據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，全國(guó)供熱采暖耗能全年約為1.3億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，耗能很大，屬于建筑能源消耗較高的領(lǐng)域。太陽能采暖系統(tǒng)具有較好的節(jié)能減排效果。目前已在全國(guó)實(shí)施數(shù)十個(gè)太陽能采暖項(xiàng)目，分布在黃河以北的若干省市，累計(jì)采暖面積達(dá)30萬?，但相比傳統(tǒng)集中供暖替代比例不到1%，太陽能采暖具有較大的推廣潛力，市場(chǎng)前景非常廣闊。
太陽能采暖蓄勢(shì)待發(fā)
發(fā)改委能源所公布的數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)工業(yè)鍋爐排放的煙塵和二氧化硫分別占全國(guó)總排放量的41.6%和22.2%，燃煤工業(yè)鍋爐以高能耗、高污染位居榜首。環(huán)保部門在對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)和氣象數(shù)據(jù)分析得出冬季燃煤污染物排放是影響空氣質(zhì)量的重要原因。近年來，我國(guó)能源結(jié)構(gòu)在不斷加速調(diào)整，對(duì)太陽能光熱利用而言，我國(guó)是全球太陽能光熱產(chǎn)業(yè)大國(guó)，集熱面積位居全球之首，但主要是熱水系統(tǒng)的應(yīng)用，太陽能利用在國(guó)家能源戰(zhàn)略中一直處于重要的補(bǔ)充性能源地位，從京津地區(qū)大型燃煤鍋爐的替代上可以看出清潔、高能效的燃?xì)庹紦?jù)著市場(chǎng)主導(dǎo)。但是，隨著我國(guó)天然氣進(jìn)口需求的逐年增長(zhǎng)，國(guó)際天然氣市場(chǎng)的高溢價(jià)日漸突出，發(fā)展可再生清潔能源利用迫在眉睫，太陽能供熱采暖蓄勢(shì)待發(fā)。
據(jù)了解，在國(guó)外，如丹麥、德國(guó)和瑞士等歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家，太陽能供暖系統(tǒng)占有很高的市場(chǎng)份額，為整個(gè)太陽能熱利用的20%~50%。在德國(guó)，只有包含采暖用途的太陽能光熱應(yīng)用系統(tǒng)才享有政府補(bǔ)貼，部分地區(qū)的補(bǔ)貼甚至達(dá)到每平方米120歐元。在我國(guó)沒有集中供熱管網(wǎng)的地區(qū)，尤其是在區(qū)域性供熱和單體建筑上，太陽能采暖大有用武之地，城鎮(zhèn)化將為太陽能采暖產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；l(fā)展提供契機(jī)和平臺(tái)。事實(shí)上，太陽能采暖除了在城鎮(zhèn)化和新農(nóng)村建設(shè)中大有作為以外，對(duì)工廠、醫(yī)院、學(xué)校、賓館、游泳館等工商業(yè)設(shè)施的建設(shè)和改造，太陽能采暖潛力同樣巨大。
對(duì)于太陽能企業(yè)而言，太陽能熱采暖早已不是什么技術(shù)難題。但是太陽能受季節(jié)和天氣影響，其能量呈現(xiàn)不穩(wěn)定性和不連續(xù)性，為彌補(bǔ)太陽能間歇性能源的缺陷，保證太陽能熱利用的穩(wěn)定高效運(yùn)行，太陽能資源的跨季節(jié)性調(diào)動(dòng)以及儲(chǔ)熱、換熱、熱流動(dòng)的技術(shù)運(yùn)作是關(guān)鍵，儲(chǔ)熱要做到長(zhǎng)效，盡量減少因時(shí)間因素造成的熱損失；換熱要做到熱能交換之后，采暖和熱水分開；熱流動(dòng)是要把大規(guī)模的蓄熱快速而充分地提取出來。國(guó)內(nèi)各大太陽能企業(yè)已具備面向不同區(qū)域、不同市場(chǎng)需求，提供以太陽能光熱為主體，兼容電能、空氣源、燃?xì)獾容o助能源的綜合性熱水、熱采暖綜合解決方案。農(nóng)村采暖市場(chǎng)前景巨大，在農(nóng)村安裝太陽能設(shè)施，考慮哪些因素呢?
太陽能采暖工程的配置依據(jù)
1.根據(jù)房間取暖面積的大小來判斷需求的能量
在我國(guó)北方地區(qū)冬季的最低氣溫在-30℃左右，如果是保溫效果良好的房間，每平方米每天大約需要0.8kW·h的能量。100?房間每天需要80kW·h的能量。如果房間墻壁沒有做保溫，那么需要的能量會(huì)更多，集熱器用量相應(yīng)要加大。
2.根據(jù)太陽能接收器面積的大小來判斷接收的能量
在我國(guó)北方地區(qū)，在最寒冷的一月份，太陽光垂直射向太陽能接收器的能量每天每平方米大約在3kW·h左右。比較好的接收器光熱轉(zhuǎn)化效率在50%左右。要想接收80kW·h的能量至少應(yīng)安裝60?的接收器。這樣設(shè)計(jì)每天接收的能量才夠當(dāng)天取暖用，同時(shí)要考慮熱泵、天然氣等輔助能源作為補(bǔ)充。
3.考慮安裝熱量?jī)?chǔ)存設(shè)備
家用住宅安裝太陽能采暖裝置，并將接收的太陽能轉(zhuǎn)化為熱能先儲(chǔ)存起來，每天接收的能量除了夠當(dāng)天用以外還要有剩余用于夜晚和陰天使用。在東北地區(qū)，一月份連續(xù)陰天一般不超過三天，按照連續(xù)三天陰天也能正常取暖來設(shè)計(jì)，儲(chǔ)存器的儲(chǔ)存能量至少應(yīng)在300kW·h以上，如果采用熱水儲(chǔ)存，熱水箱至少應(yīng)在40m³以上（采用其它方法儲(chǔ)存，儲(chǔ)存能力應(yīng)與之相當(dāng)）。同時(shí)太陽能接收器的面積也要增大三分之一左右，即100?房間應(yīng)該安裝大約90?的太陽能接收器（樓房不易安裝儲(chǔ)存器，主要原因是儲(chǔ)存器的體積太大，沒有地方安裝。目前儲(chǔ)存能量達(dá)幾百千瓦時(shí)、體積較小、成本又較低的能量?jī)?chǔ)存器還沒有）。如果用戶不準(zhǔn)備安裝能量?jī)?chǔ)存器，必須得安裝能量輔助設(shè)備。在東北地區(qū)利用太陽能只用于白天取暖，夜晚和陰天需用輔助能量加熱，100?房間至少應(yīng)安裝40?太陽能接收器才有使用價(jià)值。
4.采暖裝置必須符合能量守恒定律
要想完全利用太陽能取暖，在設(shè)計(jì)時(shí)必須做到：
（1）先根據(jù)取暖房間的大小和墻壁保溫情況來估測(cè)每天需要的能量。一般墻壁和門窗的保溫效果都是良好的，每平方米的平均耗熱功率在10瓦左右（室內(nèi)外溫差為45℃時(shí)），100?房間的外表面積大約在320?左右，每天散熱能量大約為80kW·h。即平均每天需要約80kW·h的能量。
（2）根據(jù)每天需要的能量來設(shè)計(jì)太陽能接收器的接收面積。如果室內(nèi)平均每天需要80kW·h的能量，太陽能接收器每天至少應(yīng)接收120kW·h的能量。其中80kW·h的能量當(dāng)天用，余下的能量?jī)?chǔ)存起來留做陰天用。太陽能接收器的光熱轉(zhuǎn)化效率按50%計(jì)算，在東北地區(qū)每平方米太陽能接收器每天能接收1.5kW·h的能量，要想接收120kW·h的能量至少應(yīng)安裝80?的太陽能接收器（一般安裝90?較適宜）。如果不是保溫房，需要的能量將增倍。
（3）儲(chǔ)存器的儲(chǔ)存能力要與需要的能量匹配。在東北地區(qū)的一月份連續(xù)陰天一般不超過三天，按在-30℃時(shí)連續(xù)三天陰天也能使室溫保持在15℃以上來設(shè)計(jì)，儲(chǔ)存器的儲(chǔ)存能力應(yīng)在300kW·h以上。如果采用熱水儲(chǔ)存，熱水箱的容積不能小于40m³，40m³的熱水每陰一天水溫下降2℃，向室內(nèi)提供約90kW·h的能量，連續(xù)三天陰天水溫下降約6℃左右，仍能使室溫保持在15℃以上。
總之，太陽能采暖推廣前景除我國(guó)北方大多數(shù)城鎮(zhèn)外，南方部分有條件的城市也將逐步實(shí)現(xiàn)冬季供暖，而采用新能源的分布式供暖系統(tǒng)將有力地緩解我國(guó)建筑能耗增長(zhǎng)過快的勢(shì)頭。同時(shí)，可改善因供暖引起的環(huán)境問題。
