寒區(qū)農(nóng)宅煙氣余熱地道式采暖方式研究.pdf

1、我國嚴寒地區(qū)的采暖季長達五個月以上，北方農(nóng)村農(nóng)宅因為保溫性能差，同時采暖熱效率低，采暖能耗占總能耗的80％，降低農(nóng)村的采暖能耗是農(nóng)村建筑節(jié)能的重要課題。
　　課題組在2012年12月、2013年1月對哈爾濱管轄的阿什河鄉(xiāng)的采暖現(xiàn)狀進行了實測與調(diào)研。調(diào)研發(fā)現(xiàn)火炕、火墻等采暖方式使室內(nèi)空氣質(zhì)量下降，越來越多的農(nóng)戶開始使用土暖氣采暖，土暖氣鍋爐的排煙量大而且溫度高，排煙熱損失很大。在阿什河鄉(xiāng)民和村對鍋灶和土暖氣鍋爐的排煙進行了測定，通過

2、對煙氣物性的直接計算，得出以火炕采暖的排煙溫度20℃為基準溫度，土暖氣在采暖時，每燃燒1kg煙煤，排放煙氣的可用余熱量為3024kJ，約占煙煤低位熱值的12.4%。在土暖氣鍋爐和鍋灶進行炊事時，排煙熱損失更多。
　　根據(jù)能量的梯級利用理論，提出了在非主要人員活動區(qū)域采暖煙氣余熱地道式采暖方式，提高燃料利用效率。煙氣余熱的供暖面積要根據(jù)煙氣可用余熱量來確定。提出了煙氣余熱地道式采暖方式的構(gòu)造方法和運行方式。借鑒火炕的搭建方式分別給出

3、了煙氣余熱地道式采暖方式的地面散熱量、換熱效率、蓄熱性能、煙道尺寸、煙道阻力等重要參數(shù)的確定原則和方法。
　　將煙氣余熱地道式采暖房間進行幾何和物理上的簡化，建立了煙氣余熱地道式采暖房間的換熱模型，其中包括簡化的負荷模型、地面換熱模型、煙氣的熱平衡方程。
　　建立煙道換熱的數(shù)值計算模型，將測試得到的三種排煙狀態(tài)通入煙道，發(fā)現(xiàn)后擋煙煙道布置方式熱工性能表現(xiàn)上優(yōu)于其它方式。針對煙氣入口處地面溫度過高的問題，提出了加厚該部位地面的

4、改進措施，建立模型進行模擬，結(jié)果顯示改進措施能夠在一定程度上改善過熱問題。將調(diào)研得到的1號和3號煙氣通入改進后煙道，地面溫度由28.2℃分別提高到30.8℃和33.4℃。計算得到煙氣余熱利用率為60.8%，節(jié)能率為7.54%。
　　以測試農(nóng)戶房屋為原型，建立寒區(qū)農(nóng)宅的典型模型，對該模型進行煙氣余熱地道式采暖的設計計算，并進行不同采暖方式分析比較，發(fā)現(xiàn)采用煙氣余熱地道式采暖后可節(jié)省9.17%的采暖能耗。對廚房采用煙氣余熱地道式采暖進