Una nuova visione per inverni caldi: documentario sul progetto di riscaldamento solare rurale pulito del 2022 a Yongjing, Linxia

Nelle aree rurali della Cina nord-occidentale, il riscaldamento invernale si trova da tempo ad affrontare una "tripla sfida": grave inquinamento da carbone, costi elevati e rischi per la sicurezza. La contea di Yongjing, nella prefettura autonoma di Linxia Hui, sul corso superiore del Fiume Giallo, sopporta inverni freddi con temperature fino a -15 °C. Tradizionalmente, gli abitanti dei villaggi facevano affidamento sulla combustione di carbone sparsa, incapace di mantenere calde le stanze, emettendo fumi nocivi, mettendo a repentaglio la salute e peggiorando l'ecologia regionale. Per risolvere questo problema, Yongjing ha lanciato il suo progetto di riscaldamento solare pulito invernale rurale 2022, sfruttando oltre 2.500 ore di sole all'anno. Coprendo 413 famiglie con collettori solari autodrenanti a circolazione interna, ha aperto la strada a un riscaldamento pulito rurale "ecologico, efficiente ed economico".

I. Contesto del progetto: risolvere il "triplo dilemma" del riscaldamento rurale

Il riscaldamento invernale rurale di Yongjing soffriva di inquinamento, inefficienza e costi elevati. Dal punto di vista dell'inquinamento, le famiglie bruciavano 2-3 tonnellate di carbone all'anno, riempiendo i villaggi di smog, spingendo i livelli di PM2.5 oltre gli standard e aumentando le malattie respiratorie. Dal punto di vista dell'efficienza, le stufe a carbone mantenevano le stanze a 10-15 °C (sotto gli 8 °C di notte), rischiando problemi legati al raffreddore per anziani e bambini. Dal punto di vista dei costi, il carbone a 1.200 yuan/tonnellata costava alle famiglie 2.400-3.600 yuan/anno, ovvero il 15-20% del loro reddito.

Eppure Yongjing ha un forte potenziale solare: situata nella zona di transizione tra Qinghai, Tibet e Altopiano del Loess (1.500-2.800 metri di altitudine), gode di aria limpida, intensa radiazione solare e giornate invernali soleggiate. Il governo locale ha reso il "riscaldamento solare pulito" un progetto chiave per il sostentamento, utilizzando sussidi, screening tecnologici e progetti pilota per creare una soluzione "a inquinamento zero, a basso costo e ad alto comfort". La prima fase del 2022 ha coinvolto 413 famiglie in 12 villaggi distribuiti in 6 città (ad esempio, Liujiasi e Yanguoxia).

II. Soluzione tecnica: collettori autodrenanti a circolazione interna

Considerando i rigidi inverni di Yongjing, le semplici case rurali e le limitate competenze di gestione domestica, il team ha scelto i collettori solari autodrenanti a circolazione interna dopo i confronti. A differenza dei modelli tradizionali, offrono "forte resistenza al gelo, facilità d'uso, alta efficienza", ideali per il riscaldamento rurale.

Tecnicamente, sfruttano la "circolazione naturale + drenaggio automatico": di giorno, i collettori assorbono la luce solare, riscaldano l'antigelo (mezzo di trasferimento del calore) e inviano il calore a un serbatoio di accumulo tramite flusso naturale; di notte, il mezzo di trasferimento del calore si scarica nel serbatoio, prevenendone il congelamento e le crepe. Non è necessario alcun intervento manuale, riducendo così le barriere all'uso.

Per le case rurali da 50-60 m², ogni sistema è dotato di: 100 tubi collettori (0,2 m²/tubo, 20 m² totali), serbatoio di accumulo isolato da 400 litri (conduttività termica ≤0,03 W/(m·K)), ventilatore a doppio scopo idraulico-elettrico da 2 kW e componenti di supporto. I tubi sono installati in serie sui tetti esposti a sud; il serbatoio immagazzina calore per l'uso notturno; il ventilatore soffia aria calda all'interno, commutando sul riscaldamento elettrico nelle giornate nuvolose. Un termostato intelligente (impostazione predefinita: 18 °C) avvia il ventilatore al di sotto dei 16 °C e lo arresta al di sopra dei 20 °C, evitando sprechi.

III. Implementazione del progetto: "Warm Shift" di 413 famiglie

Da agosto a ottobre 2022, il team ha installato e messo in funzione le apparecchiature in più fasi. Il personale tecnico ha ispezionato ogni abitazione per impostare l'angolazione dei collettori a 35° (corrispondente alla latitudine di Yongjing per la massima efficienza), ha formato le famiglie sull'uso del termostato e sulla pulizia delle superfici e ha completato tutti i 413 sistemi entro la fine di ottobre.

Nel novembre 2022, con neve e temperature di -5 °C, i sistemi sono stati avviati. Wang Jianguo, un abitante del villaggio di Luochuan, ha dichiarato: "Il carbone gelava le stanze; ora fa caldo giorno e notte, non c'è più bisogno di aggiungere carbone o pulire la cenere".

Il monitoraggio ha mostrato che: con oltre 6 ore di sole al giorno, i sistemi mantenevano le stanze a 18±2°C; i ventilatori funzionavano 8 ore al giorno, alimentati all'85% da energia solare (elettrica solo per brevi periodi nuvolosi). I costi dell'elettricità in inverno (novembre-marzo) erano di 300-500 yuan, ovvero l'80% in meno rispetto al carbone. Le famiglie non selezionate hanno chiesto di partecipare in seguito.

Dal punto di vista ambientale, il PM2.5 in 12 villaggi è diminuito del 40% rispetto agli inverni precedenti; i giorni di smog sono diminuiti. Il segretario del partito del villaggio di Xiaoci, Yang Ming, ha osservato: "Niente più odore di carbone: l'aria è più pulita".

IV. Valore del progetto: "Doppio vantaggio" tra sostentamento ed ecologia

Il progetto ha risolto i problemi di riscaldamento di 413 famiglie e ha creato un modello.

Per i mezzi di sussistenza: la temperatura stabile di 18±2°C ha ridotto le malattie legate al raffreddore; i costi più bassi hanno liberato fondi per l'istruzione e l'assistenza sanitaria. Li Guilan di Luochuan ha dichiarato: "Il carbone è costato 3.000 yuan; l'energia solare solo 400: ho risparmiato denaro per le necessità di mio nipote".

Per l'ecologia: 413 famiglie hanno ridotto di 1.032,5 tonnellate l'uso del carbone, riducendo di 2.787 tonnellate le emissioni di CO₂ e di 8,26 tonnellate quelle di SO₂. L'energia solare, in quanto energia rinnovabile, ha evitato danni causati dall'attività estrattiva e dai trasporti.

Per l'industria: il personale tecnico locale è stato formato per l'installazione e la manutenzione; i sistemi standardizzati hanno offerto un'esperienza "replicabile" per altre aree rurali del nord-ovest.

Il progetto di Yongjing del 2022 ha utilizzato la tecnologia per risolvere i problemi di riscaldamento nelle aree rurali, ha fornito calore alle politiche e ha creato inverni "caldi, puliti ed economici". Ora un punto di riferimento per la transizione energetica rurale, si estenderà a un maggior numero di famiglie, promuovendo la creazione di villaggi ecologicamente vivibili.