农村地区的建筑节能潜力巨大,越来越引起社会各界的重视,北方农村住宅冬季供暖问题一直是人们关注的焦点。长久以来,传统的燃煤小锅炉与暖气片组成的“土暖气”供热方式存在燃烧效果差、高耗能、高煤烟排放等问题,而燃煤污染对雾霾天气的形成也产生了巨大的影响。为了减少北京区县农村地区冬季散煤燃煤污染,改善京津冀地区的空气质量,我国北方许多城市以开始出台“煤改电”“减煤换煤”等相关政策。
作为北方农村地区“煤改电”工程的首推供暖设备之一,空气源热泵备受人们的关注,但空气源热泵能够产生的热水温度一般不超过55℃,而农村地区建筑原有的采暖末端多为散热器。如果可以采用空气源热泵直接取代燃煤锅炉,室内采暖系统的形式不改变而只增加一定数量的暖气片数,那么这种改造方式更容易被农宅居住者所接受,所以低温热水供给散热器能否满足室内供热需求和低温水散热器供暖房间的热舒适性有待进一步研究。
通过数值模拟发现,采用改造后光排管散热器的低温水散热器供暖可以满足室内热舒适性的要求。通过建筑能耗模拟软件EnergyPlus对某一典型的农宅建筑连续和间歇供暖（停暖3小时、6小时和9小时）模式进行模拟计算,研究了在满足建筑热工节能设计要求条件下的间歇供暖热负荷的特点。相较于连续供暖,停暖3h、6h和9h的节能率分别为3.01%、6.11%和10.35%,相应的设备容量附加率分别为5.07%、24.8%和40.7%;在初寒期与末寒期,室内的温降较小,停暖36h后,室内温度下降不超过3℃,严寒期的室内温降较大,所以在严寒期不宜采用间歇供暖的方式。除此之外,还发现相对于外墙没有采取任何保温措施的情况,当外墙添加50mm聚苯板做外保温措施后,可以减少约60%的能耗。所以农村“煤改电”工作的基础应是对原有农宅围护结构的节能改造,提高建筑围护结构的蓄热性能和保温性能。
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