冬天到了,北方又到了一個採暖季,住城裏的有集中供暖,這在農村,那就得自己燒火取暖了,所以,這冬天買煤就是個大事兒。可在北京的平谷區,一些農民自打住上了太陽能房,這冬天取暖就不用再為燒煤犯愁了,他們不但靠太陽取了暖,還能隨時都用上熱水。
韓莊村的劉大姐是個勤快人,家裏家外地忙活,不能閒著。最近,劉大姐又添了個新“愛好”——洗衣服。
北京市平谷區金海湖鎮韓莊村村民 劉曉芹:愛洗衣服,這特舒服,水老這麼泡著,特舒服,等於這血液循環加快了,衣服也洗了,衛生也搞了。現在住新農村太陽能房特舒服。現在這水管打開就是熱水,這婦女在家就不用受罪了,在家洗衣、做飯、搞衛生都用熱水,這熱水用不完,源源不斷。
聽出來了,劉大姐愛洗衣服,可不是幹活兒上癮,是因為住上了新式的太陽能房,這一打開水龍頭就有熱水流出來。用熱水洗衣服,這可是劉大姐以前想都沒有想過的事情。
北京市平谷區金海湖鎮韓莊村村民 劉曉芹:過去沒有時間燒熱水,都是使涼水洗,這手都凍得疼了。現在不用擔心那方面的事。手摸著也不像過去了。過去不敢摸,水是涼的,這手都凍紅了;現在這就等於是燙手,增加血液循環了,衣服也洗了,手也暖和了,這骨節也鍛鍊了,來回活動。現在水溫最低也得有35~36℃。
自打2007年劉大姐一家搬進了新蓋的太陽能住房,不但洗衣做飯用上了熱水,最主要的是,這冬天的取暖問題也解決了。
北京市平谷區金海湖鎮韓莊村村民 蔡國安:在陽光充足的情況下,白天最高室溫能達到18℃。夜間最低能達到,如果不添燃料的情況下,能達到5~6℃。
在農村,冬天取暖都是燒煤爐子。所以,一到冬天,這家家戶戶的院子裏都堆著煤塊。可是,要讓屋裏溫度能達到18℃,這煤燒起來就比較費了,莊戶人就得合計合計了。
北京市平谷區金海湖鎮靠山集村村民 張順:一冬天一般一家一噸左右。燒一噸蜂窩煤,現在得600塊錢。屋裏的溫度頂多也就是7~8℃。
北京市平谷區金海湖鎮韓莊村村民 蔡國安:以前我穿的是什麼衣服,以前在這房子裏我穿的是這個,現在都已經不穿了,鎖在櫃子裏了。穿這種羽絨服在屋裏面,在那兒坐著看電視都得穿這個,要不然受不了。把這兒拉好了,不幹啥的時候手一揣,在屋裏坐著看電視。
莊戶人的辛苦錢捨不得都花在燒煤取暖上,只好在家裏“全副武裝”多穿點兒了。現在,不用燒煤屋裏照樣兒暖和,而且這屋裏溫度一點兒都不差,因為這太陽能房靠的是吸收太陽光的熱量來取暖。
太陽源源不斷地向四週放射著能量,到達地球的能量,只佔太陽表面發出的全部能量的二十億分之一左右。地球上很多能量來源都是來自太陽,比如説,煤炭就是遠古植物固定下來的太陽能。可以説,太陽就是一個巨大的能量源泉,取之不盡,用之不竭。
人類對太陽光的利用也是由來已久,我國自古就有利用太陽光來乾燥農副産品。像太陽灶能燒水、能做飯,也是因為它把太陽光集中到很小的一點,産生了很高的溫度。
太陽光的能量很充足,又無處不在,這免費而來的能源如果進行合理的利用,當然會使我們的生活更加溫暖。劉大姐家的太陽能房就是把太陽光轉變成熱、為屋內提供採暖和熱水的。但是太陽光的能量是怎樣被收集起來的呢?
某太陽能公司工程師 趙國華:熱量主要是靠集熱系統,太陽能集熱器來實現的。太陽能集熱器是鋪設在屋面上,集熱器本身就可以吸收太陽的能量。
秘密就在房頂上這些亮晶晶的玻璃板下面。
太陽能集熱器的板芯是由一個個條帶組成的。每個條帶由上面的銅片和下面的銅管組成。正是這些薄薄的銅片承擔著吸收太陽能的任務。銅片上覆蓋有一層特殊的涂層,當太陽光照射到銅片上,它就能高效吸收太陽能,並且轉換成熱。
某太陽能公司工程師 趙國華:太陽光有一定的波長,集熱器通過一定的涂層,涂層對這种太陽光的吸收率非常強,可以把這個波段的能量選擇性吸收下來。
每一個條帶都是一個集熱單元,一個個條帶組裝到一起,就形成了一個大的集熱器。集熱器主要是銅片在吸熱,另外,露在陽光下的部分銅管也被噴上特殊涂層,讓它們也發揮吸收熱量的作用。
太陽能集熱器鑲嵌在屋頂朝陽的一面,和屋頂平面形成了一個整體。屋頂的角度也就是集熱器安放的角度,這個角度的大小影響著集熱的效果。
某建築設計公司 徐國恩:根據上午10點到11點太陽一定高度,對著這屋面基本上是垂直的,和屋面光線和屋面的角度近似于,就是它的這個角度比較大,這時候採光的效率,就是集熱的效率比較高。
像這樣的屋頂,一面短,一面長,雖然模樣看著很怪,但是卻自有它的道理。
某建築設計公司 徐國恩:這種集熱效果非常好。但是如果都做成40度,那屋面就很陡,浪費建築材料,所以把採光面做的短一些陡一些,後面做的坡一些,這樣就節省了一些好多建築材料,就是屋面的建築材料。又達到了集熱的最好效果,又節省了建築材料。這個屋面看著很怪,前面陡後面坡就是這個道理。
陽光照射到屋頂,穿透集熱器外面的玻璃,被一條條銅片收集。銅片雖然在持續不斷地吸收著熱量,但終究這些熱量還是在屋頂上,怎麼能把吸收的熱量帶進屋子裏呢?
在屋裏有一個專門的儲熱罐,這罐裏的水和屋頂的太陽能集熱器相連通,由水泵將儲熱罐裏的水打到屋頂。銅片吸收了熱量以後傳給下面的銅管,當水從銅管中流過的時候,就把銅管的熱量帶走了,儲存在儲熱罐裏。這樣銅片不斷吸收外界太陽光的熱量,再通過儲熱罐裏水的流動,原本是在屋外的太陽熱量就被帶進了屋子裏面。
房間裏的採暖和生活熱水都是靠的這儲熱罐裏儲存的熱量。雖然都在一個罐裏,可是,採暖和生活熱水是分開的。
儲熱罐有內外兩個水箱。外層水箱一方面和太陽能集熱器相通,另一方面還和屋裏的採暖設備相通,形成了一個閉合的系統。熱水在這個系統裏循環,房間就逐漸熱起來了。
老張家屋裏暖洋洋的,可是找了一圈,房間裏卻沒有暖氣片的影子。
某建築設計公司 徐國恩:這种太陽能採暖系統是用地暖管,地暖管你到屋裏參觀的時候看不到暖氣片。
某太陽能公司工程師 趙國華:對於太陽能來説,溫度比較低的時候,效率比較高。地熱盤管只要一個40度左右的熱水就可以把房間的溫度加熱到一個理想的程度,它需要的供熱溫度不是很高,不像暖氣片需要的溫度比較高。
地暖不用很高的溫度,而如果用暖氣片就需要比較高的水溫才行,這樣比較下來,用地暖不會浪費太多的能源就能有比較高的溫度了。
地暖是在整個屋子的地下安裝地熱管,熱水從地熱管中流過,對整個屋子進行加溫。因為熱水管是在地下,這保溫措施也得做好。
某建築設計公司 徐國恩:這就是在地熱管的下面鋪了一層隔熱層,就是兩到三公分的保溫板。這種保溫板的作用,就是防止地熱往地底下傳。然後在保溫板上面再鋪它的熱水管道,就是熱水管,上面再鋪兩到三公分的保護層,就怕破壞那個熱水管,這樣再鋪,在上面再鋪地面磚。
保溫板隔斷了熱量向下傳播的途徑,讓它只能向上散發。因為熱空氣是從下往上走的,所以,這地暖的使用效果也挺好。
某建築設計公司 徐國恩:這種地熱形式的好處就是恒溫,它整個地板溫度均勻而且持久,因為它雖然不是像暖氣片那麼散熱快,但是它均勻、持久,這一天散熱比較均勻。
北京市平谷區金海湖鎮韓莊村村民 蔡國安:現在我基本上就是利用太陽能,通過熱水箱往地下循環水,然後從地下往上反熱這樣取暖,這樣整體上是每個屋子溫度都差不多的。
儲熱罐的內層水箱是和生活用水相通的。內層水箱裏的水靠外層水箱的熱水加熱,擰開水龍頭,就能有熱水出來,可以洗衣服、做飯,甚至洗澡了。
北京市平谷區金海湖鎮韓莊村村民 劉曉芹:比如説我不需要往地下循環了,我需要洗澡,他那可以調,那我就改洗浴模式。
洗澡的時候換成熱水模式,外層水箱的熱水和地暖之間就關閉了,熱水只在太陽能集熱器和儲熱罐之間循環,溫度升高很快,內層水箱裏的生活熱水就能很快被加熱。
北京市平谷區金海湖鎮靠山集村村民 張順:停十幾分鐘吧,熱度都集中到這裡來了,就不地下衝了。溫度能達到60多度。
在農村,為了洗澡方便,很多人家的屋頂上都架著一個太陽能熱水器,老張家也有一個。夏天洗澡都沒什麼問題,可到冬天,這問題就來了。
北京市平谷區金海湖鎮靠山集村村民 張順:冬天使不得,這個凍,溫度低。
北方的冬天,氣溫都會在零下,滴水成冰。老張的熱水器因為沒有防凍的措施,所以,一到冬天就成了擺設。
這太陽能集熱器裝在屋頂上,跟外界空氣直接接觸。白天,有太陽曬著,溫度高,它能有效地把太陽光的熱量收集起來。可這太陽也不是一天到晚地老曬著,溫度低了,這集熱器會不會也凍了、不工作呢?
某太陽能公司工程師 趙國華:比如説零下的時候或者零下十幾度的時候,集熱器會有凍壞的可能性。為了防止這種凍壞的可能性,我們利用排空這個技術。它是通過溫度監測,如果溫度達不到集熱性能的時候,會把水自動排回來。它主要的目的就是為了防凍。
只有集熱器裏溫度高的時候,水才從集熱器裏流過,這樣就不會發生水結冰凍壞集熱器的事兒了。
夏天能洗澡,冬天能取暖,還能用上熱水洗衣服做飯,這太陽能房給咱農民帶來的實惠還真不少。不過,這太陽能集熱器整天露在外面,風吹雨淋的,日子一長,上面少不了落上塵土。
某太陽能公司工程師 趙國華:灰塵主要來説,因為上面是玻璃,板芯是在玻璃裏面,陽光需要透過玻璃才能射到板芯上面。玻璃本身灰塵積多的話,會影響陽光的透過率,透過陽光少了,所以,需要定期清潔一下。
北方地區風沙大,特容易積灰,影響集熱效果。尤其是冬天採暖的時候,最好能把集熱器上的灰塵清理清理,好安心度過一個溫暖的冬季。
太陽能房靠的是吸收太陽光的熱量,來取暖和使用生活熱水。可這要遇上個陰天下雪,三五天見不著太陽,那採暖的熱量從哪兒來呢?
某太陽能公司工程師 趙國華:咱們還配有套輔助,如果你覺得連續陰天或者太陽能連續不利用的情況下,房間溫度低,可以啟動輔助,把水加熱,用來供暖,這是沒問題的。像平谷的輔助一般都是生物質爐具,可以燒柴,壓塊燃料來滿足供暖的要求,這沒問題的。
這個爐子是生物質燃氣爐,不但能燒煤,而且像農村裏比較富餘的作物秸稈、樹枝樹杈、農作物的廢棄物等等全都能用。
北京市平谷區金海湖鎮韓莊村村民 蔡國安:等到這個陰天下雪,還有晚上降溫的情況下,我就用玉米芯輔助取暖,添爐子。我種了2畝半玉米,這玉米芯一年燒不了也就燒一半,剩下的就是第二年再燒。
平谷是遠近聞名的“大桃之鄉”,種果樹的農戶特別多,老張家裏也種著十幾畝果樹,每年果樹修剪都打下來很多枝枝杈杈,這到了冬天,全都派上用場了。
北京市平谷區金海湖鎮靠山集村村民 張順:自己家的木頭、柴火,也不用買去。這都是全是柴木,桃樹、柿子樹杈子。
太陽能住房不但要把熱量收集進來,散發到整個房間裏,而且還要很好地把熱量留在屋子裏。比如説,在建房的時候就採用了保溫性能比較好的多孔磚做墻體,外面再加上8-10厘米的保溫板,能起到節能保溫的作用。
北京市平谷區金海湖鎮韓莊村村民 蔡國安:我一點不用燃料,就用白天的陽光吸收了以後,晚上就是自然降溫,因為這是一個保溫體,這房子有一個保溫墻,這樣晚上水管不凍,也就是在4—5度這樣。
在北京市平谷區,已經有一千多戶都住上了這樣的太陽能房。有的村裏是幾戶,也有的是村裏集中連片改造的。
某建築設計公司 徐國恩:改造的村莊又改善了生活條件,同時又解決了生産,因為它可以搞旅遊,特別是山區,農村改造以後,旅遊接待增加了農民的收入。
一開始,聽到人家説這種新式的太陽能住房好,老張並不相信,最後能下決定蓋這房子,老張也是特意跑到了示範戶家裏,經過了一番實地的考察。
北京市平谷區金海湖鎮靠山集村村民 張順:進屋腳踩在底下挺熱乎的,瞅著還不亂七八糟的,挺整齊的。回來我們兩口子一商量,就蓋這樣的房吧。煤錢省了,這不是一年兩年的事。這硬煤得一千多,這一冬季就得省一千多塊錢。
燒煤一個是得浪費資源,再有,燒煤還産生大量的爐渣、排放出煙塵和有害氣體。這用太陽能取暖不但節約了能源,給老張省了一筆買煤的錢,而且這家裏的居住環境也乾淨多了。
北京市平谷區金海湖鎮靠山集村村民 張順:過去生爐子在屋裏擺著,添煤煤灰亂飛,挺臟的。現在沒有了,都挺乾淨的。
某建築設計公司 徐國恩:這個環境問題也沒有了,過去一個村處在煙霧之中,每家都生個小爐子。你到了村上一看,到了傍晚,整個村子籠罩在煙霧之中。現在有個太陽能,特別是成片改造的村莊,你就看不到煙霧了,這環境污染問題也解決了。
太陽能資源豐富,既可免費使用,又到處都有。它是一次性能源,也是可再生能源,對環境沒有任何污染,是一種非常理想的清潔能源。我們充分地利用它,也能使我們的生活充滿陽光。
煤是不可再生資源,用完了就沒有了,而且燒煤會排放出很多有害氣體,也污染環境。現在這用太陽能取暖代替了冬天燒煤,一個是屋裏乾淨衛生,這農村人的生活質量也向著城裏人看齊了;再一個,能少燒煤甚至不燒煤,農民自己省錢不説,這不也是幫著國家節約能源呢嗎?!
責編:劉岩
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