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太陽能炕在延安農居中應用的適用性分析建筑工程論文
摘 要：延安地區農居冬季傳統的采暖形式為火坑，但是火坑能耗高、熱效率低，不利于建筑的節能和環境的保護，文章結合延安地區實際情況，從節能性和經濟性兩個方面分析太陽能炕在延安農居中應用的可行性。
關鍵詞：太陽能炕；延安農居；節能性；經濟性
火坑作為延安地區農居中冬季的主要采暖形式，頗受人們的喜愛。但隨著延安地區的經濟發展，建筑能耗問題也越來越突出，傳統的火坑已經不適應新農村建設的要求。因此，為降低延安地區農居中冬季采暖能耗，保護環境，利用太陽能炕系統來取代傳統火坑非常必要。本文通過問卷調查，并結合延安地區實際情況，從節能性和經濟性兩個方面分析太陽能炕在延安農居中應用的可行性。
1 太陽能炕
太陽能炕是一種新型的炕，基本原理是將太陽能轉化成熱能，為室內提供冬季采暖和全年生活需求的熱量。太陽能炕在充分尊重傳統的前提下，繼承了傳統炕的優點，并將地板低溫輻射技術與火傳統火炕結合，利用太陽能采暖熱水系統蓄熱供暖，蓄熱設備白天將過剩的太陽能熱量儲存起來，夜間為室內提供熱量；在陰雨天時，則啟用電力或沼氣進行輔助加熱，將太陽能炕的溫度保持在設計值，保證室內采暖的需求。
太陽能炕技術在我國山東省與東北部分地區的農居中已有成熟案例，在經濟效益、環境效益和社會效益上都取得了非常好的成果。延安市與山東省諸城市在氣候分區上同屬于寒冷地區，因此太陽能炕在諸城市的成功應用是一個很好的借鑒。
2 問卷調查
在延安南部宜川縣、延安中部安塞縣、延安西北部吳起縣等地，針對使用傳統火坑的使用率、火坑每年消耗燃料量以及太陽能產品的利用率等問題進行了實地調研，并對不同年齡階段發放調查問卷210份，收回200份。
通過對收回的問卷分析發現，以煤為主要燃料，每個采暖季經濟負擔較重，同時產生的污染對環境破壞大，而且延安地區農村居民環保意識普遍較差，對太陽能產品缺乏認識。
調研過程中開展了太陽能炕原理、特點的宣傳，并就居民對太陽能炕的認識及可接受范圍等進行了問卷調查。結果表明，當老百姓了解了太陽能炕的好處，大多數居民還是愿意使用太陽能炕代替傳統火坑。
3 節能性分析
全年太陽能炕采暖系統總節能量=提供給供暖房間的總熱量-采暖期內的總耗電量。
根據延安地區實際的情況，延安地區一個采暖期為134天，一個采暖期內每天平均耗電量約為2度電，則太陽能炕采暖系統在一個采暖期內的總耗電量為：
在冬季采暖期內，延安地區大多采用落地式炕灶供暖，大約消耗掉3噸標準煤，落地式炕灶綜合熱效率不足45%，按照每戶有3間供暖房間計算，每間房需要消耗掉1噸標準煤。
則在一個采暖期內，太陽能炕采暖系統總節能量為：
若太陽能炕的設計使用年限為20年，則在一個壽命周期內總節約的能量△Q為：
△Q=13670.2MJ×20=244000MJ
4 經濟性分析
4.1 計算全壽命周期內總節省的資金NPV
即太陽能炕采暖系統在全壽命周期內總節省資金約為6075.14元。
4.2 投資回收期
當NPV=0時，對應的年限Ne的值即為投資回收期，
即太陽能炕在投入使用后，大約6年可回收其成本。
5 結語
綜上所述，通過對問卷結果的分析，結合延安地區的實際情況對太陽能炕在延安農居的應用進行了節能分析和經濟性分析，分析結果表明在一個采暖期內，太陽能炕采暖系統可節約12206.7MJ能量，在設計使用年限20后年，總的節能量可達到244000MJ；雖然初始投資需要4800元，但是運營后續費用很低，太陽能炕在其壽命周期內總節省資金為6075.14元。因此，太陽炕在延安地區農居中的應用既可以為用戶節約成本，同時也可以降低能耗，保護生態環境。
參考文獻
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作者簡介：：鄭海（1987.07- ），男，陜西延安人，延安大學助教，工學碩士，主要從事建筑節能與生態建筑技術方面的教學與研究工作。
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