[节能炕房]

节能炕的研究与节能炕床

在我国北方的广大农村牧区，几乎家家户户都有土炕。土炕既用来睡觉休息，也是冬季不可或缺的取暖用具。它冬暖夏凉、宽敞干爽，十分益于人体健康，其舒适方便尤其宜于儿童、妇女和老年人。实用朴素的土炕与北方人民的起居密切相关，尽管近年来北方城镇楼房越来越多，用床的人也渐济困扶危我起来，但绝大多数老百姓依然喜欢用炕。

1传统炕的缺点

农牧民群众用作烧炕的燃料，主要是作物秸秆、薪柴、食草牲畜粪便以及少量煤炭，由于老火炕盘炕技术落后，其烟气重、能耗高、燃料消耗量大、热效率不高、费时费力、柴草浪费严重，一直是其弊病。

根据柴灶的结构和特点，柴灶的热损失主要有排烟热损失、化学及机械不完全燃烧热损失、灰渣带走的热损失以及灶体、锅体的蓄热等。

2节能炕的优点

所以近年来我国科研人员不断地对其改革、完善，革新了炕与房的关系，提出了节能炕房的概念。节能炕是利用燃料燃烧和热量传递的科学原理设计的，涉及到建筑学、流体力学、热力学、气象学

等诸多学科，是一门综合性的科学技术。

从热力学原理来看，省节能炕基本达到了节能的三个条件：一是能将燃料充分燃烧，使燃料中的化学能比较完全地转化为热能；二是传热保温效果好，有效利用的热值较大，散热的热值较小。三是能较好利用余热，尽可能减少排烟余热和其他热损失。

其省时、节能、卫生、方便，对农村好处多。而且建一座节能炕的成本大约在7、8百元钱左右，其性价比非常高。目前，节能炕房已经北京郊区等地广为应用,它性价比较高，所以推广也最为成功。

海东地区农村大约有近30万户农户， 117万多人。经测算，经过改造的新型节能热炕热综合效率由原来的提高45%到70%，冬季室温平均提高5到7摄氏度。按每户一个节能灶炕计算，每户年均节约柴草一吨以上。海东地区城乡建设局建设科科长张卫

“若将我区广大农户的旧式炕灶全部改造为节能热炕，将节约燃料30多万吨。节约下来的柴草可发展农区养殖业。同时，大幅降低农户的冬季采暖成本，提高热效率，从而提高农民的生活质量，缓解农村柴草乱推乱放、村容不整等问题。”

据了解，从今年起，海东地区将用五年时间逐步对全区29万多户农户的土炕进行改造。目前，海东地区城乡建设局正在培训新型节能炕施工技术师资力量，为进一步在全区推广节能热炕做准备。

2.节能炕的构造

1节能炕床构造

节能炕床的构造与节能炕炕体的内部节构相似，一是将其做成床体的一部分和床一样大小，使用时将其按装在床的内部，就像保温瓶的内胆。二是直接将床的内部做成那样的结构。

2节能炕床内部构造的改进

1材料的改进

与土炕相比节能炕床的制作除了炕面板外其余的用材应该是一般的耐火塑料。首先耐火塑料的质量轻便于安装和移动，其次，考虑到炕体不直接与火焰接触其温度不会太高，用不着使用泥土做炕体，第三 用塑料，炕体的内部可以加工的更光滑，热气流更容易流动。

2炕体内部构造的改进

第一种是将炕体内的炕内支柱改为圆柱型的。根据流体力学的理论 （）这样不仅减小了热气流在炕体内部的阻力而且加热效果会更好。

第二种 据我们小组实地调查在农村的炕体结构中一般有两种一种是像我们上诉介绍的节能炕的构造在村里叫唐王乱点兵；二是组成

巷道式的，这种结构既不影响其抽力的大小而且保温效果较前一种更好。基于上述情况我们的第二种改进方法是将炕体内部做成巷道式，这样也能提高保温性能。

3节能炕床循环原理

1抽力来源可以是自拉式，也可以是强制式（内部安有抽风机）。但强制式有其缺点：一是成本高。二是使用时有噪音，三是还得用电不节能。

自拉式原理：怎样使抽力最大

2利用自拉式抽力将燃烧燃料产生的热量，经过管道到达缓冲区，缓冲区是一个长方体扁盒子，在边沿处做出较大坡度，热量并不是直接进入炕体内部，而是先进入缓冲区，将气流进行疏导、缓解，而且可以增大发热量面积，避免炕头热的现象。

3气流从缓冲区出来后，到达人字形阻隔墙，气流从人字形阻隔墙分两路分流，一方面可以减轻排烟阻隔墙的气流压力，另一方面，人字阻隔墙将气流逼到炕梢死角，使死角也能产生热量。气流通过人字阻隔墙后，进入排烟道，通过烟囱将烟气排出

炕体内部的结构

4灶体及灶气燃烧的优化

我们设计的楼房中的灶体基本结构与节能炕炕体的节能灶相似，最主要的区别是这类炕体没有炉箅和灶门。因为在楼房里用的燃料是天然气和煤气，没有炉灰的产生也不通过灶门来添加燃料。其是由灶体、灶膛和煤气灶组成

与旧式柴灶相比，此类灶体优化了灶膛锅壁与灶膛之间相对距离与吊火高度、烟道和通风等的设计，并增设保温措施和余热利用装置。

从灶型的结构方面看，节能灶灶膛较小，结构比较合理。有一个完整的通风系统，能使其内的燃料得到较充分的燃烧；由于设置了保温层，延长了高温烟气流在灶膛里的回旋路程和时间，从而使热损失减少，热效率提高。节能灶的特点是省燃料、省时间，使用方便，安全卫生。

5 炕连灶注意事宜

炕连灶一般有省柴灶、进烟口、炕洞、炕面、炕墙、炕檐、垫土层、出烟口和烟囱等部分组成。在采暖期，燃料投入灶内，即可做饭，同时高温烟气通过进烟口进入烟洞一端，在炕洞中高温烟气进行均匀分流，把热流传给炕面，在炕洞另一端烟气汇合通过炕的烟囱排出。在非采暖期，灶内的烟气，不经过炕洞而直接从烟囱排出。

6节能炕床技术的主要性能参数

一是要结构合理，尽量减少炕洞阻力，以最大限度地增加传热面积。

二是炕面温度应尽量均匀，最好保持在25～35℃。尽量减少炕头和炕梢的温差，以及适应和调节人体躺在炕上时头、腰、脚三个部位的温差，以满足人们生活和卫生的要求。

三是进炕洞的烟温在400℃以上，排烟温度在35～40℃，使炕有足够的热量。（改）

四是炕面材料应选用导热性能好、蓄热量大又比较坚硬的材料。 五是在炕保温性能比较好并且安全可靠的条件下，尽量提高炕、灶的热效率。

7节能炕床加热效率

做一顿饭按三十分钟计算，灶体中的天然气流量50立方米每分钟，天然气的热值为34500—41800千焦每立方米那么30分钟所释放的热量为 千焦，这个热量究竟能把床温提高到多少我们来直观得比较一下。在农村的土炕上做一顿饭大约得用玉米秸秆5公斤，玉米秸秆的热值是玉米秆17000J/g共释放热量17000×5000=85000千焦。也就是说这么多热量就足以把炕体加热。

8热空气在管道中的热损失

因为抽力的大小与管道的直径有关，现在抽力还没有计算出来，所以管道的直径还不能确定，热损也就无法计算。

9.节能前景（表格）

据有关资料介绍，我国开展省柴节煤炉灶炕工作已经有近30年的历史，所取得的成就也是巨大的。截止到2005年底，我国农村已推广应用省柴节煤炉灶1.89亿户（其中省柴灶1.51亿户、节煤炉0.38亿户）、节能炕1975万铺。这些节能设备每年可以节约柴草和煤炭折合标准煤7540万吨，为农民节省燃料费用开支200多亿元，相当于保护森林植被近2000万公顷，分别减少二氧化碳和二氧化硫排放2.04亿吨和604万吨。同时，通过省柴节煤灶、炉、炕的推广和普及，提高了农村生活用能设备的热效率，改变了传统烟熏火燎的状况，提高了农民生活质量，改善了农村生态环境，缓解了农村生活用能紧张状况。并且，这一技术的推广还可以带动相关产业的大规模发展，解决一部分农村剩余劳动力的就业问题。

由此可见，如果在城市里推广节能炕床，其经济价值和环境价值将是非常巨大的。

10加热系统的可行性分析

1. 在效率分析中热值已经计算出来，这么多的热值还是很可

观的。如果真正能够起到预期得加热效果，那么室内的温度将会因为节能炕而得到提高。这样的话暖气的温度的要求可以适当的降低一些，集中供暖中心的锅炉用煤将大大得节省下来。

2. 如果发生煤气泄露，其自身的自拉抽力可将释放出来的煤气及时抽到房子外面，可以完全预防煤气中毒事件。

3. 城市里的人们也能睡在热炕头上了。对人体的健康起到了积极的作用，尤其是老年人和小孩。

4. 市场分析，如果真的成功了，将楼房中装上热炕在国内外的市场里还是一片空白，其经济价值将是非常巨大。

11结束语

透过土炕的物质形态，我们还不难评其文化内涵。它孕育了数千年的黄土文明，以“炕”承载了劳动人民世世代代的生息繁衍、悲欢离合、起落衰兴。一条小土炕装了太多太多故事：它既是千家万户旅渡人生的航船，又是社会进化的摇篮。仅以陕北而言，曾有多少英雄豪杰、名人志士诞生在这里貌似平常的土炕上，诸如古代的韩世忠、李自成、张献忠，近现代的李鼎铭、杜斌丞、当代的李子洲、马明方、刘澜涛、柳青、路遥„„有多少孩子提童稚在这土炕上喜闹相腾，给父母增添了辛劳之余的天伦之乐；有多少美男俊女在这土炕上进入洞房花烛夜，揭开了爱情的温馨盖头；有多少终年驮日背月的父兄在这土坑上合计过春种秋收，品尝那勤劳致富的甘苦；有多少和睦的家庭

在这土炕上摆出满碗的油糕、烧酒、肉菜来招待亲朋好友，欢庆良辰吉日„„我们还忘不了，在那“闹红”岁月里，有多少舍生忘死的先躯在这土炕上挑灯夜谈，传播闹翻身求解放的真理；在抗击侵华日寇疯狂肆虐的年代，有多少骁勇善战的将军在这土炕上摊开地图，思谋出奇制胜的歼敌方略；在迎接共和国诞生的日子里，领袖们在土炕上倾心交流，深思熟虑胜利后进京“赶考”新的里程；在改革开放的年代里，又有多少奔小康的方案在这土炕上规划„„小小土炕曾驮着历史前进，随着时代进步，终于盛满了新时期的欢乐与安康。

在现如今，我们对老祖宗留下的土炕进行改进和推广的同时，我们应该 我不禁想起了延安乡土诗人谷溪的一首诗----《小土炕》： “„„他曾无敉回向别人，炫耀这小土炕的光荣，仿佛这土炕上的泥土跟金子一样！呵，小土炕，小土炕！有人，曾将它比做历史的车船，有人，曾把它誉为革命的摇篮和温床„„不同的人，曾发表过一个共同的宣言：在革命成功了的时候，谁也不要把这土炕遗忘！”