太阳能+醇能互补采暖系统冀北农户应用案例分析
河北农村联户太阳能供暖示范案例分析
屋顶防水保温围护：第一步：20 mm厚1:3水泥砂浆找平层；第二步：高分子卷材防水层（FS2 300/m2）；第三步：130 mm kg/m3）。
第四步：1:8水泥焦渣2%找坡，最薄处mm；第五步：20 mm厚1:3水泥砂浆找平层；第六步：双改性沥青卷材防水（第二层卷材带砂）；第七步：
细石砼保护层，内配钢丝网。
墙体保温围护：
10 cm厚聚乙烯阻燃苯板。
窗户保温围护：塑钢单玻平开双层窗。
采用低温热水地板辐射方式（俗称地暖）作为供暖供暖主管道采用下进上回同程式系统，保证热量合理分配，三、效益分析
1、经济效益
五户村民过去自己买煤供暖，每年每户平均
2400元，五户共燃烧煤炭20吨，需要12000元。
现在平均每户每年循环泵运转耗电170度，约合88元，北戴河兰德公司收取每户每年远程运行费和系统维护费300元，每户每年供暖费用支出388元，每年减少供暖支出2012元，五户共计每年减少供暖支出10060元。
每年减少二氧化碳排放52.8吨。
每户太阳能供暖系统初投入为3.5万元，省政府从大气污染防治资金中给予每户补贴1.5万元，每户实际初投入为2万元，约。
太阳能采暖+多能互补模式技术分析与探讨
21中国太阳能热利用产业联盟网技术交流Technology Exchange太阳能采暖+ 多能互补模式技术分析与探讨河北三环太阳能有限公司 张智勇一、太阳能采暖的技术分析太阳能采暖是收集利用太阳辐射能并转化为热能、电能用于取暖的技术，是一种清洁能源采暖方式。
尤其是近几年来，由于大气污染的严重威胁，各级政府把治污减排都放在十分重要的位置，采取各种措施节能减排，其中利用太阳能采暖作为示范工程开始应用推广。
太阳能取之不尽用之不竭，是最清洁、最廉价的能源，应该大力推广应用，但太阳能利用最主要的缺点是稳定性差，尤其是太阳能热利用，由于热能储存困难，所以在夜间和阴雨雾雪天气，也就是最冷的时段，阳光也最差，常规系统无法保证供暖效果，必须配备其他辅助能源，确保在阳光不足时，补充热能的不足，保持室内恒定温度。
二、工程实际案例分析河北省新能源办公室主管的“河北省清洁能源集成示范项目-----临西县常园村太阳能光伏+空气源热泵或地源热泵采暖项目”。
模式一：太阳能光伏发电+空气源热泵采暖系统建立一座2kW太阳能光伏分布式电站，以全部上网计量模式向国家电网售电，全年发电所得的收入用来冬季空气源热泵采暖之用。
按每户采暖面积100㎡设计， 选一组5P空气源热泵机组，冷暖两用；用户均按150平米做外墙保温，按取暖面积100平米安装末端风机系统。
模式二：太阳能光伏发电+地源热泵采暖系统模式该模式设计每户采暖面积100㎡，由2kW光伏发电站、1台3P冷暖型地热源热泵、地源井（Φ15cm×100m×3孔）、3台风机盘管采暖终端、膨胀罐、循环泵、管道及管件组成。
项目概况项目建设规模73户，总投资334.52万元，其中省级补贴300万元，农户自筹34.52万元。
模式一太阳能光伏发电+空气源热泵采暖系统建设63户，每户投资4.44万元，包括太阳能光伏电站投资1.43万元，空气源热泵及风机末端采暖系统2.11万元，外墙保温0.9万元；模式二太阳能光伏发电+地源热泵采暖系统建设10户，每户投资5.48万元，括太阳能光伏电站投资1.43万元，地源热泵及风机末端采暖系统3.15万元，外墙保温0.9万元。
向着高质量发展迈进——太阳能+清洁采暖方案及典型案例剖析
专家专栏E xpert Column 一、引言太阳能既是一次能源，又是可再生能源。
它资源丰富，可免费使用，无需运输，对环境无任何污染。
年到达地球表面太阳辐射能相当130万亿吨煤，是迄今可开发的最大能源。
我国太阳能资源。
我国属太阳能资源丰富的国家，2/3以上地区年日照时数大于2000小时，绝大部分地区都具有开发利用价值。
太阳能热利用是将太阳辐射能转化为热能并加以利用的方式，具有转换效率高，应用领域宽、成本低，适合分布式供能等特点。
应用现状。
截至2017年底，我国太阳能热利用集热面积保有量达到4.78亿平方米，年节标煤能力达到7167万吨。
应用规模继续保持世界第一，部分产品应用水平与国际先进还有差距。
正处在转变发展方式，转换增长动力的攻关期。
太阳能供热。
包括民用热水、民用供热制冷、工农业热力，是社会绿色发展和人民美好生活的需要，是列入国家和地方发展规划的重点领域。
民用供热制冷、工农业热力也是行业发展的新增长点。
发展态势。
近几年来随着新发展理念贯彻，民生拉动，政府推动，企业实践，全行业呈现太阳能+供暖案例迅速增多，技术逐步进步，百姓和政府认可的态势，正向着高质量发展迈进。
二、供热研究成果2016年7月，有关部门又完成了中国政府/世界银行/全球环境基金中国可再生能源规模化发展项目《可再生能源供热发展研究总报告》，这是继十三五规划之后，关于可再生能源供热的一个重要成果。
其中有：供热占比：我国供热统计工作是短板，目前没有社会供热的终端统计数据。
国际上，2015年供热占全球终端能源消费的一半。
供热分布：欧洲供热和制冷占终端能源消费的一半，其主要分布在民用、工业、第三产业等三大部门，其中，民用部门占48%，工业部门占32%，服务部门占20%。
预测我国：“到2020年民用热水年热力需求量为22440万吨标煤，工业热水及热力需求27369万吨标煤，民用供暖制冷154447万吨标煤，总计204256万吨标煤”。
以上研究成果说明，中国到2020年，民用供暖制冷市场容量十分巨大，占热力终端能源消费的76%。
219474095_太阳能户用供暖技术在乡村振兴中的应用及效果分析
0 引言我国北方大部分地区冬季比较寒冷，建筑供暖耗能较大，冬季供暖要消耗大量的石化能源，并产生雾霾，影响空气质量。
北方农村大量使用气代煤的方式进行清洁能源替代，目前也存在一些问题，例如吕连宏[1]等分析了一旦天然气出现问题时会影响农户生活，易导致用户返煤。
罗宏等[2]分析了农户在高成本清洁取暖下对补贴具有依赖性，需要提高可再生能源比例。
同时北方地区太阳能辐射资源较丰富，适合推广太阳能供暖，太阳能户用供暖技术是通过给现有的户用供暖系统进行补热，从而达到节能减排的目的。
薛道荣[3]提出使用太阳能光热替代石化能源是实现双碳目标的重要手段之一。
郭锦伟[4]等分析了太阳能供暖舒适性的影响因素。
太阳能供暖技术既能满足建筑的清洁能源供暖与生活热水需求，又能减轻用户经济负担，提高农村冬季清洁供暖的经济性。
本文结合河北省邢台市某户用气代煤供暖增加太阳能改造案例，分析了太阳能户用供暖技术在气代煤改造系统中的技术原理、系统配置、核心技术与节能效果，对解决气代煤户用供暖运行费用高与无气可用等问题具有一定的参考意义。
1 太阳能+气代煤户用供暖技术原理太阳能户用供暖技术是将现有气代煤供暖系统进行改造，增加太阳能采暖机、板式换热器与云控器，通过板式换热器将太阳能采暖机、云控器与原有气代煤供暖系统相结合。
太阳能采暖机设置在屋面上，具有集热与储能功能，板式换热器、燃气采暖炉、散热器与云控器设置在室内，太阳能供暖机与板式换热器之间设置有太阳能循环泵，板式换热器分别连接太阳能管路与燃气采暖炉供暖管路，系统原理如图1所示。
作者简介：薛道荣（1971-），男，博士研究生，高级工程师，研究方向：太阳能； 施得权（1987-），男，研究方向：太阳能；张晶（1986-），女，研究方向：物联网大数据。
太阳能户用供暖技术在乡村振兴中的应用及效果分析薛道荣，施得权，张晶（北京道荣新兴能源有限公司，北京 102208）摘 要：为解决北方农村地区冬季供暖天然气气源不足、燃气价格高、现有气代煤用户供暖经济负担大、部分地区出现返煤现象等问题，本文以河北省邢台市某气代煤户用供暖增加太阳能改造项目案例，分析了太阳能户用供暖技术在气代煤二次改造中的应用原理及运行效果，提出采用物联网云平台控制技术解决太阳能与燃气采暖炉耦合切换问题，可使系统平稳节能运行的观点，得出气代煤用户增加太阳能改造后可大幅降低用户燃气消耗量，经济效果显著的观点，为助力乡村振兴，优化农村分散式供暖能源结构提供参考。
农村地区“太阳能+空气源热泵”采暖系统案例分析
太阳能+Solar energy +摘要：本文以保定农村地区“太阳能+空气源热泵”采暖系统示范点为案例，介绍一种将太阳能技术和空气能技术有机结合在一起、利用空气源热泵与之联合运行、辅助供暖的采暖技术实施方案。
系统分析了其设计方案、技术参数、经济效益、技术优势等特点，为北方农村推广“太阳能+空气源热泵”采暖提供了参考。
关键词：农村；太阳能；空气源热泵；采暖1 前言目前，我国北方地区清洁采暖比例较低，特别是部分农村地区冬季大量使用散烧煤采暖，污染物排放量大，已成为我国北方地区冬季雾霾的重要原因之一。
《北方地区冬季清洁采暖规划（2017-2021年）》明确提出：“农村地区应优先利用地热、生物质、太阳能等多种清洁能源供暖，有条件的发展天然气或电供暖，适当利用集中供暖延伸覆盖。
2019年，清洁采暖率达到20%以上；2021年，清洁采暖率达到40%以上”[1]。
在诸多采暖方式中，太阳能采暖技术是最为绿色、清洁的采暖方式。
太阳能采暖系统是指以太阳能作为供暖系统的热源，利用太阳能集热器将太阳能辐射能转换成热能，供给建筑物冬季供暖和全年其他用热的系统。
在我国北方农村地区大力推广太阳能采暖系统成为优选。
但是太阳能受昼夜、季节、纬度和海拔高度等自然条件限制和阴雨天气等随机因素影响较大，而且太阳能热流密度低，因此若要实现较高的采暖保证率，所需太阳能集热面积及储热容量均较大。
结合农村居住建筑的实际需求和经济条件，从控制成本、便于推广的角度来看，太阳能与其他可再生能源相结合，是降低采暖系统生命周期费用的有效途径。
[2-4]本文以保定某地“太阳能+空气源热泵”采暖系统试点为案例，对其系统设计、运行效益、技术特点等进行了研究分析。
2 项目概况河北省印发了《河北省农村地区太阳能取暖试点实施方案》，并确定石家庄市、阜平县要先行试点示范。
“太阳能+空气源热泵”采暖系统试点位于河北省保定市阜平县某农村居民住宅。
阜平县气候为大陆性季风气候，暖温带半湿润地区，冬季寒冷、干燥、少雪，年均气温为12.6℃。
北方农村户用太阳能空气集热采暖系统实验分析
北方农村户用太阳能空气集热采暖系统实验分析随着世界能源和环境问题的日益凸显，太阳能空气集热采暖系统成为了研究和应用的热点。
在北方农村，采暖季节长、温度低，传统采暖方式能源消耗大、污染严重，因此太阳能空气集热采暖系统成为了一种可行的解决方案。
本文将从实验分析的角度出发，探讨北方农村户用太阳能空气集热采暖系统的优点、不足以及发展前景。
一、系统构成及原理太阳能空气集热采暖系统主要由太阳能集热器、空气热交换器、暖气片及控制系统组成。
具体原理如下：1.太阳能集热器：利用太阳能对太阳能集热器内介质的照射和吸收，将太阳能中的热能转化为介质的内能，使介质发生相应的温度上升。
2.空气热交换器：空气通过空气热交换器与太阳能集热器内的介质进行热交换，从而使空气得到提高温度的效果，达到采暖的目的。
3.暖气片：将热能输送到室内。
4.控制系统：根据环境温度等参数控制系统工作状态，确保系统的稳定运行。
二、实验分析为了验证太阳能空气集热采暖系统的实用性，笔者在一户北方农村进行了实验。
实验结果显示，太阳能空气集热采暖系统相较于传统采暖方式有以下优点：1.节能减排：传统采暖方式大量消耗煤等传统能源，对环境造成严重污染。
而太阳能空气集热采暖系统只需利用太阳能即可完成采暖，实现了节能减排。
2.成本低廉：采用太阳能空气集热采暖系统的建设成本较低，无需购买燃料，减少了后期运营成本。
3.良好的维护性：太阳能空气集热采暖系统无火焰和烟尘排放，无需进行热管清洗和防护。
同时，系统构造简单，维护方便。
但同时也存在着以下不足：1.系统效率不高：传统采暖方式在效率上，太阳能空气集热采暖系统相对较低。
虽然系统需要时刻对外界温度进行感应，但在阴雨天气或强风天气中，系统效率会下降，需要进行额外的补充能源。
2.局限性较大：太阳能空气集热采暖系统在效率上很大程度取决于气候条件。
在北方春秋季节、冬季朝晚及阴雨天气等气候条件下，系统效果受到影响，不太适用。
三、发展前景通过实验可以发现，太阳能空气集热采暖系统的使用效果比较稳定，在阳光充足的情况下可以最大限度地利用太阳能。
北方农村户用太阳能空气集热采暖系统实验分析
太阳能+Solar energy +摘要：为了研究太阳能空气集热采暖系统在北方农村地区的运行特点，文章以石家庄某农户所用的太阳能空气集热采暖系统为对象，对该系统在不同天气条件下的运行效果进行实验分析。
分析结果表明：白天，不同天气条件下房间温度可以保持在18～22℃；夜间，房间温度可以保持在15～18℃。
研究结果可为太阳能空气集热采暖系统在北方农村地区的推广提供参考。
0 前言目前，我国北方农村地区冬季主要燃用煤、木材、秸秆等进行取暖，导致大气污染物排放量较大。
因此，迫切需要在北方农村地区推广清洁取暖技术。
太阳能采暖系统将收集到的太阳辐射能转化为热能并用于取暖，是一种清洁能源取暖方式。
目前，常用的太阳能采暖系统为太阳能热水系统，该系统的循环工质为水[2]-[4]。
这使得太阳能热水系统的抗冻性能较差，并存在管路结垢、锈蚀，以及真空管破损后导致水资源损失等问题。
基于此，国内外学者对太阳能空气集热采暖系统进行研究，提高了该系统中太阳能空气集热器的换热性能[5]~[8]。
太阳能空气集热采暖系统的循环工质为空气，该系统具有不防冻、无结垢、不腐蚀，以及当少量工质泄漏时不影响自身的运行性能等优点[9]-[10]。
本文以太阳能空气集热采暖系统为研究对象，根据实验数据对该系统的运行效果进行研究分析。
1 实验设计1.1 实验条件石家庄市处于北纬38°43′，东经114°55′，属暖温带半湿润季风大陆性气候，全年平均气温为14.9℃，平均风速为1.4m/s，平均日辐照量为4900MJ/㎡，平均日照时数为2500h，属于太阳能资源二类区域。
石家庄市冬季采暖期为120天（11月15日至次年3月15日）。
本文的太阳能空气集热采暖系统位于石家庄市平山县某农村建筑上，该建筑取暖面积为100㎡，采用太阳能空气集热采暖系统和电加热辅助采暖系统进行供暖。
室内采暖设计温度范围为18～22℃。
1.2 实验系统太阳能空气集热采暖系统的结构示意图见图1。
北方农村户用太阳能空气集热采暖系统实验分析
可 再 生 能 源
Ｒｅｎｅｗａｂｌｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ
ＶｏＩ．３６ Ｎｏ．６ Ｊｕｎ． ２０１８
北方农村户 用太 阳能空气 集热采 暖 系统 实验分析
孙振 锋 王建辉 ２ 邵 正 日
（１．河 北 省 新 能 源技 术推 广站 ，河 北 石 家 庄 ０５００２ １；２．河 北 省 科 学 院 能源 研 究 所 ，河 北 石 家 庄 ０５００８ １； ３．辽 宁 省 能 源 研 究 所 有 限 公 司 ，辽 宁 营 口 １１５００３）
较 大 。因此 ，迫切 需 要 在北 方 农 村 地 区 推广 清 洁 １００ ｍ ．采 用 太 阳能 空 气 集热 采 暖 系统 和 电加 热
取 暖技 术 。太 阳能采 暖 系统将 收集 到 的太 阳辐 射 辅 助 采 暖 系统 进 行 供 暖 。室 内 采 暖 设 计 温 度 为
能转 化 为热 能 并 用 于取 暖 ，是 一 种 利 用清 洁 能 源 １８～２２℃ 。
同时 开 启 主风 机 和 引风 机 ，主 风 机将 太 阳能 空 气
集 热器 中的热空 气沿 着风 道 和出风 口输 送 到采 暖 房 间 ，同时 引风 机 将房 间 内的 冷 空气 通 过 回风 口 和 风道 输 送 到太 阳能 空气 集 热 器 内进 行 加 热 ．如 此循 环 ，房 间温度 会逐 渐 升高 ，直至 达到 室 内采 暖 设 计 温 度 。 当太 阳能 空 气 集 热 器 出 口温 度 低 于 ３５℃时 ，关 闭主 风机 和 引 风机 ，在 此 条件 下 ，若 房 间 温度 低 于 １５ ｃＩ二，则 同 时开 启 主 风 机 、引风 机 和
０ 前 言
太阳能为主多能互补供热采暖工程技术北方村镇应用探析
2016年第03期问题探讨Problem study太阳能为主多能互补供热采暖工程技术北方村镇应用探析河北维克莱恩太阳能开发有限公司/薛会文河北省太阳能利用行业协会/边志敏0引言在我国广袤的北方地区，寒冷的冬季需要利用各种设施采暖驱寒，其中又以不同规模的燃煤炉为主。
随着人民生活水平的提高，小城镇和农村燃煤量也相应增加，燃煤炉燃烧过程中产生的温室气体及各种有害物质大量低空排放，造成了严重的大气污染，致使雾霾频发。
以河北省为例，根据在河北省石家庄所做实验表明，每个农户冬季采暖室内若达到15℃及以上，采暖消费需4~5吨原煤。
河北省农村常住农户1079万户，如此每年需要原煤6366.1万吨，二氧化碳排放11913.7万吨，需要运输车辆318.3万辆次以上。
不仅污染严重，社会能源供应能力更是难堪重负。
因此，积极寻找燃煤替代模式，解决广大城镇及农村采暖及大气环境污染问题势在必行。
1我国发展分布式太阳能采暖的必要性1.1社会对能源的潜在需求数量巨大我国南北跨纬度近50度，气候条件差别很大。
按照气候状况主要分为严寒、寒冷、夏热冬冷、夏热冬暖、温暖五大类，国家所定采暖区域包括黑龙江、吉林、辽宁、内蒙、新疆、青海、甘肃、宁夏、山西、北京、天津、河北、以及陕西北部、山东北部、河南北部等城镇，地域面积占全国的70%。
该区域农村及小城镇居民建筑近257亿平方米，人居面积约占房间面积的1/2，即使在我国京津冀地区，大部分村镇房屋依然是370mm 砖混结构，外墙基本未加任何保温措施。
按照国家住建部发布的资料表明，北京地区小城镇采暖能源强度为18~25kg/m 2·a ，与同纬度发达国家相比采暖能源强度高出1~1.7倍；可以说农村及小城镇房屋的节能改造潜力巨大。
全国需采暖人口约7亿人，农村及小城镇人口约占3.5亿，近1亿个家庭；按照在河北省石家庄的实测表明，在-11℃~-8℃气温状态下，3700mm 砖混围护结构，20m 2房屋内试验，要保持室内13℃~14℃，直径120mm 蜂窝煤炉具需始终保持旺火状态，且不能封火。
北方农村建筑中太阳能+生物质供暖系统性能研究
ｃｏ￣ｈｅａｔｉｎｇ ｍｏｄｅꎬ ｗｈｉｃｈ ｈａｓ ａ ｗｉｄｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｓｐｅｃｔ ｉｎ ｔｈｅ ｎｏｒｔｈｅｒｎ ｒｕｒａｌ ａｒｅａｓ ｗｈｅｒｅ ｓｏｌａｒ ｅｎｅｒｇｙ ｉｓ
收稿日期:２０２２￣０６￣２２ꎻ 修回日期:２０２３￣１０￣１９
∗基金项目:河北省自然科学基金资助项目( Ｅ２０１９２０２０８９) ꎻ天津市技术创新引导专项基金(２０ＹＤＴＰＪＣ００１９０) ꎻ河北省高等学校科学技术青年拔尖
项( ＢＪ２０２１０２０２１) ꎻ河北省青年科学基金( Ｅ２０２１２０２０３４)
混凝土板ꎬ８０ ｍｍ 厚泡沫混凝土块和
４０ ｍｍ 厚细石混凝土刚性防水层
０ ４８
１ ０８
０ ３９
气候下系统运行情况ꎬ综合分析系统性能ꎬ并结合初
投资、运行费用、设备寿命、施工维护难易、安全性和
环境效益六项指标对该系统与传统燃煤锅炉供暖系
１１０
１ ２ 系统构成及原理介绍
太阳能 ＋ 生物质供暖系统主要设备包括太阳能
ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｃｏａｌ￣ｆｉｒｅｄ ｂｏｉｌｅｒ ｈｅａｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍｓ ａｒｅ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｆｕｚｚｙ
ｍａｔｈｅｍａｔｉｃｓ ｉｎ ｓｉｘ ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｉｎｉｔｉａｌ ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔꎬ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｃｏｓｔꎬ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔꎬ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ
一种适用于北方农村地区的新型户用型太阳能采暖系统
太阳能 1 号系统中的高效节能型水暖炕 ( 床 ) 是一款舒适、高效、节能型的生活采暖设施，同 传统火炕一样，其除具有独特的温度变化曲线之 外，还具有升温快、热量分布均匀、热而不燥、 睡眠舒适的特点；并且其彻底改变了火炕热能的 给予方式，结束了长年因烧柴和维护火炕所带来 的繁琐劳动；由此可拆除灶台大锅，使厨房不再 脏乱，人们的生活环境也变得洁净和舒适；且腾 出来的空间可作为客厅、饭厅、洗澡间等。这一 变化无疑是北方农村地区人们在生活质量和生活 方式上的一个标志性转变。 2.1.3 水空调
1 太阳能采暖系统的要求和标准 1.1 要求和标准
太阳能采暖系统的要求和标准，实际上就是 消费者的要求和标准，最基本的要求即为系统的 成本与实用性。一套好的实用的太阳能采暖系统
收稿日期：2018-11-28 通信作者：夏茂国 (1971— )，男，主要从事电子维修、单片机应用开发、太阳能中温热应用技术开发与推广方面的的新型户用型太阳能采暖系统
■ 夏茂国 * 天行健国际招标（北京）有限公司辽宁分公司 ■ 关颖
摘 要：介绍了一套采用实用新型防冻技术的户用型太阳能采暖系统。该系统是根据北方农村地区的 气候特点所研发，以结构简单、成本低、效率高、易维护、易操作为设计标准，具有很强的 低温适应能力，可适用于绝大多数普通家庭。经实际运行测试，该系统完全达到了预期效果， 在北方农村地区具有很大的推广空间。
太阳能作为一种清洁、环保、廉价、取之不 尽的可再生能源正逐步走入人们的生活，太阳能 采暖作为太阳能利用的一种直接且有效的方式， 可以免费为广大北方农村地区家庭提供全年生活 所需的大部分能量。但现阶段要想大力推广、普 及农村户用型太阳能采暖系统，还有很多问题需 要解决。现阶段我国北方农村地区太阳能采暖技 术的发展尚处于初级阶段，现有的一些太阳能采 暖系统的设计并不能很好地适用于复杂而多样化 的北方农村家庭，系统成本高、系统结构相对复 杂、房屋结构多样化、受众人群不同、生活习惯
北方农村户用太阳能空气集热采暖系统设计案例分析
农业工程技术·综合版 2018年第5期34节 能 环 保面安装；串并联式真空管集热器+电辅助加热装置；末端采用风口供暖；安装智能控制系统。
1、集热器集热器在建筑屋面南北多排串并联式排列安装，系统中采用4组集热器，每组集热器φ58-1800-50。
2、管道系统为空气采暖，管道设计按照风道规格参数计算，主管道风道采用φ100螺旋风管，支管道风道采用φ100、φ75PVC 管道；风机采用250 w 主风机和80 w 离心风机；末端为风口，风口尺寸为φ100。
3、智能控制系统系统自控柜全智能自动控制，优先使用太阳能热量，太阳能不足时启动电辅助加热系统，保持出风口温度恒定。
系统数字模糊控制：定时定温，过热保护，室温自动控制，传感器、风机等控制元件开机自检。
4、项目系统设计图北方农村户用太阳能空气集热采暖系统设计案例分析孙振锋（河北省新能源技术推广站，石家庄 050021）摘要:该文以石家庄太阳能空气集热采暖示范点为案例，系统分析了其设计方案、技术参数、经济效益、技术优势及运行维护等特点，为北方农村推广太阳能空气集热采暖提供了参考。
关键词:农村；太阳能；空气集热器；采暖；设计孙振锋. 北方农村户用太阳能空气集热采暖系统设计案例分析[J]. 农业工程技术，2018，38（14）：34-35.当前，北方地区清洁取暖比例低，特别是部分地区冬季大量使用散烧煤，大气污染物排放量大，迫切需要推进清洁取暖。
这关系北方地区广大群众温暖过冬，关系雾霾天能不能减少，是能源生产和消费革命、农村生活方式革命的重要内容。
《北方地区冬季清洁取暖规划（2017-2021年）》明确提出：“农村地区应优先利用地热、生物质、太阳能等多种清洁能源供暖，有条件的发展天然气或电供暖，适当利用集中供暖延伸覆盖。
2019年，清洁取暖率达到20%以上；2021年，清洁取暖率达到40%以上”。
太阳能光热取暖是收集利用太阳辐射能并转化为热能用于取暖的技术，是一种清洁能源取暖方式。
北方村镇太阳能采暖与热水供应一体化实验研究
北方村镇太阳能采暖与热水供应一体化实验研究摘要：通过太阳能采暖与热水供应一体化系统在北方寒冷地区的实验,测试了一体化系统采暖及热水供应时,太阳能集热系统、采暖系统、辅助热源（炉灶，实验中用电加热器模拟）等部分的相关数据,并在实验中分别模拟村镇在早、中、晚使用炉灶时候对采暖系统的影响；在晴好天气太阳能对系统提供的热量；且对采暖房间与非采暖房间的室内温度进行了测试。
通过实验数据分析了太阳能采暖与热水供应系统在北方寒冷地区使用应考虑的问题,并给出系统设计及运行过程中提高系统性能的有关建议,为有关设计提供依据。
关键词：太阳能;热水; 炉灶；一体化Abstract:Through the experiment in the northern cold regions of the solar heating and hot water supply system, heating and hot water supply integration system testing, solar heating system, heating system, auxiliary heat source (stove, experiment with electric heater simulation) related data such as part of the experiment, and in the villages, were simulated in the early in the evening when, use range of heating system; solar system in good weather to provide heat; and the room and non-experiment room indoor temperatures were tested. Through the analysis of the experimental data of the solar heating and hot water supply system using the problems should be considered in the northern cold areas, relevant suggestions to improve system performance and gives the system design and operation process, provide the basis for the design of.Keywords: solar energy; hot water stove; integration;0绪在我国北方寒冷地区的一些村镇室内温度很低，白天在保暖效果好的情况下基本维持在14左右℃[1]，而这个温度是通过火炕散热来满足的，火炕[2]的热量来源于一日三次生火做饭的余热，散热量多少与使用炉灶的时间长短而变化，因此室内温度极不稳定。
太阳能-沼气为热源的辐射供暖系统在北方村镇建筑的应用分析
一 一
生能源 解决北 方农村居 民的采暖 问题 ，是节 约能源 ， 保 护环 境 ，提 高 人 民生 活质量 的 好办法 。
二 、太 阳 能低 温 地板 辐 射 采 暖在 村 镇应 用 的 可 行 性
１． 温 地 板 辐 射 采 暖 的特 点 低
低 温热水地 板辐射 采暖系统 是采用低 于 ６ ０℃的 低 温 水作 为热 媒 ，通 过直 埋入 建筑 物地 板 内 的化学 建材 （ ＡＰ，ＸＰ Ｐ ＡＰ，Ｐ — Ｅ Ｘ，Ｐ Ｂ）等盘管进行辐射 而达 到一种方便灵活的采 暧形式。实践表 明，低温 热 水地 板辐 射采 暧 与传统 的 散热 器采 暖相 比 ，具 有 以
一
我 国北 方村 镇冬 季 供 热现 状
我 国 是 人 口大 国 ，７ ％ 的 人 口约 ８ ６ 人 生 活在 ０ ．亿 农 村 ，广 大 农 村 地 区 的 能 源 消 耗 ，对 于 我 国 的 能 源 供 ‘ 求 总 量 及 其 能 源 结 构 都 有 着 重 要 的 影 响 。 农 村 生 活 用能 ２ ３靠薪柴和秸轩 ，年能源消耗量为 ６ ６ ／ ．５亿 ｔ 标 准煤 。 其 中商 品 能 源 占 ６ ％ ，还 有 ７ ０ ０ ０ ０万 人 未 用 上 电。 目前 ，我国北方农村广 大地 区居 民的冬季供 热形 式 比较落后 ，很多居 民还是 采用土制采暖炉采 暧 ，甚 至很多地 区还没有采暧设备 ，仍靠小煤炉取暖 ，还有 美 观又便 于 装修和 家具布 置 。 相 当多的地 区仍烧薪柴 。据 统计 ，我 国农村每 年要烧 （ ）清洁卫生 。地 板采暖 室内空气平均 流速小 ， ５ 掉 １ ８亿 ｔ薪柴和秸 秆。 由于 燃用大量 薪柴和秸秤 ， 能 有效 减少 因空气 急剧 流 动而 引起 的尘 埃 飞扬 ，以 ． 带 来 森 林 资 源 的 过 度 采 伐 和 水 土 流 失 ，土 壤 肥 力 下 及 明 装 散 热 设 备 和 管 道 积 尘 面 受 热 挥 发 的 异 味 ， 减 降 ， 目 前 ，我 国水 土 流 失 面 积 已经达 到 ３ ０ 万 ｋ 少 室 内空 气 污 染 。 ０ 多 ｍ。 而且这种 采暖方 式除消耗大量能源 外 ，不卫生 、热效 低温 热 水采 暖系 统是 近几 年 来 发展较 快 的一种 率 不 高 、 并对 环 境 有 一 定 的 破 坏 作 用 。 随 着 北 方 农村 采 暧 方 式 ，在 新 建 城 市 住 宅 建 筑 中应 用 较 广 泛 。 尤 其 地 区 广 大 人 民群 众 生 活 水 平 的 提 高 ， 人 们 对 住 宅 舒 热 媒 是 低 温 热 水 ，一 般 在 ６ ０℃ 以 下 ， 为 低 品 位 能 量 适性 的要 求 日益 提高 ，希望 在 冬季 有适 宜 的 采暖设 的 应 用 提 供 了 可 能 。 利 用 太 阳 能 作 为 地 板 采 暖 的 热
关于在村镇推广“太阳能+多能互补”新型采暖技术的建议
关于在村镇推广“太阳能+多能互补”新型采暖技术的建议我省出台了《散煤污染整治专项行动方案》，各地市大都提出“以电代煤”“以气代煤”的清洁能源供暖方案。
按照当前我省的做法，需要财政三年内每年拿出补贴100亿人民币。
对于我市村镇来说，充分考量现有的电能、天然气等清洁能源的资源获得量、输送能力、消费水平、环境约束条件、政府补助财力等因素，长期满足社会需求所面临的压力巨大。
探索一条技术可行、农民易于接受、减煤治霾长期受益的有效途径非常迫切。
一、村镇清洁能源采暖存在的问题（一）煤改电、煤改气初投与运行费用过高。
我市村镇建筑平房和多层楼房仍占主要份额，其能耗指标比节能建筑高出50%。
无保温层设计、370毫米墙体的房屋占社会建筑中的比例达50%以上。
就目前的生活用能发展趋势，农村建筑能耗折合电力或天然气采暖的用量极大。
石家庄供电公司经过确村确户，现场勘查，确定2017年煤改电共涉及全市1390家单位用户，173个村居、20429户居民用户。
需新建及改造配电变压器1688台，新增容量451.8兆伏安，新建及改造10千伏线路221.23千米，工程总投资达*******6万元。
煤改气面临的问题：一是管网村镇覆盖率低；二是大面积推广天然气源将极度紧缺；三是安装燃气炉，户均投资6000元，达到16℃，日采暖用气50立方以上，扣除政府补助户均要拿出8000元采暖费，农民无力承担。
最近天然气价格国家尝试市场运行放开政策，在上海成立了天然气交易所，面对国内巨大的市场需求和资源缺口天然气将意味着涨价。
无疑这为煤改气增加了新的负担。
（二）以柴代煤资源受限。
近两年生物质成型压块燃料价格550-650元/吨，热值3200—4200千卡/千克，且资源分布不均。
大量推广需要政府出面组织和政策支持，具有一定难度。
（三）型煤代散煤补贴难以为继。
2013年，京津冀三省市制订了统一的环保型煤和配套专用炉具标准并实施，2015年河北建成了105个型煤生产配送中心，计划推广型煤700万吨，实际推广了207万吨。
北方农村地区冬季太阳能光热系统与空气源热泵系统辅助采暖运行监测分析
0引言
N38°53'12.88",东经 E113°59'53.22"。该村共建
2018年是落实国家北方地区冬季清洁取暖 规划的第一年，是河北省推进清洁取暖承上启下 的关键年〔⑷。随着环境问题日益严峻，大气污
有美丽乡村住宅62户，均为平房，外墙及屋面 均无保温系统，独门独院。本次改造是由燃煤锅 炉取暖改为清洁能源取暖，每户均安装太阳能采
筑
供可靠的数据支撑和理论依据。
名义制热C0P2. 36
节
1项目概述
自动控制系统
—
1
能
二
该项目位于河北省某农村，地处太行山
2监测过程
2( 9.06
脉，是河北省重点扶贫村。地理位置为北纬
选取该村临街住户作为典型户进行了监测 47
建 筑 节 能
太阳能冋水管
电量。
以上监测数据同步进行记录 ，数据实时采集,
暖系统，辅助热源为空气源热泵切。住宅面积约 为120m2,户内面积约102m2o均采用河北某太 阳能公司安装的串并式太阳能集热器采暖系统， 集热器倾角约为20° ,该系统为每户配备6组 横插双排真空管式集热器，每组集热器配备50 支58X 1800mm玻璃真空管。储热系统为圆形 开敞式储热水箱，安装在室外。系统配有集热循 环泵、采暖循环泵和空气源热泵辅助热源各1台， 具体的设备配置及主要设备参数见表1,系统原 理如图1所示。
阳能资源二类地区，其他为三类地区，具有开展
表1太阳能采暖系统主要设备参数表
太阳能取暖工作的良好基础［3>41o
设备名称
型号及技术参数
数量（台）
太阳能集热器
型号：QB58-1800/50S
北方地区太阳能热水系统典型应用实例简析
北方地区太阳能热水系统典型应用实例简析摘要：太阳能是一种清洁、高效而且可持续的可再生能源，充分利用太阳能是当前的大势所趋。
本文根据河北邯郸市一个住宅项目，对包括太阳能热水器，电热水器，热泵，燃气热水器，燃油热水器做了一个简要的经济技术分析比较，体现出太阳能热水器的一些优势。
关键词：太阳能，技术经济，优势Abstract: the solar energy is a clean, efficient and sustainable renewable energy, make full use of solar energy is current the trend of The Times. This paper according to hebei handan city a residential projects, including the solar energy water heater, electric water heater, heat pump, water heater burning gas, water heater fuel made a brief analysis and comparison of technical economy, which reflects the solar water heater some advantage.Keywords: solar, technical and economic, advantage0前言太阳能热利用是可再生能源技术领域商业化程度最高、推广应用最普遍的技术之一，我国太阳能热水器平均每平方米每年可节约100-150公斤标准煤。
20多年来，太阳能热水器在我国得到了快速发展和推广应用，目前我国家用太阳能热水器产量占世界第一位。
邯郸市属暖温带大陆性季风气候，四季分明。
平均气温13.5℃，全年无霜期200天，年日照2557小时，年平均总太阳辐射量为5200MJ /m2，属太阳能资源一般区。
光醇互补温室大棚采暖集成创新解析
142018年10月太阳能供暖Solar heating多年来太阳能热利用从单机到多类型的民用生活热水、采暖工程，再到工农业项目中应用，都取得了较大的成果。
新时期以来，由于化石能源日趋紧张和大气污染难以承受，开发利用清洁能源已成为人们的迫切需要，如何能在行业多年积累的经验中以节能减排为目标，对原有产品价值链或某些环节实现有所创新突破，并对不足部分进行清洁能源相互弥补，是行业人不断努力的目标。
近几年我们在温室大棚中进行了一些创新探索，把太阳能与醇基燃料加以整合，以农业日光大棚为载体，经反复试验，初步完成了“光醇互补日光大棚供暖系统”，现将项目应用的创新结果与同行分享。
温室大棚又称太阳能温室，设计之初的目的就是以其利用太阳的能量提高棚内或玻璃房内的温度，为植物创造15投稿邮箱：bianjibu86@本刊官网：w w w.c s t i f.c o m 太阳能供暖Solar heating1 集热、散热功能融为一体该系统太阳能集热器简化，变单一功能为集热、散热双功能于一体，大大降低制作成本；系统采用微通道集热板作集、散热体，其集热材料的集流管之间的多个微通道扁管分别与主集流管流体连通，设置在微通道扁管上的翅片；对应集、换热能力需求的区域换热效率。
该集热材料吸收性能高，低温性能优越。
白天利用集热板集热，晚上集热板转换为散热器，将白天水箱内储存热源供大棚晚上降温后供热使用。
一套系统完成白天集热、晚间散热工作，实行末端系统的功能升级优化；整体系统改露天安装为棚内安装，解决太阳能传统安装和常规运行模式的许多弊端。
2 温室过热空气回收提升系统效率冬季温室中午阳光充足时，室内温度会提升至35℃～45℃，这将超过作物生长温度环境。
为保证植物生长，对超出的热空气原有条件下均排放至28℃时停止，未采取热源利用。
这样即对这种无偿的热源白白浪费。
本系统中，采用热空气排放回收系统收集空气热能，中午阳光饱和状态下热空气通过流程，水箱水温低于热空气，热空气与水箱中水交换将过余温度热量传递到水箱水中，进行换热器对水温加温。
浅谈太阳能-燃气互补采暖系统实验住宅
浅谈太阳能-燃气互补采暖系统实验住宅
盛强;姜艳霞;盛新东
【期刊名称】《住宅产业》
【年(卷),期】2012(000)006
【摘要】本实验项目通过一个两层别墅的太阳能一燃气互补采暖系统改造．对全自动太阳能燃气互补壁挂炉作为房屋的供热和生活热水的工程实践进行了总结、本项目对住宅建筑采用太阳能一燃气互补采暖形式提供了可供实际应用的范例。
【总页数】3页(P29-31)
【作者】盛强;姜艳霞;盛新东
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】TU832.1
【相关文献】
1.北京市某农村居民住宅太阳能地板辐射采暖系统的实验分析 [J], 于喜哲;李德英;高岩
2.拉萨地区某住宅太阳能热水采暖系统实验与分析 [J], 代彦军;熊安华
3.槽式太阳能与电锅炉互补采暖系统设计 [J], 牛高云;郭锋;刘杨
4.浅谈燃气壁挂炉采暖系统在“名都·枫景”住宅小区的应用 [J], 刘选东
5.太阳能+醇能互补采暖系统冀北农户应用案例分析 [J], 陶岩; 韩培学
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42 《供热制冷》2019 年 06 月
光充足天气，采用太阳集热器收集太阳能供热，按太
案例现场采暖围护结构、面积及 K 值详见每
阳能系统保证率 60% 以上，（阳光较少的天气，也有
户采暖计算书，通用参数如表 1。
相应的集热效能。）阳光热能不足情况下，采用甲醇 采暖炉供热；甲醇燃料燃烧辅助供能 40%，对用户进
4.1 案例一：太阳能 + 醇能散热器末端安装 用户住宅建筑面积 100m2，外墙未做保温。室
行系统供暖，非采暖季节满足用户生活热水需求。
内原采用燃煤炉取暖，末端采用老式铸铁暖气片
系统特点： （1）太阳能系统循环：集热器出口温度 T1
（图 1）。依据采暖围护结构、面积及 K 值计算书 计 算 负 荷 值 为 45W/m2：45W/m2×100=4.5kW。 配 置
关键词：太阳能 , 醇能 , 采暖 , 系统互补
0 引言 在国内经济从规模扩张转向高质量发展的大 背景下，环境治理的问题日显重要。多年来，政府 为改善空气质量，保障人民生活环境，进行全民治 理雾霾的蓝天保卫战，大力开发清洁能源于生产、 生活的热水、采暖中应用。 当前的清洁取暖方式已多元化，市政的节能 减排供暖；城镇的“煤改电”、“煤改气”、热泵 系统；农村的“煤改电”、热泵、生物质等环保组 合采暖实施，实现了对燃煤锅炉等常规能源的替代， 在减少大气污染和降低能源消耗中效果明显。
设计热负荷值是室内散热末端和供暖热源设计的 依据。因醇能采暖炉制热量可以控制调整，使得设计 醇能采暖炉对建筑不同时段热负荷有较多的机动。
4.2 案例二：太阳能 + 醇能地暖末端安装 用户两层楼房及门面房 200m2，外墙未做保温。
原室内采用小型电锅炉供暖，末端采用地暖（图 2），
3 太阳能 + 甲醇燃料多能互补供暖 现有市场太阳能与辅助能源匹配：太阳能 + 热泵、太阳能 + 电辅助、太阳能 + 生物质、 太阳能 + 醇能等多种互补方式，针对不同地区 及不同情况，要综合考虑各项因素，根据当地 热源进行最佳互补匹配，这即要求选择辅助热 源时，规避不足短板来进行合理整合。本文以 太阳能十醇能采暖进行案例分解。 太阳能 + 甲醇燃料炉采暖系统方案设计为：阳
1 太阳能供暖系统 太阳能行业经过多年的发展，并不断创新，在建 筑能耗日益严峻的今天，将成熟的集热模式成为民用 供能热源，是未来能源结构发展的优选方向之一。 太阳能作为一种清洁、环保的可再生能源， 通过集热器将清洁、无污染的太阳能加以吸收，将 太阳能所得的热量通过传热工质传递，供给建筑物 冬季采暖系统，有极大的节能应用价值。但太阳能 采暖热量不平衡是太阳能采暖系统发展中重要的技 术瓶颈，冬季采暖集热的热量远远低于其他季节的 产能效果；为了达到冬季每天的采暖热源，集热安 装面积需求与其他季节相比形成很大的平衡矛盾。
达设定值时，太阳能循环泵工作；出口温度 T1 与
QKCNL-KQS001 醇能采暖炉一台。
热水箱温度 T2 下降差到设定限时，控制器指令循
环泵停止。系统不断循环提高储水箱中热水温度；
（2）太阳能 + 醇能采暖系统采用全自动电脑
控制，循环流程运行稳定。随着太阳能储热水箱的
传导温度不断升高，系统优先利用太阳能提供采暖
采暖季节满足采暖需求的前提下，尽量少使用辅助 能源，进一步节省降低运行费用。
图1 系统采用太阳能集热器 + 醇基采暖炉采暖及
4 采暖案例 本文以张家口市万全区上营村农户太阳能 + 醇能互补农户供暖项目案例，按照“因地制宜，多 能互补”的思路，针对农村地区分户供暖项目，探 索太阳能 + 甲醇燃料分户供热的应用效能。 该地民居类型大多为墙体未保温建筑。外墙： 370mm 砖墙，内墙：240mm 砖墙，层高：2.8m 左右， 窗户多为双层玻璃窗，设计室内温度为 18℃。
厨房炉灶组合设计使用，太阳能集热器考虑到其他 季节的平衡，安装真空管太阳能集热器按 15 ㎡设 计。太阳能集热器采用防冻排空方式安装于屋面， 管路系统保证极寒气温下防冻，配置 0.8 吨热水箱。 系统循环热能储存于保温水箱中。
太阳能系统与醇基燃料炉结合，进行室内末 端加热，冬季供热采暖，醇基燃料炉全年做饭。春、 夏、秋季节太阳能系统提供洗浴热水。
太阳能 + Solar energy +
太阳能 + 醇能互补 采暖系统冀北农户应用案例分析
江苏光普太阳能工业有限公司 / 陶岩 北京索阳科技有限公司 / 韩培学
摘要：太阳能作为一种清洁、环保的可再生 能源，通过集热器将清洁、无污染的太阳能量吸收， 与甲醇采暖炉进行互补，对用户进行采暖系统供热， 非采暖季节满足用户生活热水需求；在国家政策的 扶持下，多能互补系统将有着广泛的应用前景。
另外，太阳能采暖利用的短板是受季节、昼 夜及阴雨天等这些自然因素的影响，存在较大的不 稳定性。要保证冬季室内采暖温度，太阳能即需与 其他辅助能源进行资源集成组合。
2 醇基燃料炉供暖系统 醇基燃料采暖即为炉具燃烧醇基燃料的采暖 系统。醇基燃料以醇类物质为主体配置的化学能， 和核能、太阳能、风力能、水力能一样，是一种比 天然气还要清洁的环保洁净能源燃料。醇基采暖炉 燃烧燃料不含硫、多环芳烃等排放物，燃烧排放指 标大大低于天然气、煤、柴油、生物质等燃料的排 放量。适用于民用醇基采暖炉供暖的甲醇燃料的热 值为：5000 ～ 5500 热值（kcal/kg），燃料来源广泛。 采用醇能供暖系统与传统的供暖方式相比， 供暖过程热水循环流动供热，系统干净卫生、环保 无污染、价格低廉。采暖炉全智能多重保护，超温、 超压自动停炉，资源利用效率高。 由于醇基采暖炉供暖在技术上简单易行，燃料 采用储罐防爆阻隔安全保护，综合开发利用醇基燃 料采暖供暖系统，具有极高的环境优势和经济效益。
热量，通过采暖循环管路对末端供热；
（3）系统互换供热：太阳能系统热能不足情
况下，根据信号设定自动切换，醇基采暖炉自动启
暖炉停止工作；当室温降低设定限值时，
供热系统重复启动；
（4）太阳能系统与醇能辅助结合，优化设计，
采用功能切换，可作采暖炉具也可以进行做饭。在