北方農(nóng)村節(jié)能型吊炕的研究.pdf

1、我國東北農(nóng)村處于嚴寒或寒冷地區(qū)，在寒冷的12月-1月的時間段內，室內外溫差經(jīng)常在30℃-40℃的范圍內，供熱能耗巨大。根據(jù)調研結果顯示，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)一直沿襲此習慣，難以適應城鎮(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、室內熱環(huán)境與空氣品質差等幾個方面的問題，需要更加科學的設計依據(jù)和理論基礎進行改進優(yōu)化。
　　本文針對傳統(tǒng)落地炕采暖存

2、在的諸多問題，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置的煙氣阻隔，爐膛與灶膛分開，爐膛上方的拱形水套與室內土暖氣構成循環(huán)水系統(tǒng)，拱形水套內的水吸收了煙氣產(chǎn)生的余熱。側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管，為秸稈燃燒提供氧氣，使室內氣壓穩(wěn)定，使秸稈燃燒充分。
　　為了驗證節(jié)能型吊炕供暖系統(tǒng)的技術優(yōu)勢，在五常市榆樹縣的一棟新建農(nóng)宅中搭建了節(jié)能型吊炕，并對其進行了熱工性能測試，同時選取一普通吊炕進

3、行對比實驗。測試結果表明：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)宅室內溫度有明顯提升；戶內CO、CO2濃度已經(jīng)降低至標準范圍以內，室內空氣品質有了明顯的改善。
　　由于現(xiàn)場測試條件的限制，測試過程中只能得到煙氣進出口的溫度數(shù)據(jù)，難以測得煙道內部的煙氣流動換熱情況。為了彌補測試的不足，對節(jié)能型吊炕進行了建模計算，利用Flue

4、nt軟件對不同邊界條件下吊炕溫度場、速度場及相關熱工性能參數(shù)進行了詳細研究。結果表明，燃燒時間、煙氣入口流速及炕面蓄熱層厚度對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到最高；合理設計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。最后將優(yōu)化的運行參數(shù)結合起來，與優(yōu)化前的節(jié)能吊炕參數(shù)進行了對比，