符合农民分散居住实际,满足农户取暖需要。农户地暖改善农村消费结构,让群众过了冬、暖了心、省了钱,建设地暖就是扶贫、惠民的好项目。同时,办好地暖,改善人居,保护生态,缓解村矿矛盾,促进社会稳定,具有全局性的能源效益和生态环保价值,是解决民生问题与建设生态家园相结合的典范,具有综合社会效益。 3存在的主要问题及长远发展规划 吊炕存在的主要问题是供热面积小、燃烧次数多(每天1~2次),农户地暖存在的主要问题是燃料消耗多。从目前的发展形势看,此两种方式都将长期存在,并且农户地暖有大发展的趋势。和顺县是传统畜牧养殖大县,“十二五”末计划肉牛年饲养量达到15万头。秸秆供需矛盾将逐步显现出来。因此,从长远发展看,必须引入太阳能采暖技术。太阳能采暖在欧洲等发达国家已大规模推广,已成为太阳能热利用新的发展方向。在该县技术短时达不到的情况下,或可采用太阳能采暖技术结合生物质能的方式,解决农村的采暖、热水和炊事等的用能,把该县乡村取暖引入一条光明的大道。