[科普中国]-太阳能地暖系统

太阳能地暖系统是利用太阳能将水加热到30-40度来供居住场地取暖的系统，其效率很高。主要应用于别墅、会所、售楼处等拥有足够露天采光面积的所有建筑。

简介太阳能地暖系统利用太阳能将水加热到30-40度，而地板采暖，水温在三、四十度就可以达到人们所需要的采暖温度。对于普通的民用住宅，采用地板采暖比采用对流采暖节省约20%的能源。另外地板采暖还有如下的优点：垂直温度场分布合理；在舒适度相同的条件下，地暖比对流供暖方式室温低2度，空气对流减弱，有较好的空气洁净度:房间热惯性较好;平均辐射温度适当，可减少人体辐射散热;热源选择宽阔、灵活，在能提供40℃左右热水的地方即可应用;有利于建筑装饰，不占使用面积；有利于实施分户热计量；减少楼层噪音;使用年限长，维护少。因此，只要利用合理，设计得当，太阳能量是完全可以满足日常的采暖需求的1。

配置要想达到太阳能地暖全自动不间断向室内供暖并且能够满足室内采暖负荷需要，不单单将太阳能与地暖连接就能够实现，在配置方面需要五个系统联合工作：

1、太阳能集热板集热系统 生产热水；

2、太阳能控制器、水箱 系统控制；

3、电辅助加热系统 供热补充；

4、恒温蓄热模块 等温储存热能并在供暖不足时向室内散热；

5、地暖系统 高密度的地暖充分换热，一部分向室内供暖，一部分储存在恒温蓄热模块之中，只有如此才能够达到真正意义上的全太阳能地暖。

优点1、运行费用极低,几乎不需要消耗能源（太阳能集热板与采暖面积比足够负荷需要）。

2、采暖舒适，地暖的特点。

3、低温运行太阳能热效率高，35度左右的热水就能够向室内供暖。

4、夏季恒温蓄热模块还有保持室内恒温的作用，不用开空调或减少开空调次数和能耗。此恒温蓄热模块既降低了室内温度又不会有冷风的感觉并且没有能源消耗。

5、清洁环保无污染。

6、可与建筑物形成一体，不占使用面积。

7、节省的采暖费用抵消了初投资，无偿使用自然能源。

8、夏季可将产生的免费热水用作其他用途。

9、由于恒温蓄热模块的等温放热功能总是使室内趋于四季恒温。

缺点单独使用地热热水系统也存在一定的缺陷，在非采暖季节，地热井的供热量可以满足用户的需求，但在采暖季节，大部分地热主要用来用户冬季采暖，只有一小部分地热可以用来补充热水系统，如果单独使用地热，这一部分热量不能满足用户对热水的需要2。

太阳能存在的局限性1、分散性

到达地球表面的太阳辐射的总量尽管很大，但是能流密度很低。平均说来，北回归线附近，夏季在天气较为晴朗的情况下，正午时太阳辐射的辐照度最大，在垂直于太阳光方向1m面积上接收到的太阳能平均有1000W 左右；若按全年日夜平均，则只有200W左右。而在冬季大致只有一半，阴天一般只有1/5 左右，这样的能流密度是很低的。因此，在利用太阳能时，想要得到一定的转换功率，往往需要面积相当大的一套收集和转换设备，造价较高。

2、不稳定性

由于受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响，所以，到达某一地面的太阳辐照度是间断的，极不稳定，这给太阳能的大规模应用增加了难度。为了使太阳能成为连续、稳定的能源，从而最终成为能够与常规能源相竞争的替代能源，就必须很好地解决蓄能问题，即把晴天的太阳辐射能尽量贮存起来，以供夜间或阴雨天使用，但蓄能也是太阳能利用中较为薄弱的环节之一。倘若直接采用电辅助加热，则会大大降低节能减排的效果。

3、高层建筑屋面面积的局限性

高层建筑户数多，而屋面面积有限，每户分摊的屋面面积比多层建筑小。虽然该工程使用了传热快、热损小的无极超导太阳能，但是太阳能集热器所产热水还是不能满足用户的需求。

应用范围主要应用于别墅、会所、售楼处等拥有足够露天采光面积的所有建筑3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学