我国太阳能供暖的研究与分析_secret
太阳能热利用技术在建筑供暖中的应用
太阳能热利用技术在建筑供暖中的应用1. 引言随着人们对环境保护意识的不断增强，可再生能源的利用变得越来越重要。
太阳能作为最主要的可再生能源之一，在建筑领域的应用愈发广泛。
本文将重点探讨太阳能热利用技术在建筑供暖中的应用，分析其优势、挑战及未来发展前景。
2. 太阳能热利用技术概述太阳能热利用技术是指将太阳能转化为热能，并应用于供暖系统中。
常见的太阳能热利用技术包括太阳能集热器、储热装置、热泵、辅助热源等。
3. 太阳能集热器太阳能集热器是太阳能热利用系统的核心组件，其作用是将太阳辐射能转化为热能。
目前市场上主要有平板式太阳能集热器和真空管式太阳能集热器。
平板式太阳能集热器具有较高的热效率和稳定性，适用于供暖系统的热水需求；真空管式太阳能集热器则适用于较低温的采暖系统，如地板辐射采暖系统。
4. 储热装置由于太阳能的不可控性和不稳定性，储热装置的设计和使用对于太阳能热利用系统至关重要。
常见的储热装置包括水箱、地埋储能系统和相变储能系统。
水箱储热装置适用于小规模建筑供暖系统，而地埋储能系统和相变储能系统适用于大规模供暖系统。
5. 热泵太阳能热利用技术与热泵的结合可以进一步提高供暖系统的效能。
热泵利用外界低温区域的热能和太阳能热利用系统提供的高温热能进行热量交换，从而提供稳定可靠的供暖效果。
太阳能热泵系统不仅具有高效节能的特点，还可适用于不同的气候和环境。
6. 辅助热源由于太阳能热利用技术的受限性，冬季或连续多天低温的情况下，太阳能供热系统难以满足建筑物的供暖需求。
因此，辅助热源的选择和使用成为太阳能热利用技术的重要问题。
常见的辅助热源有天然气锅炉、电锅炉和燃气热泵等。
这些辅助热源可以在太阳能供热系统无法满足需求时提供可靠的热能。
7. 太阳能热利用技术的优势太阳能热利用技术在建筑供暖中具有诸多优势。
首先，太阳能是一种可再生的能源，对环境友好，能够有效减少温室气体排放。
其次，太阳能供热系统可以降低建筑物的能耗和运行成本，实现能源的高效利用。
太阳能供热系统热能性能分析与研究
太阳能供热系统热能性能分析与研究太阳能作为一种清洁、可再生的能源，越来越得到人们的关注。
随着科技的不断进步和技术的不断成熟，太阳能供热系统的应用也越来越广泛。
本文将对太阳能供热系统的热能性能进行分析和研究。
一、太阳能供热系统的基本原理太阳能供热系统是利用太阳能热能将水加热或加温，提供热水或蒸汽供室内供暖或者热水使用。
太阳能供热系统主要由太阳能集热器、储水箱、管路、泵组、控制系统等组成。
太阳能集热器是整个系统的核心部件，它的作用是将太阳辐射的能量吸收转化为热能。
二、太阳能供热系统的热能性能太阳能供热系统的热能性能是指系统能够利用多少太阳能将水加热或加温，提供热水或蒸汽供室内供暖或者热水使用。
太阳能供热系统的热能性能不仅受到太阳辐射的影响，还受到系统自身的设计和运作方式的影响。
1. 太阳辐射的影响太阳辐射是影响太阳能供热系统热能性能的关键因素之一。
太阳辐射强度的大小会直接影响系统的供热能力。
在太阳能辐射强度充足的情况下，太阳能供热系统的热能性能会达到最高点。
2. 设计和运作方式的影响太阳能供热系统的设计和运作方式也会直接影响系统的热能性能。
首先，集热器的面积和类型是影响系统热能性能的重要因素。
其次，储水箱的大小和位置也会影响系统的热能性能。
最后，管路和泵组的选择也会直接影响系统的热能性能。
三、太阳能供热系统的优势和不足太阳能供热系统的优势在于使用太阳能作为清洁、可再生的能源，不会造成环境污染。
与传统的供热方式相比，太阳能供热系统节能、环保、经济、可靠等方面都具有优势。
太阳能供热系统的不足在于太阳辐射强度和光照时间的不稳定性，季节变化和气候条件的影响也会直接影响系统的供热能力。
此外，太阳能集热器的成本较高，安装和维护也需要专业技术。
四、太阳能供热系统未来发展趋势太阳能供热系统在未来的发展趋势中，将会继续采用新的智能控制技术，提高系统的自动化程度和稳定性。
同时，太阳能供热系统也将继续优化设计，改进集热器和储水箱的结构，提高系统的热能性能。
浅谈我国西北地区太阳能采暖的利用及技术要点
浅谈我国西北地区太阳能采暖的利用及技术要点摘要：对我国西北地区而言，冬季采暖无疑是生活中的一件大事。
传统的用煤炭取暖的方式造成了能源的大量消耗，使能源危机日益严重。
太阳能这种可持续发展、可再生的清洁能源，正在西北地区的采暖中发挥着越来越大的作用。
本文就我国西北地区太阳能采暖的利用及技术要点作了浅谈。
关键词：我国北方地区太阳能采暖技术要点一，当前我国西北地区取暖现状及太阳能采暖的必要性随着经济发展，人民生活水平的提高，居民对住宅舒适性的要求也在加强，住宅室内温热环境是影响住宅舒适性的关键因素。
对于北方地区来说，决定室内热环境的最主要因素无疑是冬季的采暖问题。
目前我国西北地区多数城市仍以燃煤作为主要采暖用能源。
当前我国面对日益严重的能源危机和越来越严重的雾霾天气，而雾霾的形成和煤炭的燃烧有直接关系。
我国目前仍处在城市建设的迅速发展阶段，随着我国城市住宅的增多，若依旧采用传统的采暖方式，势必会增大对能源的消耗，对环境带来更加严重的影响，加重我国目前已然面临的环境与资源的双重压力。
中国是个农业大国，农村的节能降耗对我国的整体能源减负有着显著提高，在我国西北农村寒冷地区冬季采暖也通常以煤炭作为燃料，煤炭并不是可再生能源。
随着价格的上涨，增加了农民采暖成本并且严重污染着环境。
如何能在不牺牲室内舒适度的前提下，尽可能降低能源消耗，进而减少对环境的破坏，得以实现建筑与能源、环境的有机融合，是我们目前要解决的迫切问题。
西北地区受自然环境纬度影响，日照量偏低，采暖周期长，迫切需要新型节能环保资源替代传统燃料。
在西北地区利用太阳能及其他可再生能源作为新的采暖能源，可以有效的解决目前我国西北地区冬季采暖中存在的问题。
二，太阳能能源及太阳能采暖系统简介利用可再生能源替代常规能源是改变目前的能源结构最有效的途径。
减少和替代采暖用煤最有效的途径是推广使用太阳能采暖等可再生能源技术。
太阳能是一种可再生能源，具有良好的节能减排优势。
太阳能热利用技术的研究与开发
太阳能热利用技术的研究与开发1. 太阳能作为一种清洁、可再生的能源资源，受到越来越多的关注和重视。
在太阳能利用技术中，太阳能热利用技术被认为是一种非常有效的方式，可以为人们提供清洁、便宜的热能。
2. 太阳能热利用技术的研究与开发在过去几十年中取得了巨大的进步。
不断提高技术水平，提高能源利用效率，减少对环境的影响，是当前太阳能热利用技术研究的重要方向之一。
3. 研究表明，太阳能热利用技术可以应用于多个领域，包括太阳能热水器、太阳能空调、太阳能发电等。
这些应用的推广可以有效地减少对传统能源资源的依赖，减少温室气体的排放，保护环境，实现可持续发展。
4. 太阳能热利用技术的一个重要组成部分是太阳能集热器。
太阳能集热器是将太阳能转换为热能的装置，通常包括集热器、传热系统和储热系统。
通过优化设计和改进材料，可以提高太阳能集热器的效率。
5. 太阳能集热器的工作原理是利用太阳能的辐射能量对集热器表面进行加热，再通过传热系统传递热量至储热系统，最终提供所需的热能。
不同类型的太阳能集热器适用于不同的应用场景，如平板式集热器、真空管集热器等。
6. 除了太阳能集热器，太阳能热利用技术还包括太阳能储热系统。
太阳能储热系统是将白天收集的太阳能热能存储起来，晚上或阴雨天使用。
优化设计太阳能储热系统有助于提高太阳能热利用技术的效率。
7. 太阳能热利用技术的研究与开发还包括建立完善的控制系统和智能化技术。
通过对太阳能热利用系统进行监测和控制，可以实现系统的自动化运行，提高系统的稳定性和可靠性。
8. 在太阳能热利用技术的研究与开发中，不同国家和地区都在积极探索适合自身情况的技术路线和发展方向。
通过国际合作和技术交流，可以加快太阳能热利用技术的推广和普及。
9. 总的来说，太阳能热利用技术的研究与开发是一个不断探索和创新的过程。
通过持续努力和不懈奋斗，可以更好地利用太阳能资源，实现能源转型和环境保护的目标，为人类的可持续发展做出贡献。
民用建筑太阳能热利用现状分析
民用建筑太阳能热利用现状分析民用建筑太阳能热利用是指通过太阳能热设备，将太阳能转化为热能，用于满足民用建筑的供热、供热水等热能需求。
目前，民用建筑太阳能热利用存在一些现状问题，下面将对其进行分析。
太阳能热利用设备普及率较低。
尽管太阳能热利用在理论上被认为是一种可持续、清洁的能源利用方式，但由于设备成本较高、安装复杂且需要一定的技术支持，使得太阳能热利用设备在民用建筑中的普及率较低。
很多人对太阳能热利用设备的了解较少，对其优势和安装使用方法不太清楚，这也加剧了太阳能热利用设备的普及难度。
太阳能热利用设备使用效率不高。
在实际应用中，太阳能热利用设备的使用效率不尽如人意。
一方面，太阳能热利用设备受天气影响较大，阴雨天气无法正常工作，导致热能供应不稳定。
由于建筑结构、设计和维护不到位，太阳能热利用设备的热能捕捉和传输效率不高，导致能源浪费。
太阳能热利用设备技术创新不够。
在太阳能热利用领域，技术创新是推动发展的关键。
尽管太阳能热利用设备已经有较长时间的发展历程，在技术方面已经取得了一些进步，但整体来说创新力度还不够。
太阳能热利用设备的热能捕捉、传输和储存等方面的技术还亟待改进，以提高太阳能热利用设备的效率和可靠性。
民用建筑太阳能热利用在普及率、使用效率、政策扶持和技术创新等方面存在一些现状问题。
为了推动太阳能热利用的发展，需要加大政府的政策支持力度，提高太阳能热利用设备的技术水平和效率，并加强对市民的宣传教育，增强他们对太阳能热利用设备的认知和接受度，从而推动太阳能热利用在民用建筑领域的广泛应用。
太阳能采暖技术现状分析
太阳能采暖技术现状分析．技术现状分析太阳能采暖技作为一项新技术，在国内的应用处于起步阶段。
经过几年的工程示范应用，一批骨干太阳能企业进行了大量的技术研发，目前在集热器产品、系统设计等方面已有相对稳定的技术，针对于太阳能供热采暖工程的技术规范也已编写完成。
3.1 技术概况从国内各厂家建设的太阳能采暖技术统计看，目前太阳能热水采暖技术以单体建筑太阳能采暖为主，绝大部分为短期蓄热的形式。
太阳能区域供热采暖、跨季节蓄热供暖技术目前已列入“十一五”国家科技支撑计划项目中，中国建筑科学研究院科技园太阳能热水采暖和季节蓄热系统工程已基本完成示范项目建设。
3.2系统设计运行原理：太阳能采暖系统中，集热器运行设计全部采用温差循环方式。
其中绝大部分均采用直接循环、排空防冻的技术（典型的如“九阳”公司的太阳能采暖技术），也有与国外技术相类似的防冻液——水间接循环系统技术（如“新元”公司平谷区将军关村太阳能采暖项目）。
目前国内设计的太阳能系统中，储水箱的设计方案有两种：单水箱太阳能采暖系统及双水箱太阳能采暖系统；单水箱太阳能采暖系统是指在太阳能采暖热水系统中，采暖与热水功能水箱共用一台，采用夹套换热等形式实现功能的区分；双水箱太阳能采暖系统指采暖与热水水箱独立设置，通过系统的阀门切换实现供热功能的转换。
由于单水箱方案较之双水箱方案具有投资低、占用空间小、使用方便等特点，因此，北京地区工程应用中除早期实施工程（平谷区将军关村、玻璃台村）采用双水箱设计方案外，后期实施的工程全部采用了单水箱的太阳能系统设计方案。
3.3系统设备的技术现状3.3.1集热器作为太阳能热利用的一个组成部分，太阳能采暖系统采用的集热器类型主要三种：平板型太阳能集热器、全玻璃真空管太阳能集热器、热管真空管太阳能集热器。
平板集热器结构简单，抗压、抗外力冲击、抗冷热冲击能力强，故障率低，使用寿命长等优点，且易达到与建筑的结合。
真空管及热管集热器则存在着故障率相对较高，使用寿命短，与建筑结合性能不佳等问题。
毕业论文-太阳能采暖的可行性分析
太阳能采暖的可行性分析摘要能源需求量的逐渐提高促使我国陷入了严重的能源危机。
一方面随着各项能源开采工作力度的持续强化，能源储备量在不断减少，另一方面工业建设不再是能源的唯一需求主体，民众对于能源的要求也越来越高。
由于对过度的使用常规能源使得环境的污染越发的加重。
社会要想能够长期处于发展状态，必须要对当下能源问题加以解决，只有这样才可以满足工业建设的需要。
太阳能作为一种全新的能源，不但可以有效缓解我国在能源使用方面的压力，还能够进一步强化我国经济建设的强度，对我国经济的健康持续发展有着重要的推动作用。
本文通过对我国太阳能应用技术研究，以太阳能采暖技术为例，通过对其设计方案和工作原理等方面的研究，细致探讨了太阳能采暖技术，为其进一步的推广提供了理论的支持。
从而分析了太阳能采暖的发展途径，可以有效推动国民经济的发展，满足了社会发展的要求，满足了国家可持续发展战略的要求。
关键词：太阳能采暖系统；经济性；发展途径ABSTRACTIncreasing energy demand prompted the country into the serious energy crisis. On the one hand, as the energy mining efforts continue to strengthen, energy reserves are dwindling, on the other hand the industrial construction is no longer the only energy demand, people also more and more high to the requirement of energy. As a result of excessive use of conventional energy makes environmental pollution increasingly worse. Society to be able to long-term development, must be solved in energy problems of the present, only in this way can meet the needs of the industry. Solar energy as a new kind of energy, not only can effectively relieve the pressure in terms of energy use in China, will also be able to further strengthen the strength of the economy in China, and introduces the design scheme and working principle of solar heating system in detail, and explores the economic development of solar heating. It analyzes the development way of solar heating and can effectively promote the development of national economy and satisfy the society Development requirements, to meet the national sustainable development strategy requirements.Key words: solar heating；system economy；development approach目录一绪论 (1)（一）研究的目的 (1)（二）研究的意义 (1)（三）我国太阳能采暖发展现状 (2)二太阳能采暖系统 (3)（一）太阳能集热器 (3)1平板集热器 (3)2聚光集热器 (5)（二）太阳能采暖 (6)1被动式太阳房 (6)2主动式太阳房 (7)（三）辅助热源 (8)（四）太阳能蓄能采暖介绍 (8)1当天蓄能采暖 (8)2周蓄能采暖 (9)3跨季蓄能采暖 (9)三主动式太阳房相关计算 (10)（一）主动式太阳房供暖热负荷的确定 (10)（二）主动式太阳房每日耗热量计算 (10)（三）主动式太阳房水箱确定 (11)四太阳能采暖的经济性分析 (12)五太阳能采暖产业发展途径 (15)（一）加大政策扶持力度 (15)（二）提高技术创新能力 (15)（三）完善产业体系 (16)六总结 (17)参考文献： (18)致谢 (19)插图与附表清单图1-1 典型的平板集热器 3 图1-2 全玻璃真空集热管 4 图1-3 典型太阳能聚光集热器 5 图2-1 被动式太阳房示意图 6 图2-2 鼓形罐墙结构示意图7 图2-3 无辅助锅炉的主动式太阳房7 图2-4 带辅助锅炉的主动式太阳房8 表3-1 建筑物热指标推荐表10 表3-2 北京辐射量统计表10 表3-3 方案对比表13一绪论（一）研究的目的能源是经济发展的驱动力。
太阳能供热系统的经济可行性研究
太阳能供热系统的经济可行性研究
太阳能作为一种清洁、可再生的能源，近年来在全球范围内受到了广泛关注和应用。
随着能源危机的加剧以及环境污染问题的日益严重，利用太阳能作为热源进行供热已经成为一种重要的发展方向。
本文将通过对太阳能供热系统的经济可行性进行研究，探讨其在当前能源形势下的重要意义和发展前景。
第一部分将从太阳能供热系统的基本原理入手，介绍其工作原理和主要组成部分。
太阳能供热系统利用太阳能将光能转化为热能，通过集热器的使用将太阳辐射能转化为热水或蒸汽，再经过输送和储存等环节，最终为建筑物或工业生产等提供热能。
第二部分将重点分析太阳能供热系统在经济方面的可行性。
首先，我们将从投资成本方面进行分析，包括设备采购、安装调试、运行维护等方面的费用。
其次，将考虑太阳能供热系统的运行成本，包括维护保养、燃料成本等方面的支出。
最后，将运用财务分析工具对太阳能供热系统进行经济评价，包括静态投资回收期、动态投资回收期、净现值等指标的计算和分析。
第三部分将深入探讨太阳能供热系统在实际应用中的效益和问题。
通过案例分析和实地调研，我们将对太阳能供热系统在不同应用领域的实际效果进行评估，包括建筑供热、工业生产等领域。
同时，我们也将探讨目前太阳能供热系统在技术、等方面所存在的问题和挑战，提出相应的解决方案和
改进建议。
最后，我们将总结本文的研究成果，强调太阳能供热系统的经济可行性以及发展潜力。
通过本文的研究，我们希望能够为太阳能供热系统在我国的推广应用提供理论支持和实践参考，促进清洁能源的发展和利用，推动建设资源节约型和环境友好型社会。
浅谈太阳能供暖采暖系统
浅谈太阳能供热采暖系统形式及发展天津安装工程有限公司：刘树强摘要：太阳能供热采暖是一项新的节能技术，但在实际应用中还处于不成熟的阶段，本文介绍了太阳能供热采暖系统的组成，着重分析了集热器、蓄热水箱、辅助热源设计方法及选型要点。
关键字：太阳能太阳能供热采暖系统集热器蓄热水箱辅助热源前言随着人类社会经济发展迅猛，煤、电、石油、天然气等能源日益短缺，能源危机、环境污染等问题日渐突显，已成为威胁人类生存的头等大事，对新能源的开发利用显得尤为重要，特别是对太阳能的开发利用。
太阳能作为一种可再生的清洁能源具有其它能源无可比拟的优势。
我国太阳能资源十分丰富，绝大部分地区年平均日辐射量在4kwh/㎡.d以上，全国2/3以上地区年辐照量大于502万KJ/㎡,年日照时数在2000小时以上。
太阳能取之不尽用之不竭，处处均可开发应用，无需开采和运输，不会污染环境和破坏生态平衡，符合国家倡导的“建设资源节约型、环境友好型社会”的要求，具有良好的节能减排效果。
因此对太阳能的开发利用必将创造出良好的社会效益、环境效益和经济效益。
一、太阳能供热采暖技术的发展现状太阳能供热采暖分为被动式太阳能供热采暖和主动式太阳能供热采暖。
由于主动式太阳能采暖系统复杂、设备多，初期投资和维护费用都比被动式太阳能采暖高，被动式太阳能采暖将是我国今后几年重点发展项目。
现在我国已形成了具有中国特色的包括理论、设计、施工、试验及评价方法在内的一整套被动式太阳能采暖技术，建成了几百万平方米的被动式采暖太阳房。
由于受经济因素的制约，主动式太阳能供暖系统在我国一直发展比较缓慢。
随着经济的快速发展，为适应建筑节能的形势要求，我国大力推广并已经建成了若干单体建筑太阳能供热采暖试点工程，但是由于这种系统的推广障碍主要在于投资费用高和春、夏、秋季热水过剩，所以需要通过季节蓄能技术和全年的综合利用，与地源热泵、生物质能等其他可再生能源的互为补充来解决。
二、太阳能采暖系统概述太阳能供热采暖系统是将太阳能转化成热能，供给建筑物冬季采暖和全年其他用热的系统，系统主要部件有太阳能集热器、换热储热装置、生活热水系统、控制系统、辅助能源加热设备、泵、连接管道和末端散热系统等。
我国太阳能供暖的研究与分析
我国太阳能供暖的研究与分析摘要:我国的《十二五规划》中已经明确的将供暖能耗纳入重点关注的产业之一。
太阳能供暖将很大程度上缓解传统供暖方式对大量热能的需求。
在借鉴了国外太阳能供暖的成功经验的基础上,如何发展和完善我国的太阳能供暖体系,成为太阳能开发与利用领域关注的焦点之一。
关键词:太阳能供暖太阳能集热器1 前言太阳能作为一种可再生的清洁能源已经受到了人们的广泛关注,随着环境的持续恶化,低碳、绿色的人居环境已经成为了全球可持续发展的远景目标。
根据人们居住的自然环境的需要,建筑供暖是许多高寒地区必须面对的高能耗行业,大量的热能需求使能源使用逐年上升,由最初的煤炭供暖,到近年来的燃气供暖,无一不是在大量消耗着基础能源的前提下完成的。
因此,寻求一种新的供暖方式,以节约能源、保护环境为中心,以清洁型可再生能源替代传统能源,成为现代建筑供暖的新趋势。
2 国内外太阳能供暖的发展对比2.1 国外太阳能供暖现状太阳能供暖最早出现在欧洲,在北欧的一些太阳能资源较为丰富的国家,经历了能源危机之后,开始将目光投向新能源市场,并成功的试行了太阳能供暖。
德国的Paradigma公司,作为世界太阳能供暖领域的先驱,一直是采暖系统设计和制造方面的佼佼者,市场份额达到全欧洲的30%。
此外,奥地利、丹麦、瑞士等国家的太阳能供暖系统也比较完善,在技术领域内各有千秋,预计在欧盟范围内现有的太阳能供暖系统将超过1900万m2。
2.2 国内太阳能供暖现状尽管我国在太阳能利用与开发领域还不能够跻身世界前列,但我国幅员辽阔,拥有丰富的太阳能资源,新能源战略的启动,为我国的太阳能产业注入了一针强心剂。
哥本哈根会议的召开,我国做出了未来几年将大幅降低能耗,减少二氧化碳排放的承诺,这无疑成为我国的太阳能事业的又一推动力量。
我国冬季供暖地区所消耗的能源量不容忽视,因此,在北方地区先后建立了若干个太阳能供暖试点,选择相对成熟的集热器技术,进行建筑的设计或改造,使冬季的整个供暖系统可以在太阳能的持续作用下完成,并达到室内的温度指标。
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我国太阳能供暖的研究与分析摘要我国建筑采暖能耗不断下降，太阳能热利用产品性能日益提高，太阳能供暖逐渐受到人们的重视。
针对这种情况，本文介绍了国内外太阳能供暖的发展现状，分析了我国主要采暖地区所处的建筑热工分区和太阳能资源分区，采用建筑能耗模拟分析软件，对我国十个城市中常见的多层居住建筑进行了太阳能供暖的研究，研究的内容包括不同区域太阳能供暖保证率的变化，遮阳措施对太阳能供暖保证率的影响，不同集热器类型、不同系统形式对太阳能供暖系统的影响，以及太阳能供暖的经济性分析。
关键词建筑热工与太阳能资源分区能耗模拟分析太阳能保证率集热器与系统形式1.序言太阳能供暖方式可分为主动式和被动式两种方式。
随着我国各类建筑节能设计标准的发布，被动式太阳能采暖已经被逐渐实施，这种采暖方式多由建筑师统一考虑。
主动式太阳能供暖可以分为太阳能空气加热供暖和太阳能热水供暖系统。
太阳能热水供暖系统又可分为太阳能季节蓄热和太阳能短期蓄热供暖系统。
主动式采暖在我国起步较晚，目前国内外技术应用最为成熟，最适宜于市场化运作的为太阳能短期蓄热的热水供暖系统，本文仅对这种系统予以讨论，若无特殊说明，下文中的太阳能供暖系统均指此系统。
2.国内外太阳能供暖的发展现状近年来，用于生活热水用途的太阳能集热器的不断增加证明了太阳加热系统的成熟和可靠。
每天在世界各地运行的太阳热水系统向人们展示着太阳能的生态化和无公害。
受太阳能热水系统成功应用的启发，越来越多人们在考虑将太阳能用于供暖中。
太阳加热系统与短期蓄热的结合、建筑供暖能耗的不断下降已经使人们能够接受在建筑中采用太阳能供暖系统的经济性能。
2.1国外太阳能供暖在欧洲发达国家增长迅猛，如奥地利、丹麦、德国和瑞士等国的太阳能供暖系统已经占有很高的市场份额，约为整个太阳能热利用的20%~50%，图1为上述四国1997年的统计。
图1. 1997年部分国家太阳能供暖占太阳能热利用的份额图2. 到2010年欧盟国家太阳能集热器安装的目标根据欧盟委员会发布的《能源的未来：可再生能源》白皮书，到2010年，欧盟将安装1亿m2的太阳能集热器，其中太阳能供暖系统将占1900万m2。
图2为到2010年欧盟太阳能热利用的年度目标计划。
2.2国内我国拥有世界上最大的太阳能热利用市场，保守估计约占世界的40%，在这其中太阳能热水系统几乎占100%。
近年来，我国建筑供暖能耗不断下降，太阳能热利用产品性能日益提高，太阳能供暖逐渐受到人们的重视，在北京等地相继建成了一些太阳能供暖项目，如：北京清华阳光公司办公楼，北京太阳能研究所办公楼，北京平谷新农村村民住宅等。
这些项目有些采用U型管式真空管集热器，有些采用热管式真空管集热器，有的则采用平板型集热器，系统设计各不相同，各有特点，多由太阳能热利用企业自行设计、安装，大多没有建筑设计单位的参与。
同国外的情况相比，我们的技术比较落后，太阳能供暖系统的设计大多仍然停留在简单估算的水平上，没有成熟、成套的设计方法或软件，而我国的能源形势却日趋严峻，且太阳能资源比欧洲国家要丰富许多，因此我国的太阳能供暖亟需也应该得到进一步发展。
3.我国的建筑热工与太阳能资源分区3.1建筑热工设计分区根据国家标准《民用建筑热工设计规范》，如图3所示，我国的建筑热工设计分区分为严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区和温和地区。
严寒、寒冷地区都有冬季供暖需求。
随着人们生活水平的提高，夏热冬冷的部分地区也开始出现冬季供暖的需求。
图3. 我国的建筑热工设计分区图4. 我国的太阳能资源分区3.2太阳能资源分区如图4所示，我国的太阳能资源分为四类地区，即一类：太阳辐照量大于6700MJ/m2·年的资源丰富区。
二类：太阳辐照量在5400～6700MJ/m2·年的资源较富区。
三类：太阳辐照量在4200～5400MJ/m2·年的资源一般区。
四类：太阳辐照量在小于4200MJ/m2·年的资源贫乏区。
3.3采暖区的太阳能资源状况我国同一热工设计分区的太阳能资源有所不同，但2/3以上的采暖地区属二类以上地区，其余的采暖地区包括东北、河南、江苏大部，内蒙古、河北、山东、山西、陕西的部分地区也都属三类地区，表1给出了我国部分采暖区的太阳能资源分布情况。
需要特别指出的是，从图5来看，太阳能供暖比较发达的欧洲国家其太阳能资源仅相当于我国的三类或四类地区，即资源一般或贫乏区。
因此我国的采暖地区的太阳能资源比较丰富，有利于推广太阳能供暖。
图5 世界太阳能资源分布表1 我国不同热工设计分区的太阳能资源概况。
4.系统选择与模拟4.1系统选择从以上分析可知，太阳能的能流密度低，不同地点的太阳能资源相差很大，随着季节和时间变化太阳能也有所不同，同时太阳能光热转化设备的性能除了受太阳辐照的影响外，还和其所处环境的温度、风速、系统运行方式等有密切关系。
因此，太阳能供暖系统的设计比常规采暖系统要复杂。
从1998年秋至2002年12月，国际能源组织太阳能制冷制热计划任务26（IEA-SHC-TASK26）组织来自欧洲和美国的35位专家对太阳能供暖系统进行了深入的研究，提出了19种太阳能供暖系统。
这19个系统几乎都来自实际工程，涵盖了欧洲的大部分太阳能资源分区，系统形式多样，有太阳能直接地板蓄热供暖系统，单水箱或双水箱系统，独户或多户供暖系统等。
采用哪种太阳能供暖系统与建筑物位置、形式、供暖能耗和建筑功能等多种因素有关，为了具有一定的代表性，我们选择在我国采暖地区比较常见的多层居住建筑为参照建筑进行研究，住宅楼地上五层，每层建筑面积750m2，共计3750 m2，朝向正南，屋顶为40度南北等坡屋顶，共分3个单元，每单元每层2户，住宅按照其所处地区的节能设计标准设计。
根据这种情况，可选择两种最基本的系统形式，一种是单水箱间接式太阳能供暖系统，一种是双水箱间接式太阳能供暖系统，集热环路工质采用防冻液，辅助热源采用天然气。
由于太阳能集热器的集热效率与其工质温度与环境温度的差值有关，温度差越大，热损失越大，效率降低，因此在选择供暖系统末端时应该选择供水温度要求低的形式，为此可选择低温热水地板辐射供暖系统。
两种系统的原理见图6、7。
图6 单水箱间接式太阳能供暖系统图7 双水箱间接式太阳能供暖系统4.2系统模拟为了得到太阳能供暖系统的准确性能，需要利用软件对其进行逐时模拟计算。
文献[9]对世界上20种比较常见的系统模拟软件进行了对比评价，其中TRNSYS，EnergyPlus，DeST，DOE-2.1E,ESP-r等软件都可用于太阳能供暖系统的模拟计算。
TRNSYS由美国威斯康辛大学的太阳能实验室等机构开发，其在太阳能应用方面具有传统优势。
而EnergyPlus由美国能源部等组织开发，从BLAST和DOE-2传承过来，在建筑围护结构、暖通空调系统方面功能强大，目前EnergyPlus是免费下载的。
在TRNSYS 15标准版中没有低温地板辐射采暖的模型，需另行购买或采用模型56（Type 56）的活动层（active layers）来实现。
而在EnergyPlus 1.2.2版中则没有分层水箱（Stratified Storage Tank）的模型，EnergyPlus开发小组中负责混合式水加热器（Water Heater：Mixed）开发的Peter Ellis先生提示作者可以采用额定功率为零的混合式水加热器作为贮热水箱。
EnergyPlus通过了ASHRAE和IEA等对其模拟结果准确性的评价。
由于我们没有其他软件的使用经验，所以此次模拟未予采用。
综合考虑，我们选用EnergyPlus来进行此次模拟计算工作。
气象数据是系统模拟最重要的基础数据。
此次计算模拟我们采用的是在EnergyPlus官方网站上免费提供的我国数十个城市的气象数据。
很多软件如TRNSYS都有调用EnergyPlus气象数据的模型。
系统中各个部件的性能也是系统模拟的重要数据，与水泵的特性曲线、水加热器的效率等数据相比，太阳能集热器瞬时效率曲线和入射角修正系数对于太阳能供暖系统来讲显得更加重要。
本次模拟计算采用的是国家太阳能热水器质量监督检验中心（北京）测得的国内常见平板集热器和热管真空管集热器的数据。
为了比较全面的了解太阳能供暖系统的性能，在计算机模拟时，我们建立了侧重于不同角度的模型来研究：1）不同地区太阳能供暖的保证率变化；2）遮阳措施对太阳能供暖系统性能的影响；3）不同系统形式对太阳能供暖系统性能的影响；4）不同集热器类型对太阳能供暖系统性能的影响。
5.不同区域太阳能供暖保证率的变化太阳能保证率可以理解为在太阳能供暖系统中，供暖总能耗中由太阳能提供的百分数。
在系统形式不变，太阳集热器参数不变的情况下，对我国主要采暖地区和夏热冬冷部分区域十个代表城市计算结果见表2，表中的计算数据均为采暖期统计数据，采暖期取文献[12]附表2.1中日平均温度低于5℃的设计计算用采暖期天数及相应的起止日期。
表2 我国十个城市太阳能供暖计算结果西宁-1.8178.74从表2可以看出：1）处于太阳能资源较富区的北京、济南等城市，其太阳能供暖保证率可以达35%以上；2）拉萨的太阳能资源非常丰富，其采暖期的平均室外温度也比较高，故其太阳能供暖保证率可达90%以上；3）乌鲁木齐与长春同为严寒地区，前者太阳能资源属2类资源较富区，后者属3类资源一般区，但由于乌鲁木齐冬季采暖期太阳辐照量低于长春市，故乌鲁木齐太阳能供暖保证率低于长春市。
4）南京、上海冬季虽然温度较高，但太阳能资源较差，故其太阳能供暖保证率并不高，但是采用太阳能供暖仍然可以解决供暖期总能量需求的30%左右。
6.遮阳措施对太阳能供暖保证率的影响在夏季，遮阳措施对太阳能进入室内有所遮挡，可降低建筑的供暖冷能耗，在冬季则不利于建筑物的被动式太阳能采暖。
遮阳措施有很多种形式，效果各不相同，本文仅就水平外遮阳措施进行讨论。
表3给出了有无水平外遮阳对太阳能供暖的影响。
表 3 水平外遮阳对太阳能供暖的影响从表3可知：1）增加水平外遮阳可使供暖总能耗增加约8%；2）增加水平外遮阳后系统的太阳能供暖保证率基本不变甚至略有增加，这主要是集热器面积不变，系统负荷加大，系统运行温度降低，集热器效率提高导致。
7.不同集热器类型、不同采暖系统形式对太阳能供暖系统的影响这一部分主要讨论同一地区，在其他参数不变，只改变系统中集热器的类型或者只改变系统贮热水箱的形式对太阳能供暖系统的影响究竟如何。
表 4 平板型与真空管型集热器太阳能供暖系统的比较表 5 单水箱和双水箱系统太阳能供暖系统的比较0.65 177.701.94E+11由从表4、5可知：1）使用平板型和热管真空管型集热器的系统太阳能保证率相差不大，这似乎与热管真空管集热器比平板型冬季热性能要好的传统的观点不尽一致，但是这并不足以说明哪一种集热器更好，同样按照国家标准检验合格的集热器热性能可以相差很大，设计时一定要按照集热器热性能有关数据精心计算。