北方農(nóng)村節(jié)能型吊炕的研究.pdf

1、我國(guó)東北農(nóng)村處于嚴(yán)寒或寒冷地區(qū)，在寒冷的12月-1月的時(shí)間段內(nèi)，室內(nèi)外溫差經(jīng)常在30℃-40℃的范圍內(nèi)，供熱能耗巨大。根據(jù)調(diào)研結(jié)果顯示，火炕在農(nóng)村冬季供暖方式中占據(jù)著不可代替的位置，火炕供暖是適合北方農(nóng)村的供暖方式。北方廣大農(nóng)村地區(qū)一直沿襲此習(xí)慣，難以適應(yīng)城鎮(zhèn)的集中供暖方式。但傳統(tǒng)落地炕存在著炕面溫度不均、熱效率低、室內(nèi)熱環(huán)境與空氣品質(zhì)差等幾個(gè)方面的問(wèn)題，需要更加科學(xué)的設(shè)計(jì)依據(jù)和理論基礎(chǔ)進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化。
　　本文針對(duì)傳統(tǒng)落地炕采暖存

2、在的諸多問(wèn)題，提出了節(jié)能型吊炕的供暖系統(tǒng)。節(jié)能型吊炕取消了炕洞設(shè)置的煙氣阻隔，爐膛與灶膛分開(kāi)，爐膛上方的拱形水套與室內(nèi)土暖氣構(gòu)成循環(huán)水系統(tǒng)，拱形水套內(nèi)的水吸收了煙氣產(chǎn)生的余熱。側(cè)面用散熱鋼板代替原紅磚壁面，灶和灶膛的下方連接與室外相連的通風(fēng)管，為秸稈燃燒提供氧氣，使室內(nèi)氣壓穩(wěn)定，使秸稈燃燒充分。
　　為了驗(yàn)證節(jié)能型吊炕供暖系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在五常市榆樹(shù)縣的一棟新建農(nóng)宅中搭建了節(jié)能型吊炕，并對(duì)其進(jìn)行了熱工性能測(cè)試，同時(shí)選取一普通吊炕進(jìn)

3、行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。測(cè)試結(jié)果表明：在農(nóng)村平均采暖能耗條件下，節(jié)能型吊炕日供熱能力相比普通吊炕提升了18.8kW/h。節(jié)能吊炕的炕面溫度均勻；且比普通吊炕供暖系統(tǒng)效率提高6.06％；農(nóng)宅室內(nèi)溫度有明顯提升；戶內(nèi)CO、CO2濃度已經(jīng)降低至標(biāo)準(zhǔn)范圍以內(nèi)，室內(nèi)空氣品質(zhì)有了明顯的改善。
　　由于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試條件的限制，測(cè)試過(guò)程中只能得到煙氣進(jìn)出口的溫度數(shù)據(jù)，難以測(cè)得煙道內(nèi)部的煙氣流動(dòng)換熱情況。為了彌補(bǔ)測(cè)試的不足，對(duì)節(jié)能型吊炕進(jìn)行了建模計(jì)算，利用Flue

4、nt軟件對(duì)不同邊界條件下吊炕溫度場(chǎng)、速度場(chǎng)及相關(guān)熱工性能參數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)研究。結(jié)果表明，燃燒時(shí)間、煙氣入口流速及炕面蓄熱層厚度對(duì)吊炕的熱工性能均有影響。緩慢均勻添加燃料，可以使炕面溫度更加均勻；煙氣入口流速增大，排煙熱損失增大，但燃料燃燒熱損失減少，合理確定煙氣入口速度，可以使能源利用效率達(dá)到最高；合理設(shè)計(jì)炕面蓄熱材料的厚度，可以控制炕面平均溫度、炕面溫度均勻度在合理范圍內(nèi)。最后將優(yōu)化的運(yùn)行參數(shù)結(jié)合起來(lái)，與優(yōu)化前的節(jié)能吊炕參數(shù)進(jìn)行了對(duì)比，