青海湖畔的陽光牧歌
- 發佈時間:2015-01-15 01:30:43 來源:科技日報 責任編輯:羅伯特
本報記者 馬延芳
“面朝大海,春暖花開。”你可能想不到,在深居內陸的青海湖畔,就有人過著這樣詩一般的生活。
“特別是到了夏天,眼前是黃燦燦的油菜花,不遠處是倒映著藍藍天空的青海湖,透過窗戶每天都能看到色彩繽紛的美景。”在自家的新型節能房裏,牧民寬太先笑著告訴記者。
緣起生態保護
其實對於寬太先和搬進新居的9戶牧民而言,這樣的日子再普通不過了。2010年的秋天,他們告別了牦牛帳篷,搬進了青海湖畔的新型房屋。
以前遊牧住帳篷的時候,寬太先家也還是在這片草場上,距離青海湖不過數百米。隨著青海湖環湖地區的生態環境越來越脆弱,牧民超載放牧,大量牛羊啃食草場,環湖濕地萎縮,青海湖環湖地區的草場承載力下降,草場植被退化程度也在不斷加劇。傳統而悠然的日子無法再繼續下去了。
青海湖對於青海省東部乃至該省的生態意義重大,它不僅是影響當地氣候的自然調節器,更是維繫青藏高原東北部生態安全的重要水體。環湖地區生態一旦遭到破壞,就會直接影響到該省乃至西北地區的環境安全。因此,對於環湖周邊的環境保護及修復工作刻不容緩。
從上世紀八十年代開始,針對境內的草場生態保護政策逐步推行,以“房屋定居、草場圍欄、牲畜棚圈、人工種草”為主的“四配套”建設在牧區各地相繼展開。2009年,青海省又加大了牧區遊牧民定居工程的力度。遊牧民定居工程的開展,不僅有利於草場生態保護,更有利於牧民生産生活方式的改善和提高。
就是在這樣的大背景下,寬太先及當地9戶牧民搬出了牦牛帳篷,搬進了位於青海省海南州共和縣倒淌河鎮的甲乙村的新型節能房。
“以前住的是牦牛帳篷,生火做飯用的是燒牛羊糞的火爐。”寬太先説,高原地區,晝夜溫差大,特別是到了冬天,唯一的採暖設施只有火爐,整個冬季寒冷刺骨,“現在住進新型節能房後就再也不需要生爐子了,生活全部以電為主。”
太陽能資源利用
甲乙村並不像其他人口集中的鄉鎮村舍,周邊並沒有覆蓋大電網。那麼寬太先們的生活用電從哪來呢?
青海省地處中緯度地帶,全省平均海拔高度3000米以上,由於海拔高、大氣稀薄、空氣透明度好、日光透過率高、日照時間長,再加上氣候乾燥、降雨量少、雲層遮蔽率低,青海省境內太陽能資源非常豐富。相對於人口集中的東部農業區,青海南部的牧區因為遠離城鎮、交通不便、牧民游動性強又居住分散。要從根本上改善和提高當地牧民群眾的生産生活水準難度很大。
最基本的生活用電問題就是一件讓人頭疼的事,大電網覆蓋成本太高,節能又環保的太陽能成了最好的選擇。
事實上,青海地區對太陽能的利用一直沒停止過。東部農業區從溫室大棚的修建到太陽能採暖房的運用,都充分利用了太陽能資源。而上世紀九十年代,戶用太陽能發電設備在牧區也曾經風靡一時。如今,牧民定居房的修建,太陽能的利用也被融入到了其中。伴隨太陽能光伏發電技術的日新月異,太陽能資源的利用領域和利用範圍都有了前所未有的拓展。
甲乙村節能房的修建,整體上是以對太陽能的充分利用為核心的,由於甲乙村地處青海湖畔,而這裡也正好是日月山至青海湖風能資源最豐富的地區之一。因此,風、光互補也是甲乙村節能房建設的最大特色。
甲乙村10戶村民基本生活用電全靠一套獨立光伏發電裝置,有了電,牧民生活中電燈電視一樣不缺。結合風能發電加熱裝置,甲乙村的硬化路邊又配備了幾套風光互補路燈,到了晚上它們就能發揮大作用。
“風光”的節能房
“現在我們家,就是一個綜合利用了太陽能的集合體。”寬太先説。
在這個擁有10戶節能房的院落裏,除了光伏發電裝置算是公共系統之外,風能發電加熱裝置也算是一套公共系統。利用青海湖地區風力強勁的特點,院落裏安裝了一套風力發電機。進入採暖季後,風力發電機就會和預埋在臥室墻體裏的發熱電纜相連接,在不影響建築美觀和結構的前提下增強臥室採暖效果。
綜合來看,位於青海湖畔的這10棟節能房在修建過程中都運用了集熱、保溫和蓄熱技術。這三項技術的綜合運用,正是節能房之所以溫暖舒適的原因。
聽起來簡單的技術步驟,在實際修建中顯得既司空見慣又獨具匠心,比如集熱技術。風能發電加熱裝置在冬季時候,會和臥室的發熱電纜相連接,達到採暖效果,而這還只是集熱技術中的一項。為了充分利用高原太陽能資源,每棟節能房在房門入口處都增設了陽光間。根據溫室效應的原理,陽光進入陽光間後,短波輻射變為一般常溫的長波輻射,這樣熱量就不容易消散到室外,使得熱量在陽光間內積聚,並通過門窗和墻體轉移到室內,為室內採暖。
寬太先家的屋頂還架設了空氣集熱器,在10棟節能房中,有2棟節能房的屋頂架設了空氣集熱器。它的作用就是通過日光照射,把集熱器內經過加熱的空氣,利用風機轉移到室內,為室內供暖。
節能房的墻面窗戶設計也是有説道的,這些窗戶的開窗面積都是經過測算的,開窗面積的大小既要保證冬季關閉窗戶後充分吸納太陽熱量,又要保證夏季打開窗戶起到很好的通風散熱作用。
節能房的修建只有集熱功能還不行,還得想辦法讓它保溫、蓄熱,不易散失白天收集的熱量。節能房修建過程中,基礎墻體表面鋪設了木龍骨,在木龍骨之間填充了玻璃棉保溫層,它們的作用就是要保溫隔熱,進入冬季的時候,可以阻止室內熱量散失。玻璃棉外面又鋪附了一層防風防水透氣膜,這樣可以阻隔風雨對玻璃棉的侵蝕,使玻璃棉的性能正常發揮,長久維持保溫的作用。除了對墻體採取保溫措施之外,節能房還採用了抗紫外線雙層中空玻璃,用來阻隔熱量的流失。
由於環湖地區晝夜溫差大,房間白天蓄積的熱量到了晚上,很容易散失掉,蓄熱技術就顯得格外重要。節能房修建過程中,在臥室靠近陽光一側的墻壁上使用了相變材料,它們的作用就是將白天收集的熱量儲存起來,到了夜晚室內溫度低於臨界溫度的時候,再將熱量釋放出來。
甲乙村這10棟節能房,就是這樣通過綜合運用集熱、保溫和蓄熱技術,徹底改變了當地牧民的居住條件。如今,甲乙村已經成了青海省遊牧民定居工程的示範樣板。
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