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1概述

地理位置在北緯25℃~40℃之間，年光照在2300~2600小時左右的區域均可使用，對于太陽能采暖，筆者有以下幾點實際體會。

（1）當陽光充足時，太陽能基本能滿足采暖的需要；當光照不充足時，需要常規能源提供約50%能量；當遇陰雪天氣時，基本全靠常規能源提供熱量。（2）真空管集熱器比平板型集熱器效果好。（3）末端散熱：地暖為佳，暖氣片一般，超導暖氣片不適用。（4）輔助熱源：電能最佳，其次是燃氣爐，燃煤爐不方便。（5）控制系統部分，當采暖面積在500m²以下，采用半自動控制。大面積采暖選用全自動控制（需要專用管理或兼職管理）。（6）材質：集熱器選用不銹鋼，管道鍍鋅管。（7）功能：洗浴、采暖。（8）壽命：20年以上（易損件除外）。（9）經濟效益：2.5~3年便可收回成本，節能年平均可達40%~60%。（10）熱源最佳選擇：太陽能、地源熱泵，電、三合一調配利用設計是系統的最佳方案。（11）采暖面積越大，單位面積投資越小，反之加大。

2集熱器設備的選擇

對真空管式太陽能集熱器和平板型太陽能集熱器分別安裝給用戶使用，經幾個冬季后，最終確定選用真空管集熱器（真空管φ47×1.5m升溫速度比φ58×1.8m快），其理由是，在冬季，正常天氣情況下，真空管集熱器水溫升到35℃~45℃是不難的（地暖供水溫一般保持在35℃~50℃）。

太陽能采暖儲熱循環水箱，聚胺脂發泡保溫，系統設計中，考慮到因冬季采暖為主，為此水箱容量不宜過大，通過實際應用確定為循環水箱的容量是供暖系統總需水量的1.2~1.5倍為佳，在非采暖期，水量、水溫過大，出現夏季過熱，可另設一個較大容量水箱，其熱水供生活洗浴使用。二個水箱相互連接，冬夏季節互相切換使用。

3系統輔助加熱

采用燃氣爐輔助，只需把太陽能出熱水口接入燃氣爐進水口處即可。如果采用燃煤爐，按以上連接方法使可。目前對小面積采暖一般不采用。如大面積采暖，在有條件的地區方可采用燃煤爐輔助。

經過使用對比，目前太陽能采暖采用電加熱配合使用。電加熱器具有加熱快，使用方便，控制簡單等特點。對電加熱棒的選擇，單個功率低，散熱電棒長，可相對延長使用壽命，目前市場上出售的有銅和不銹鋼，使用中并沒有大的差異。其功率的選擇，分別有4kW、9kW、10kW 和12kW，家庭一般采用220V電壓為佳，要是大面積的采暖面積，需要380V電壓為佳。總之要根據采暖面積大小確定，如100m²采暖面積可安裝4kW~6kW 各一個即可，并可調節使用。

電加棒安裝在采暖水箱中間偏低位置。當采暖水箱水溫達到所需溫度時，供暖水泵便可啟動供暖（另設有水溫、水位，溫度開關控制設施）。

4末端散熱器的確定

1. 超導暖氣片。水溫必須穩定保持在45℃以上，可正常運行。因太陽能提供熱水，在冬季很難正常提供45℃以上熱水，因而放棄暫不使用。

2. 暖氣片。因在室內空間靠墻壁安裝，它所需水溫在45℃以上（有的地區除外）效果為佳。同時它的散熱方式是其熱量在室內自下而上形成空氣對流，需一定時間才能達到室內所需溫度，要保持它的所需溫度，必須加大輔助熱源的消耗，這樣就加大了運行費用。

3. 末端散熱。采用低溫地板輻射采暖（統稱叫地暖，選材目前采用PEX 管材，原料為韓國進口，壽命在50 年左右，輔設方法常規）。主要優點有：一是地板層厚度6cm~8cm，本身有儲熱放熱特點。二是所需熱源溫度較低（一般35℃~45℃）。

三是室內空間一般高度2.8m~3m。地板表面溫度可達16℃~20℃左右（功率按50％計算），符合我國傳統醫學“溫足涼頂”健身的理論，人們感覺舒適，根據使用證明，利用地板采暖一般情況下，天氣好時，太陽能基本能滿足人們的采暖需求。因此太陽能取暖末端散熱利用地暖為佳。

5系統保溫

因水箱、太陽能集熱器、地暖和管道相互連接成為一個大循環系統，室外的設施，要特別注意保溫。冬季在正常運行時，管道水溫在35℃~45℃之間，室外在冬季最高也零下5℃~10℃，這樣溫差大，散熱明顯，通過實際應用，我們采用了靠近管道壁加伴熱帶，雙層加厚保溫（厚度一般在10cm以上），循環水泵盡量安裝在朝陽處或室內，如果水泵運行正常，一般不會結凍，尤其是特殊天氣時，管道的陰暗處最易結凍，此時須用伴熱帶解凍。

6控制部分

為了減少投資的成本，同時考慮到使用壽命，筆者認為一般在500m²采暖面積以下，只需安裝有水位、水溫顯示和溫度開關便可，方便隨時觀察數據保持系統正常運行。如果采暖面積較大（1000m²以上），需配用自動控制柜，按所需要求，設置參數，便可自動運行。但必須有專人管理。

7經濟效益和使用壽命

一次性投資，使用壽命越長，效益越大。要想詳細計算出它的確切數據，是一個非常復雜的研究課題。在一般情況下，筆者做了粗略統計，集熱器材質選用不銹鋼和鍍鋅管，使用壽命不會低于20 年。國陽太陽能運行的工程已8 年有余，經調查，工程質量很穩定。

輔助熱源的投入，要根據采暖地區的客觀條件、地理位置、光照時間、采暖時間的長短和常規能源的來源進行設計。設備運行后，冬季利用取暖或非采暖期利用熱水供人們洗浴等進行綜合應用，其效益會更加明顯。總之，設備選用好的材質，一般情況下，2.5~3年便可收回成本。

8數據參考

以100m²采暖為例，室內溫度為16℃~18℃，效益對比

如表1所示。

據目前全國各地客觀情況不一和現在的技術水平所限，所選用的比值也不同。以下提供幾個參數供參考：

1. 采暖面積的比值：太陽能采光面積：拉薩需12~13m²，北京20m²，華北中部16~18m²，江北14m²。

2. 采暖水箱的容量上文已陳述。

3. 電加熱器功率4kW、6kW 各一個，酌情調節使用。

9使用管理

經常觀察系統各個部位是否漏水，如閥門各管件結合處的部件，要及時發現及時更換維修，特別是冬季來臨之前，一定要細查細修，保證系統不漏水。

10實際工程應用（如圖1、2所示）

圖1太陽能與電互補采暖洗浴工程

圖2別墅太陽能與地源熱泵結合工程

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