劉玉霞
農村建筑在社會經濟及建筑行業(yè)發(fā)展的推動下,得到了建筑工程質量上的提升,很多先進的工程技術及系統(tǒng)被應用到農村建筑中,其中就有太陽能系統(tǒng)。很多農村建筑中都應用到了太陽能系統(tǒng),提高了農村建筑工程質量,為農村居民打造了很多多功能房屋建筑,提高了農村居民房屋居住水平,促進農村建筑發(fā)展。
太陽能系統(tǒng)是近年來較為常見的房屋建筑工程系統(tǒng),是實現房屋建筑取暖功能的重要系統(tǒng),已經在各房屋建筑工程領域得到了應用,農村建筑也不另外。很多農村尤其是北方農村,在冬天都需要供暖,但傳統(tǒng)的“煤氣供暖”方式,不僅存在供暖分散的問題,還存在燃燒效率低、廢氣排放量大及能耗高等問題,嚴重者還會造成煤氣中毒,造成嚴重的環(huán)境污染。而太陽能供暖則能夠有效規(guī)避這些問題且高效供暖、節(jié)約資源,所以在農村建筑中應用太陽能系統(tǒng)是非常必要和重要的。
一、農村建筑的主要供暖方式
通過調查及文獻資料了解到,目前我國農村建筑中常見的供暖方式主要包括火炕、煙囪煤塊爐、土暖氣和電供暖等四種,其中土暖氣供暖方式的應用比例最高,約占所有供暖方式的51%;其次是煙囪煤塊爐供暖方式,約占38.6%;接著是電供暖,占7.2%。但隨著太陽能系統(tǒng)的逐漸普及,使得太陽能成為農村建筑新型供暖方式,其使用比例更是呈逐年上升趨勢。
二、太陽能系統(tǒng)對農村建筑的重要性
1、能夠減少農村供暖資源消耗
眾所周知,太陽能系統(tǒng)是通過將太陽光能及熱能轉變成供暖用的熱能,最終為人們提供熱量的功能系統(tǒng),不需要消耗其他資源就能夠實現供暖,這無疑解決了傳統(tǒng)火炕、煙囪煤塊爐、土暖氣和電供暖等供暖方式資源消耗大的問題。
2、能夠緩解農村環(huán)境污染
太陽能系統(tǒng)的運行原理在于利用無污染的太陽熱能,為供暖系統(tǒng)提供熱量,然后實現供暖,整個供暖過程都沒有產生對環(huán)境有傷害的物質。將之應用農村建筑,能夠在很大程度上環(huán)節(jié)農村環(huán)境污染問題。
3、能夠提高供暖效率
使用太陽能系統(tǒng)供暖,不用擔心熱能用完的問題,也不同擔心電力消耗及其他資源消耗,還能夠實現快速集中熱量,從而加快供暖,提高了農村建筑供暖效率,使農村居民享受到高質量的供暖服務。
三、太陽能系統(tǒng)在農村建筑中的應用
1、太陽能系統(tǒng)運行原理
太陽能作為一種可再生的清潔能源,在日常生活中被廣泛作用在多個領域,太陽能供暖熱水系統(tǒng)在生活中被廣泛使用,而它們就是借助于太陽的能量,主要是以平板式的太陽能集熱器為主要系統(tǒng),再使用空氣源熱泵為輔助工具,這種供暖熱水系統(tǒng),在冬季普遍使用地板反射方式為所需的建筑提供熱量,同時這一系統(tǒng)還能為相關建筑提供需要的生活熱水,這種全新的節(jié)能環(huán)保供暖熱水系統(tǒng)在實踐中頗多好評。
太陽能系統(tǒng)不僅能有效解決北方在冬天的供熱問題,更可以解決水管容易凍裂的現象,這是因為在太陽能集熱器的高位以及儲熱水箱的低位,都會設置一個溫度測試裝置,從而準確控制兩點之間的溫度。當溫度達到甚至超過上限時,太陽能供水泵就會開始工作的,為集熱器不斷供水,降低溫度;同理,溫度處于下限值時,供水泵停止供水,管道中的水也會自動儲熱。
太陽能系統(tǒng)有專門的控制系統(tǒng)對整個系統(tǒng)進行控制。到冬天需要供暖時,通過控制系統(tǒng)開啟太陽能供暖系統(tǒng),就能像上述方式(通過地板輻射管線進行供熱);如果不需要供熱,只需要關閉供暖系統(tǒng),只開啟熱水模式,就能滿足日常的生活熱水。
2、應用分析
當前我國所使用的太陽能系統(tǒng),裝置主要有以下幾項必備——集熱系統(tǒng)、儲熱水箱、輔助加熱裝置和末端裝置等等,下文將針對太陽能系統(tǒng)的幾大系統(tǒng),對農村建筑中太陽能系統(tǒng)的應用進行分析:
(1)集熱系統(tǒng)應用
通過上述文章,我們已經知道集熱系統(tǒng)所使用的是平板式太陽能集熱器,通過轉化太陽能輻射的熱量,來滿足所需的供暖與生活用水。
(2)儲熱水箱應用
當前太陽能系統(tǒng)中所用的水箱均是雙層套筒設計,外殼普遍使用一般鐵板制作而成,內膽則選用質量較佳的不銹鋼板,同時兩面都需要耳注入自來水,因為外層使用的鐵板質量較差,所以外層水一直在儲熱水箱與輻射管線之間重復使用,主要用在地面供熱;在水箱外層溫度上升后就可以通過內外水箱間的不銹鋼加熱內膽的水,從而保證內膽的水質,使得水箱內的水能夠與人體直接接觸,滿足洗澡、洗菜等日常生活所需。
(3)輔助加熱裝置應用
太陽能雖然是可再生能源,但同時也屬于間歇性能源,想要正常的滿足冬季舒適溫度需求,還需要設置另外的輔助能源或者選擇配合換熱設備。由于農村的實際環(huán)境影響,最佳選擇為空氣源熱泵系統(tǒng)作為太陽能系統(tǒng)的輔助能源。所產生的熱量可能有效取代儲熱水箱所需用水,在運行過程中,幾乎所有的系統(tǒng)都是通過太陽能控制器完成,比如溫度信號、啟動、關閉相關設置等多種功能。
(4)末端裝置應用
末端裝置通常選用低溫地板輻射供暖系統(tǒng),工作原理是以低溫熱水為媒介,將建筑物地面當成是散熱面,保證熱水在地板的管線中反復流動,從而達到加熱地板的目的。這一裝置主要是通過輻射與對流的方式為室內供暖,在當前而言是一種節(jié)能環(huán)保的新型供暖方式。
總之,太陽能系統(tǒng)已經成為現代農村建筑中較為常見的供暖系統(tǒng),打破了時間、空間及原材料等方面的限制,能夠在不消耗其他資源的情況下實現高效供暖,既節(jié)省了資源應用,又減少了污染物排除,緩解農村環(huán)境污染問題。所以,作為農村建筑施工工作者,進一步了解太陽能系統(tǒng),并將之應用于農村建筑是非常重要的。
(作者單位:133613吉林省長白山開發(fā)建設(集團)有限責任公司)