我國(guó)幅員遼闊，人口眾多，在廣大的北方地區(qū)，寒冷的冬季都需要利用各種設(shè)施采暖驅(qū)寒，其中又以各種大小不同的燃煤鍋爐為主。
隨著人民生活水平的提高，在廣大小城鎮(zhèn)和農(nóng)村燃煤量不斷增加，燃煤鍋爐燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的溫室氣體及各種有害物質(zhì)大量低空排放，造成了嚴(yán)重的大氣污染，成為“霧霾”天氣的主要元兇之一。
因此，積極研究并開(kāi)發(fā)利用新能源、可再生能源，將成為我國(guó)在今后相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)的重大戰(zhàn)略任務(wù)。
一、我國(guó)北方多層建筑
太陽(yáng)能采暖模式研究必要性
建筑能耗巨大 優(yōu)質(zhì)礦物能源緊缺
我國(guó)三分之二的國(guó)土面積屬?lài)?yán)寒、寒冷和冬冷夏熱地區(qū)，這個(gè)區(qū)域主要包括東北、西北、華北地區(qū)，每年日平均溫度≦5℃的天數(shù)都在90天以上。
這一區(qū)域國(guó)土面積占全國(guó)的70%，在這些地區(qū)的采暖建筑中，平房和層多樓房仍占相當(dāng)數(shù)量，外墻保溫結(jié)構(gòu)基本沒(méi)有。在中小城市、小城鎮(zhèn)、尤其在廣大農(nóng)村舊式建筑更是如此。
這種建筑占社會(huì)建筑中的比例達(dá)70%，建筑能耗占社會(huì)能耗的30%。
隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，建筑能耗將成為全社會(huì)能耗總量的首位。而優(yōu)質(zhì)能源如天然氣、石油供應(yīng)相當(dāng)緊張，50%需要進(jìn)口，這也將涉及國(guó)家能源安全長(zhǎng)期戰(zhàn)略。
以河北為例，據(jù)調(diào)研，在河北省農(nóng)村室溫要達(dá)到14℃，僅采暖、生活熱水兩項(xiàng)每個(gè)家庭每年要消耗煤炭5.4—6.4噸原煤（5000大卡）。
河北省農(nóng)村常住農(nóng)戶(hù)1079萬(wàn)個(gè)，照此啟動(dòng)，每年需要原煤6366.1萬(wàn)噸，排放二氧化碳11913.7萬(wàn)噸需要運(yùn)輸車(chē)輛318.3萬(wàn)輛次以上。社會(huì)能力難堪重負(fù)。
全國(guó)政協(xié)調(diào)研組就建筑能耗問(wèn)題提交的調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，就目前的能源發(fā)展趨勢(shì)，到2020年我國(guó)建筑能耗將達(dá)到10.9億噸標(biāo)煤。折合電力29430億千瓦.時(shí)，相當(dāng)于34倍三峽電站年發(fā)電量。
如此建筑能耗水平若真正運(yùn)行起來(lái)，我國(guó)礦物能源社會(huì)擁有量根本不能滿足供應(yīng)。同時(shí)，這些地域的采暖多屬于低空排放，大氣污染嚴(yán)重，為該區(qū)域的霧霾推波助瀾。
可見(jiàn)開(kāi)展小城鎮(zhèn)、村鎮(zhèn)建筑節(jié)能，解決房屋冬季采暖問(wèn)題是直接關(guān)系到三大問(wèn)題：
1、國(guó)家能源安全戰(zhàn)略；
2、大氣環(huán)境霧霾治理；
3、三北地區(qū)可持續(xù)發(fā)展。
開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能、生物質(zhì)能等可再生能源解決供暖，特別是解決廣大小城鎮(zhèn)與村鎮(zhèn)采暖，此舉具有重要的現(xiàn)實(shí)意義與長(zhǎng)遠(yuǎn)的社會(huì)意義。
二、 解決途徑
分布供能解決途徑
燃?xì)猓ㄕ託狻⑻烊粴狻峤鈿猓?/div>
地源熱能
我國(guó)太陽(yáng)能采暖發(fā)展已具備條件：
太陽(yáng)能采暖技術(shù)基本成熟
我國(guó)北方太陽(yáng)能資源充足
經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，我國(guó)已經(jīng)成為世界上最大規(guī)模的太陽(yáng)能集熱器生產(chǎn)能力，在太陽(yáng)能熱利用采暖方面技術(shù)基本成熟；
我國(guó)的主要采暖區(qū)在北方，又恰好是我國(guó)日照比較好的地區(qū)，太陽(yáng)能資源豐富，尤其在采暖的冬季，晴天天數(shù)較多；
廣大農(nóng)村、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、中小城市大都是多層建筑或平房，每戶(hù)有較大的可利用屋頂面積，為實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能供暖提供了基礎(chǔ)條件。
河北維克萊恩太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)有限公司位于河北省臨城經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)，占地160畝，是河北省大型太陽(yáng)能光熱利用、生物質(zhì)燃燒設(shè)備主要研制、生產(chǎn)單位。
公司年生產(chǎn)能力為高效太陽(yáng)能集熱器500萬(wàn)㎡，太陽(yáng)能集熱采暖成套設(shè)備20萬(wàn)臺(tái)套，生物物質(zhì)低排放燃燒爐10萬(wàn)臺(tái)套。與中科院寧波材料技術(shù)與工程研究所聯(lián)合組建了“中科院維克萊恩太陽(yáng)能應(yīng)用技術(shù)研究中心”。
注冊(cè)商標(biāo)為“醒獅世紀(jì)號(hào)”，是“河北省委省政府農(nóng)村面貌提升行動(dòng)”太陽(yáng)能采暖工程成套設(shè)備唯一示范單位。在河北省建設(shè)示范工程246處。在山東、北京等地建設(shè)示范工程20多處。
在河北省太陽(yáng)能利用行業(yè)協(xié)會(huì)的倡導(dǎo)支持下，公司與中科院寧波材料所、河北省科學(xué)院能源研究所合作、致力于太陽(yáng)能采暖可行性實(shí)踐摸索，跟蹤借鑒了河北省秦皇島、北京平谷等試點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)和不足，積累了大量“主動(dòng)式太陽(yáng)房”建設(shè)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。
成功實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能采暖利用率60％以上；
加上生物質(zhì)能輔助系統(tǒng)，可再生能源供能率達(dá)80%；
已獲得國(guó)家專(zhuān)利12項(xiàng)”，完成工程257項(xiàng)，簽訂下年度工程600項(xiàng)，具備了在我國(guó)北方采暖區(qū)域大面積推廣的技術(shù)條件。
三、“五位一體”太陽(yáng)能互補(bǔ)采暖技術(shù)
所謂“五位一體”太陽(yáng)能為主多能互補(bǔ)采暖技術(shù)是根據(jù)我國(guó)北方冬季氣候特點(diǎn)，按照節(jié)能、簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)、高效的原則，將太陽(yáng)能技術(shù)和生物質(zhì)能等多種可再生能源利用技術(shù)、節(jié)能技術(shù)有機(jī)結(jié)合在一起，充分發(fā)揮技術(shù)集成優(yōu)勢(shì)，從而取得最大的能源效應(yīng)，形成一個(gè)冬季取暖四季熱水供應(yīng)系統(tǒng)。系統(tǒng)包括：高效太陽(yáng)能集熱單元、輔助熱源單元、室內(nèi)散熱單元、自控單元、房屋外保溫單元。
太陽(yáng)能采暖運(yùn)行原理圖
高效太陽(yáng)能集熱單元：包含一是太陽(yáng)能集熱管，二是保溫蓄熱水箱。其原理就是利用太陽(yáng)能將集熱管內(nèi)的水加熱后，儲(chǔ)存到蓄熱水箱里。然后按設(shè)定溫度，通過(guò)自動(dòng)循環(huán)泵再輸送到鋪有地盤(pán)管的每個(gè)房間，從而達(dá)到供暖目的。
室內(nèi)散熱單元：包含地板采暖。符合《JGJ142—2004地面輻射供暖技術(shù)規(guī)程》。
房屋外保溫節(jié)能單元：房屋外保溫節(jié)能系統(tǒng)在太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)中非常重要。其主要作用就是最大限度的防止室內(nèi)熱量外泄，保障室內(nèi)供暖效果。
建筑保溫要求：
1、墻壁保溫：系統(tǒng)采用外墻保溫，外墻墻壁鋪掛60～80mm阻燃型聚苯乙烯泡沫板，按照建筑規(guī)范進(jìn)行施工。按照《JGJ 144—2004 外墻外保溫工程技術(shù)規(guī)程》執(zhí)行。
2、屋頂保溫：按照《GB 50345—2004 屋面工程技術(shù)規(guī)范 9.保溫隔熱屋面 》執(zhí)行。
3、門(mén)窗保溫：參照《JGJ103—2008 塑料門(mén)窗工程技術(shù)規(guī)程》《GB50210 鋁合金窗》執(zhí)行。玻璃層數(shù)大于等于3層。
輔助熱源單元：包含生物質(zhì)能、然氣能、空氣能、地?zé)?/a>能等與太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)進(jìn)行串聯(lián)，當(dāng)遇到連陰天、下雪天的時(shí)候，可以點(diǎn)燃爐具，或使用然氣能、地?zé)?/a>能、空氣能等予以輔助，從而保持熱能的持續(xù)供應(yīng)，保證室內(nèi)取暖溫度。
自控單元：由單板機(jī)、電控器、循環(huán)泵、溫度探頭組成，全面自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)。
四、太陽(yáng)能采暖運(yùn)行模式
太陽(yáng)能+燃?xì)猓ㄕ託狻⑻烊粴狻峤鈿猓?nbsp;
五、 實(shí)現(xiàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)系列
太陽(yáng)能集熱單元標(biāo)準(zhǔn)：執(zhí)行《GB/T 26975—2011全玻璃熱管真空太陽(yáng)集熱管》、《GB—T18713—2002太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝及工程驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范》。
輔助熱源單元標(biāo)準(zhǔn)：采用多功能環(huán)保爐具，其配置按照用戶(hù)建筑面積每平方米不低于100w。
根據(jù)房屋面積一般可選用12千瓦、17千瓦、22千瓦燃煤或生物質(zhì)成型燃料爐具。參照《DB13/T1407_2011 河北省地方標(biāo)準(zhǔn) 生物質(zhì)成型燃料爐具》《GB 16154 民用水暖煤爐技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》執(zhí)行。
室內(nèi)散熱單元標(biāo)準(zhǔn)：執(zhí)行《JGJ142—2004地面輻射供暖技術(shù)規(guī)程》。
房屋外墻保溫標(biāo)準(zhǔn)：系統(tǒng)采用外墻保溫，外墻墻壁鋪掛60～80mm阻燃型聚苯乙烯泡沫板，按照建筑規(guī)范進(jìn)行施工。執(zhí)行《JGJ 144—2004 外墻外保溫工程技術(shù)規(guī)程》。
保溫門(mén)窗標(biāo)準(zhǔn)：執(zhí)行《JGJ103—2008 塑料門(mén)窗工程技術(shù)規(guī)程》《GB50210 鋁合金窗》。玻璃層數(shù)大于等于3層。
屋頂保溫標(biāo)準(zhǔn)：按照《GB 50345—2004屋面工程技術(shù)規(guī)范 9.保溫隔熱屋面 》執(zhí)行。
安全技術(shù)要求：
1、系統(tǒng)電器與用電安全按照《GB/T 13869—2008 用電安全導(dǎo)則》執(zhí)行。
2、系統(tǒng)防雷安全按照《GB 50057—2010 建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》執(zhí)行。
六、 太陽(yáng)能采暖功能及先進(jìn)性
太陽(yáng)能采暖功能及先進(jìn)性
功能一：采暖期運(yùn)行不受規(guī)定采暖日期限制！
采暖期運(yùn)行：根據(jù)本地氣候條件，系統(tǒng)可在規(guī)定采暖期開(kāi)始之前一個(gè)月，即每年的陽(yáng)歷10月下旬開(kāi)始運(yùn)行，在采暖期結(jié)束后可根據(jù)氣溫情況結(jié)束系統(tǒng)運(yùn)行，可隨意控制采暖期限，這一特點(diǎn)超過(guò)城市按照規(guī)定日期供暖的方式，是主動(dòng)性太陽(yáng)能暖房的最大優(yōu)勢(shì)。每年進(jìn)九后可點(diǎn)燃生物質(zhì)能、潔凈煤兩用爐，利用炊事時(shí)產(chǎn)生的熱能輔助采暖系統(tǒng)加熱即可，采用天然氣等其他熱源同樣。
功能二：提供四季全部生活用熱水
太陽(yáng)能采暖集熱生活熱水供給系統(tǒng)，采用獨(dú)立系統(tǒng)提供，與整套供熱系統(tǒng)使用的循環(huán)水完全隔離，這樣就使得來(lái)自系統(tǒng)的生活用熱水水質(zhì)不但不會(huì)發(fā)生改變，而且通過(guò)系統(tǒng)水處理器對(duì)生活水源進(jìn)行礦化處理，增加了多種人體需要的微量元素。因此系統(tǒng)供給的熱水，不但可以洗浴，還可以直接用于炊事和二次加熱后直接飲用。
功能三：獨(dú)立冷熱水供給系統(tǒng)
為每個(gè)家庭提供一套獨(dú)立生活用冷、熱水自動(dòng)供水系統(tǒng)，用戶(hù)可根據(jù)需要，建立起一整套家庭生活自來(lái)水自動(dòng)給水。
系統(tǒng)技術(shù)先進(jìn)性一：集熱器
系統(tǒng)技術(shù)先進(jìn)性二：全自動(dòng)運(yùn)行
系統(tǒng)采用智能控制系統(tǒng)，全面實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)全自動(dòng)、智能化運(yùn)行。
系統(tǒng)技術(shù)先進(jìn)性三：循環(huán)系統(tǒng)運(yùn)行成本低
冬季循環(huán)系統(tǒng)運(yùn)行成本每百平米每天僅電費(fèi)需2元錢(qián)，由于本系統(tǒng)輔助能源不需要其他輔助能源，用戶(hù)可用炊事余火即可解決。
七、 經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益分析
（一）、經(jīng)濟(jì)效益： 以100平米工程為例，如果要使室內(nèi)溫度達(dá)到15℃以上，每個(gè)太陽(yáng)能采暖房比傳統(tǒng)采暖爐可節(jié)煤4.7噸，太陽(yáng)能采暖房四季提供的炊事、洗浴用熱水節(jié)可節(jié)煤0.7噸，合計(jì)節(jié)煤5.4噸。以近幾年煤價(jià)平均1000元/噸計(jì)算， 每年可節(jié)約支出5400元，5-6年即可收回太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)安裝和運(yùn)行費(fèi)用，太陽(yáng)能采暖房使用年限達(dá)到15年以上。
按照收回成本后9年計(jì)，每個(gè)家庭可節(jié)約支出57600元。如果按照天然氣計(jì)算,可4年收回投資；與電暖比較可2年收回投資。
（二）、社會(huì)效益： 以100平米工程為例， 工程每年可減少排放二氧化碳16.64噸（15年減少排放249.6噸），二氧化硫54.4千克（15年減少排放816千克），氮氧化合物47.36千克（15年減少排放710.4千克），粉塵416千克（15年減少排放6240千克），爐渣1.84噸（15年減少排放27.6噸），節(jié)能效果顯著。
八、應(yīng)用案例
維克萊恩公司辦公樓
維克萊恩辦公樓太陽(yáng)房監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)
實(shí)際用戶(hù)案例
河北定興南馬坊100㎡太陽(yáng)房采暖工程
河北固安南王起營(yíng)120㎡太陽(yáng)房示范工程
河北衡水120㎡太陽(yáng)能采暖工程
河北邯鄲永年油村村委會(huì)太陽(yáng)120㎡太陽(yáng)能采暖工程
河北張家口赤城縣官莊子衛(wèi)生室150㎡太陽(yáng)房示范工程
河北石家莊市正定縣合家莊村民活動(dòng)中心150㎡太陽(yáng)房示范工程
河北邢臺(tái)內(nèi)丘縣西張麻村民民俗文化園200㎡太陽(yáng)房采暖工程
【稿件聲明】:
文章轉(zhuǎn)載自合作媒體或其它網(wǎng)站，僅為傳播信息，不意味著贊同文中的觀點(diǎn)或證實(shí)文中的描述，文章內(nèi)容僅供參考。若有侵權(quán)行為，請(qǐng)聯(lián)系我們盡快刪除。本網(wǎng)站標(biāo)注原創(chuàng)文章，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明來(lái)源：CCMSA清潔供熱分會(huì)。
文章轉(zhuǎn)載自合作媒體或其它網(wǎng)站，僅為傳播信息，不意味著贊同文中的觀點(diǎn)或證實(shí)文中的描述，文章內(nèi)容僅供參考。若有侵權(quán)行為，請(qǐng)聯(lián)系我們盡快刪除。本網(wǎng)站標(biāo)注原創(chuàng)文章，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明來(lái)源：CCMSA清潔供熱分會(huì)。
