太陽能作為地球萬源之本，是清潔的可再生資源。利用太陽能實現建筑供暖，符合實現化石能源體系向低碳能源體系轉變的趨勢，符合新農村建設的客觀要求，有利于保護祖國綠水藍天。

太陽能采暖，在我國具有資源稟賦和產業基礎優勢，在太陽能熱水技術及市場應用已經走在了世界的前列。但是，太陽能生活熱水系統和太陽能采暖熱水系統存在著不同，一般生活熱水不需要連續供應，而一般采暖系統必須是連續供應并且要穩定可靠，還應考慮室內末端的散熱方式來合理確定穩定的系統熱水溫度。由于太陽能具有較大的間歇性及不穩定性，單獨太陽能不能滿足大量用熱的采暖需求，必須與其他穩定可靠的熱源集成互補。這就需要太陽能采暖熱水系統具備生活熱水系統所沒有的設備，使系統高效穩定運行。此外，還需要具備協調這些設備正常工作的控制裝置。因此系統復雜，不可避免地增加了系統的難度和成本。另，設備腐蝕、跑冒滴漏及冬季使用凍結問題需要解決。

農村戶用采暖是推廣清潔供暖、實施散煤治理的重點和難點，尋求一種性價比高，節能性好，運行可靠的供暖方式，來解決廣大農村戶用采暖問題，已是迫在眉睫。

關鍵點一

本系統太陽能集熱方式打破了用水作為介質的常規，采用太陽能光熱直接加熱空氣的技術手段，產生熱風輸送到房間使室內升溫，達到采暖的目的。

具有以下特點:

1.有陽光就有熱空氣，系統反應快。

2.沒有能量的二次轉換損耗，效率高。

3.不存在設備腐蝕及冬季凍結問題。

目前，太陽能空氣集熱大致分為平板式、內插管導流式真空管空氣集熱和全玻璃雙真空熱管空氣集熱等形式，大多借用了太陽能熱水系統的經驗及器件，與太陽能光熱加熱空氣的應用連接不是很默契。比起水，空氣的導熱系數小，導致空氣和吸熱體的換熱強度遠小于水；空氣本身的密度低，因此集熱器的空氣流量足夠大時才能得到所需的熱量。強化傳熱和保證足夠的通風量，并在這個前提下保持較小的風機功率，一直是發展高性能太陽能空氣集熱器的關鍵問題。

由內管和外管組成，外管為透光玻璃管，內管涂有太陽能吸熱膜層，設置有若干個穿透的通風孔，為一端開口的空心管體，套裝在外玻璃管內。太陽能集熱器由多個這樣的集熱管和進出風聯箱組成，集熱管位于中間與兩聯箱直通連接。冷風進入進風聯箱，通過每個集熱管的內外管之間的環形空腔，經內管的通風孔滲透進入管內，充分交換管體上吸收的太陽能熱量，由風機牽引集中在出風聯箱形成熱風輸送到房間。

孔管式太陽能空氣集熱器，能使空氣和吸熱體的換熱充分并即時地把吸收的太陽能熱量迅速帶走，送入房間有效應用，風機消耗功率較小，系統集熱效率較高。

關鍵點二

由于太陽能的間歇性和不連續性，太陽能采暖存在著白天陽光供應與晚上用熱需求時間性的差異，即供能和用能的不協調性，有效解決這一問題的技術途徑就是采用蓄熱技術。本系統的室內部分采用低溫相變蓄熱型碳纖維電熱器裝置，協調熱能供求在時間和強度上的不匹配，將不穩定的太陽能變成穩定的熱風輸出，達到連續供暖和節能目的，提高太陽能源的貢獻率。

技術方案

白天陽光充足時，太陽能集熱器產生的熱風通過蓄熱電暖器，以比較穩定的介質相變溫度向房間提供熱量用于供暖，另一方面，將剩余的熱量蓄存在裝置內，在太陽能輻射減小至太陽落山之后的時段，將蓄存的熱量釋放出來。這一過程為太陽能熱風供暖和光蓄熱供暖時段；延續到谷電時間開始，室內蓄熱電暖器自動切換到碳纖維電加熱狀態，廉價谷電產生的熱量用于采暖，同時，將多余的熱量蓄存，在谷電時間截止至陽光充足之前時段，釋放蓄存的熱量。這一過程為互補電加熱和電蓄熱供暖時段，達到24小時連續供暖的目的。

節能分析

系統運行分兩部分：一部分是太陽能熱風和光蓄熱供暖；一部分是谷電加熱和電蓄熱供暖。

對于第一部分的系統設計，根據當地采暖季節的太陽能日平均輻射量和對應采暖房間需要的總熱量來確定集熱器的集熱面積，原則上使集熱器的有效集熱量滿足房間采暖需求，也就是說在這個時段完全利用免費的太陽能，用戶不增加有價能源消耗的運行費用。

另外一部分，也是整個系統的主要耗能部分，出現在每天的22:00至次日的10:00時間段，大多是夜間，可以允許適當降低供暖溫度。以房間溫度12°c為例，在白天保持的房間溫度狀態下，再提供50W/㎡的單位熱負荷就能滿足要求。按農村單間面積25㎡，碳纖維電熱轉換效率98%計算，需要54kJ的熱量，配套1800W電熱功率，需要電力消耗20kW·h，各地區谷電補貼政策不同（按大多數地區0.1元/kW·h)，整個太陽能+光電蓄熱戶用采暖系統在每天的總運行費用為2元，常規采暖期100天，年運行費用為200元左右，體現出系統運行的顯著經濟性和節能性。

綜上所述，太陽能+光電蓄熱戶用采暖系統結構簡單，造價低廉，節能性顯著，居民可承受。具有實用性強，適宜復制推廣的特點，這一系統的推廣應用將在清潔能源替代燃煤采暖的藍天保衛戰中起到積極作用。