太陽(yáng)能——農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)建筑供暖的必然選擇

賈英洲　高援朝

關(guān)鍵詞：太陽(yáng)能主動(dòng)式采暖熱儲(chǔ)存

一、能源形勢(shì)分析

近年來(lái)石油和煤炭等傳統(tǒng)能源近似瘋狂的漲價(jià)，嚴(yán)重的影響了國(guó)內(nèi)國(guó)際經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，也直接影響了人民日常生活。與去年相比，今年煤炭?jī)r(jià)格增長(zhǎng)了近一倍，生活用煤價(jià)格已近每噸千元，冬季的采暖費(fèi)增長(zhǎng)近一倍。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)和人民生活用能還將繼續(xù)增長(zhǎng)，長(zhǎng)期看著我國(guó)能源的緊缺和價(jià)格上漲是必然趨勢(shì)。

地球上石油、煤炭的儲(chǔ)量是有限的，按現(xiàn)有探明儲(chǔ)量計(jì)算，石油只夠開(kāi)采四五十年，煤炭也只夠開(kāi)采200年。而隨著社會(huì)的發(fā)展和人類生活水平的提高，全社會(huì)的能源消耗量還會(huì)不斷增加，我們總不能在幾十年或最長(zhǎng)幾百年內(nèi)把全球的礦物能源消耗完吧。煤炭石油等礦物能源還是重要的化工原料，把它們作為燃料燒掉其實(shí)是很大的浪費(fèi)。從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，煤炭石油等礦物能源的價(jià)格大幅度上漲是必然的。如果我國(guó)的人均能耗達(dá)到美國(guó)現(xiàn)在的水平，則全世界的石油都供我們用也不夠，因此，必須找出應(yīng)對(duì)的辦法。我國(guó)政府把節(jié)能減排作為一項(xiàng)基本國(guó)策、對(duì)各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)提出節(jié)能減排指標(biāo)一票否決，就是應(yīng)對(duì)這種形勢(shì)采取的一項(xiàng)重要措施。

二、農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)建筑采暖用能的前景分析

建筑采暖用能，占我國(guó)生活用能的很大一部分，一個(gè)普通家庭每年僅采暖就要消耗煤炭1.5～2噸。此外，洗浴、炊事、洗衣等生活用熱水也消耗不少的燃?xì)饣螂娔堋１狈綇V大農(nóng)村家庭住宅冬季都需要采暖，隨著人民生活水平的不斷提高，就是所謂采暖過(guò)度區(qū)（黃河以南長(zhǎng)江以北）和非采暖區(qū)（長(zhǎng)江流域）也有強(qiáng)烈的冬季采暖需求，這些都大大增加了對(duì)能源的需求量。

目前我國(guó)北方農(nóng)村家庭住宅采暖，大都是采用直接燃煤爐或土暖氣，這些采暖方式都較落后，存在以下問(wèn)題：

1．燃燒效率低，浪費(fèi)大量寶貴的礦石燃料。隨著人們對(duì)采暖要求的不斷提高，仍大量使用低效率的燃煤爐，必將加重能源浪費(fèi)，加劇國(guó)家能源的緊缺，推進(jìn)煤炭?jī)r(jià)格的大幅上漲，加重了農(nóng)民的負(fù)擔(dān)。

2．大量燃煤會(huì)加大二氧化碳等污染氣體的排放，尤其是使用低效率的土暖氣爐，更是浪費(fèi)能源，嚴(yán)重污染環(huán)境。

3．由于無(wú)專業(yè)人員管理，燃燒狀態(tài)不穩(wěn)定，夜間封火時(shí)常發(fā)生滅火現(xiàn)象，溫度波動(dòng)較大，供暖質(zhì)量很差，很容易誘發(fā)疾病產(chǎn)生，甚至發(fā)生一氧化碳泄漏，危害人民健康。

因此，農(nóng)村家庭住宅采暖必須改變主要用煤炭的老路。

在農(nóng)村建筑采暖用能的替代辦法中，電、燃?xì)鈨r(jià)格昂貴，不可能大量推行，剩下的只有秸稈等生物質(zhì)能和太陽(yáng)能兩種能源具有可行性。農(nóng)作物秸稈、柴草是最原始的農(nóng)村生活用能源，前些年由于煤炭?jī)r(jià)格低，好多作物秸稈被放空燒掉，把其重新利用當(dāng)然是好事。但是，存在以下幾方面問(wèn)題：其一，很多作物秸稈可以作飼料，其價(jià)值更高。其二，作物秸稈熱值低，煙熏火燎，污染生活環(huán)境，燃燒使用很不方便，群眾不愿意用。其三，一部分作物秸稈可做工業(yè)原料，（如稻草麥草可造紙）一部分秸稈可還田作肥料。，除去上述用處，所剩的秸稈量已不多，用于采暖不夠。由于這些原因，把秸稈和柴草作為采暖用能，前景并不廣闊。剩下只有太陽(yáng)能一條路。

在我國(guó)所謂采暖過(guò)度區(qū)和非采暖區(qū)，冬季也是很冷的，也有較強(qiáng)烈的采暖需求。但在這里更不能再直接用燃煤來(lái)采暖，也不宜消耗寶貴的電力資源，太陽(yáng)能可能是必然的選擇。

太陽(yáng)能是取之不盡用之不竭的最干凈的能源，我國(guó)北方冬季又有較好的日照條件，加之采用地暖供熱只需50~60℃的低溫?zé)嵩?，與太陽(yáng)能集熱溫度正好相匹配，我國(guó)在太陽(yáng)能熱利用方面的技術(shù)又比較成熟，因此，利用太陽(yáng)能采暖將是最現(xiàn)實(shí)、最干凈、最經(jīng)濟(jì)的途徑。

三、太陽(yáng)能—農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)建筑采暖用能的必然選擇

為什么說(shuō)太陽(yáng)能是農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)建筑采暖用能的必然選擇呢？主要有以下原因:

1．從資源方面說(shuō)，我國(guó)主要采暖區(qū)在北方，而北方又恰好是日照比較好的地區(qū)，太陽(yáng)能資源比較豐富。尤其在需要采暖的冬季，晴天比較多，為太陽(yáng)能采暖提供了有利的條件。

其他能源都受各種各樣的條件限制，如地?zé)崮?、風(fēng)能等替代能源不是任何地方都有，生物質(zhì)能受產(chǎn)量的限制，唯有太陽(yáng)能普照大地，幾乎是公平的提供給各地，且能量巨大，只要有效的收集技術(shù)，就能獲得充足的能量。

2．經(jīng)過(guò)30多年的發(fā)展，太陽(yáng)能熱利用技術(shù)已很成熟，集熱效率高，其集熱溫度和供暖所需的溫度很匹配，完全可滿足供暖需要。

3．從經(jīng)濟(jì)技術(shù)上分析，從上世紀(jì)七十年代開(kāi)始，經(jīng)過(guò)三十年多年的研究開(kāi)發(fā)，我國(guó)的太陽(yáng)能集熱技術(shù)有了飛躍式的發(fā)展，如高效集熱元件真空集熱管生產(chǎn)技術(shù)相當(dāng)成熟，其相對(duì)價(jià)格（相對(duì)人民的收入水平）降低了幾十倍，甚至幾百倍。過(guò)去一根真空管的價(jià)格相當(dāng)于普通職工一月的工資（四五十元）?，F(xiàn)在同樣的一根真空管不足十元，相當(dāng)于普通職工月工資(幾百元，幾千元)的幾十分之一，甚至幾百分之一。這為大規(guī)模利用太陽(yáng)能提供了技術(shù)保證和現(xiàn)實(shí)的經(jīng)濟(jì)物質(zhì)基礎(chǔ)。

四．太陽(yáng)能集熱器面積的選擇

1．房屋采暖熱負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)

目前一般設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為40～80w/m²，對(duì)節(jié)能型房屋，可按每平方米采暖面積耗能40瓦計(jì)算，

太陽(yáng)能的能量密度較低，用太陽(yáng)能采暖需要有較大的集熱面積。為盡量減少太陽(yáng)能集熱器的面積，要對(duì)房屋采取較好的隔熱保溫措施，以減少房屋的熱損失，降低單位面積所需的熱負(fù)荷。故用太陽(yáng)能采暖，都應(yīng)是節(jié)能型房屋，其供熱量一般可按40w/m²計(jì)算。有資料顯示，某些隔熱保溫好的房屋，其熱負(fù)荷僅為20～30w/m²。

2．一般家庭采暖熱負(fù)荷計(jì)算

一個(gè)普通農(nóng)戶家庭可按60m²的采暖面積計(jì)算，其中兩間臥室，每間15m²，另有中廳和廚房約30m²。（人口多的可適當(dāng)增加面積），

按60m²采暖面積、40w/m²計(jì)算，則其每天的總用熱量為：

40w/m²×60m²×(3600秒×24小時(shí))

=207360000j=50000大卡

若按30w/m²計(jì)算，則其每天的總用熱量為:

30w/m²×60m²×(3600秒×24小時(shí))

=155520000j=37500大卡

3．太陽(yáng)能集熱器面積的確定

在晴朗的天氣里，在地球表面上，垂直于太陽(yáng)光輻射平面上的太陽(yáng)輻射能大約是1000w/m²，考慮到大氣中常有灰塵、云霧等影響其透明度，我們可按800w/m²計(jì)算。

由于是在冬季采暖，我們?nèi)∶刻斓娜照諘r(shí)間為6小時(shí)來(lái)計(jì)算，即取當(dāng)?shù)卣嫣?yáng)時(shí)上午9點(diǎn)至下午3點(diǎn)，（實(shí)際日照時(shí)間要長(zhǎng)些，9點(diǎn)前和下午3點(diǎn)后也有日照，正可補(bǔ)充接近3點(diǎn)和9點(diǎn)時(shí)陽(yáng)光斜射造成的不足800w）

太陽(yáng)能集熱器的集熱效率可按50%計(jì)算，則太陽(yáng)能集熱器的功率為:

800w/m²×50%=400w/m²

按一個(gè)家庭60m²采暖面積、40w/m²計(jì)算，則其則所需要的集熱器面積為:

207360000j÷（400w/m²×3600×6）=24m²

按60m²采暖面積、30w/m²計(jì)算，則其則所需要的集熱器面積為:

155520000j÷（400w/m²×3600×6）=18m²

集熱器面積與采暖面積之比為:

24/60=1/2.5 和18/60=1/3.3

即每1m²集熱器可向2.5m²或3.3m²的房間供暖

考慮到有時(shí)會(huì)出現(xiàn)陰天，上述比值可取1/2和1/3。

即每1m²集熱器可向2～３m²的房間供暖

按上述兩個(gè)方案，一個(gè)60m²采暖面積的普通家庭，太陽(yáng)能集熱器面積可分別設(shè)計(jì)為20m²和30m²。

五．太陽(yáng)能集熱器的選擇

由于采暖發(fā)生在冬季，因此，一般應(yīng)選用在低溫條件下綜合性能較好的真空管集熱器。這里有兩種基本方案:

第一種，普通平板密排列式真空玻璃管集熱器。這種集熱器技術(shù)成熟，熱性能也較好，目前應(yīng)用較多。其集熱溫度較適宜于地板輻射采暖系統(tǒng)。

第二種，半固定聚光型玻璃真空管集熱器。這種集熱系統(tǒng)是中國(guó)農(nóng)村能源協(xié)會(huì)太陽(yáng)能協(xié)調(diào)組組織專家最新研制的集熱系統(tǒng)。這種系統(tǒng)有下述主要優(yōu)點(diǎn):

1．集熱溫度高。由于有3～4倍的聚光比，每個(gè)真空管接受的光輻射強(qiáng)度提高了3～4倍，故真空管集熱器內(nèi)水溫上升加快，可獲得較高的集熱溫度，在冬季也可達(dá)到70～80℃。不僅可以用在地板輻射采暖系統(tǒng)，而且可以用在采用普通散熱器的散熱系統(tǒng)，從而大大擴(kuò)展了太陽(yáng)能采暖的應(yīng)用范圍。

2．系統(tǒng)成本降低。由于有3～4倍的聚光，故玻璃真空管用量只有非聚光系統(tǒng)的1/3，大大節(jié)省了真空管的用量。雖然聚光器要產(chǎn)生一定的成本，但比真空管要造價(jià)低。而且，支架成本也有所降低。

3．可自動(dòng)改變集熱面面積，在春夏季非供暖季節(jié)，不需要大面積集熱時(shí)，其集熱面積可自動(dòng)變小為原來(lái)的三分之一。避免了大量熱能不能利用、不好處理的難題。

六．隔熱保溫和墻體本身的蓄熱功能

為減少房屋的熱損失，盡量降低房屋采暖的熱負(fù)荷，要對(duì)房屋采取較好的隔熱保溫措施。具體方法，在墻體外側(cè)粘貼一層5～8厘米的泡沫塑料板保溫層，窗戶要采用雙層玻璃，外門最好采用雙道密封門，或加一個(gè)密封較好的帶保溫層的門簾。

要注意，隔熱保溫泡沫塑料板要粘附在外墻。這樣不僅隔熱保溫性能好，而且可使墻體本身成為儲(chǔ)熱的載體。白天給房間加熱時(shí)，墻體也同時(shí)被加熱，儲(chǔ)存了大量熱能。晚上無(wú)太陽(yáng)能加熱時(shí)，由于有外墻隔熱層，墻體儲(chǔ)存的熱量不易散失，可保持室內(nèi)溫度平穩(wěn)，下降很慢。

試驗(yàn)表明，只要墻體有較好的外墻隔熱保溫，白天用太陽(yáng)能給房屋供熱后，晚上即使不供熱，房間溫度降低一般不超過(guò)1度，完全可滿足家庭采暖的要求。

七．輔助熱源

太陽(yáng)日照有很大的不穩(wěn)定性，不僅有晝夜之分，在冬季也會(huì)出現(xiàn)多日的陰雪天氣，為保證房間保持穩(wěn)定的、適宜的溫度，可采用適宜的輔助熱源。

電能和燃?xì)舛际强蛇x擇的輔助熱源，因?yàn)檫@兩種能源都有啟動(dòng)快、易操作、污染小、使用方便的優(yōu)點(diǎn)，可根據(jù)情況快速反應(yīng)，迅速的啟動(dòng)或關(guān)閉輔助系統(tǒng)。

關(guān)于燃?xì)獠膳到y(tǒng)，有成熟的技術(shù)和較廣泛的應(yīng)用，這里不再來(lái)敘述。

關(guān)于電加熱系統(tǒng)，有電直接加熱系統(tǒng)和熱泵供熱系統(tǒng)兩種方案。

直接電加熱系統(tǒng)，造價(jià)低，施工簡(jiǎn)單，但耗電量大，其效率最大不超過(guò)100%，即一千瓦的電能最多產(chǎn)生一千瓦的熱能。對(duì)于日照好，很少用輔助熱源的地區(qū)，或天氣條件不宜用熱泵的地區(qū)（如氣候太寒冷地區(qū)，空氣源熱泵結(jié)霜嚴(yán)重）可采用這種方法。

熱泵供熱系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省電能，其能效比至少能達(dá)到200%，即至少節(jié)電一倍甚至3～4倍。其缺點(diǎn)是初投資較大些，對(duì)于日照較差、需要輔助熱源較多的地區(qū)，可采用這種方法。

八、太陽(yáng)能的儲(chǔ)存

為應(yīng)對(duì)太陽(yáng)日照的不穩(wěn)定性，除輔助熱源外，還應(yīng)設(shè)置熱能儲(chǔ)存系統(tǒng)。對(duì)此問(wèn)題，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用，我們分三個(gè)層面來(lái)分析：

1．房屋自身的蓄熱功能

前面已談到房屋自身也有不小的蓄熱功能，在外墻隔熱保溫的條件下，當(dāng)白天太陽(yáng)能集熱器向房間供熱時(shí)，墻體本身，以及室內(nèi)各種家具、衣物，都會(huì)吸收大量熱能，溫度不斷提高，從而儲(chǔ)存下大量熱能。在外墻有較厚的隔熱保溫層的條件下，熱量向外散發(fā)很慢，實(shí)際試驗(yàn)表明，每天降溫在1℃左右，假設(shè)有太陽(yáng)能供熱時(shí)室溫為20℃，隨后有兩天變陰，則兩天后室溫降為18℃，仍是比較舒適的居住溫度。

如果我們?cè)诮ㄖ课輹r(shí)，在墻體內(nèi)設(shè)置一些相變蓄熱材料，如硫酸鈉的水化物，則將有更好的蓄熱效果。

2．中小型儲(chǔ)熱水箱

為了在夜間也能供熱，我們可以設(shè)置一個(gè)儲(chǔ)熱水箱。我們還按一個(gè)普通農(nóng)戶家庭60平方米的供熱面積、30m²太陽(yáng)能的集熱器計(jì)算。設(shè)白天收集到的太陽(yáng)能，50%在白天使用，另50%晚上用。根據(jù)前面假定，即熱水器的有效功率是400w/m²,則每天收集的太陽(yáng)能為：

400w/m²×30m²×3600秒/小時(shí)×6小時(shí)

=259200000j=62208大卡

儲(chǔ)熱水箱的儲(chǔ)熱量為: 62208÷2=31104大卡

設(shè)儲(chǔ)水溫度為65℃，最低可降到30℃。溫差為65℃－30℃=35℃。

則所需水箱容量為:

311040大卡÷（1大卡/公斤·℃×35℃）=888公斤

儲(chǔ)熱水箱的容量選為800公斤～1噸即可

3．地下熱儲(chǔ)存

用地上儲(chǔ)水罐儲(chǔ)熱只能進(jìn)行當(dāng)日的熱儲(chǔ)存，若進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的熱儲(chǔ)存，就需要成十倍的增大儲(chǔ)水箱的容量，這不僅大大增加成本，而且其隔熱保溫性能也不好。要進(jìn)行長(zhǎng)期熱儲(chǔ)存，理論和實(shí)踐都證明，采用地下熱儲(chǔ)存是經(jīng)濟(jì)可行的選擇。

地下熱儲(chǔ)存有很多優(yōu)點(diǎn)，儲(chǔ)熱量大是其主要點(diǎn)。其容量可達(dá)幾十至千百立方，不僅儲(chǔ)存的大量水可大量蓄熱，而且水窖周圍的土壤也能儲(chǔ)存大量的熱能。此外，其造價(jià)也比地上建水罐低得多。可實(shí)現(xiàn)熱能的季節(jié)性儲(chǔ)存，即把春、夏、秋季的太陽(yáng)熱能儲(chǔ)存到冬季用。

（1）儲(chǔ)水窖的容量估算

仍假定普通農(nóng)戶的供暖面積為60m²，每天約需50000大卡的熱能。若儲(chǔ)水溫度為50℃，供熱后水溫降至25℃，則每天需要熱水量為:

50000大卡÷（1大卡/公斤·℃×25℃）=2000公斤=2噸

可見(jiàn)一個(gè)20m²的儲(chǔ)水窖，儲(chǔ)存50℃的熱水，即使沒(méi)有太陽(yáng)，也可以對(duì)60平米的房間供暖10天。

（2）儲(chǔ)水窖的建造

具體方法是在地平面2米以下挖一個(gè)直徑3米、深3米、容積約20m²的儲(chǔ)水窖，底面和四周用水泥混凝土抹好，不需要另加隔熱保溫層。上部用鋼筋混凝土制頂，要加隔熱保溫層。

這種儲(chǔ)水窖的建造難度并不大，比沼氣池的技術(shù)要求低，只要不漏水即可。其成本稍大于一個(gè)家用沼氣池。

（3）儲(chǔ)水窖四周土壤的儲(chǔ)熱性能分析

當(dāng)太陽(yáng)能集熱器向水窖內(nèi)加熱時(shí)，水窖內(nèi)水溫升高，熱量會(huì)向四外擴(kuò)散傳遞，不過(guò)水窖的四周和底部可看成是由土壤組成的無(wú)限厚的蓄熱材料和無(wú)限厚的保溫層，熱量只會(huì)聚集儲(chǔ)存在周圍的土壤中而不會(huì)散失掉。其溫度分布是：越接近水窖壁處溫度越高，越遠(yuǎn)溫度越低。只有頂部可向大氣散熱。故四周和底部不需要采取隔熱保溫措施。

如果熱量向土壤擴(kuò)散到居中心6米處，則形成一個(gè)直徑12米、高10米的土壤蓄熱層，其容積達(dá)1100多m²，是水窖容積的三十多倍，既使土壤的單位熱容量按水的1/3計(jì)算，其總儲(chǔ)熱量也是水窖內(nèi)水儲(chǔ)熱量的十倍以上。可以說(shuō)土壤的蓄熱能力是無(wú)限的，足可以把春、夏秋季全年的熱量?jī)?chǔ)存起來(lái)，供冬季采暖用。

當(dāng)水窖內(nèi)的水溫由于向房間供熱而溫度降低，低于土壤溫度時(shí)，土壤中的熱量就會(huì)向水窖內(nèi)的水傳遞，向水窖補(bǔ)充熱量，以保證向房間供熱。

（4）水窖頂部散熱分析

頂部距地面有兩米，水窖四周儲(chǔ)熱區(qū)按地面直徑12米范圍計(jì)算，地面散熱面積約100m²。干土的導(dǎo)熱系數(shù)約為0.12（千卡/米·小時(shí)·℃）,濕土導(dǎo)熱系數(shù)變化較大，在0.56～1.5間,我們可在地面采取一些隔熱措施，如加蛭石、干土、鋪設(shè)泡沫板等隔熱層，使其平均散熱系數(shù)控制在0.3以內(nèi)。深層土壤溫度為15～18℃間，水窖內(nèi)水溫為50℃以上。若地面和儲(chǔ)熱層之間的平均溫差按20℃計(jì)算，則平均每平米地面每天的散熱量為:

0.3千卡/米·小時(shí)·℃×20℃÷2米×24小時(shí)

=72大卡/m²

100m²地面的總散熱量約7200大卡，約為每天集熱器總集熱量50000大卡的14%。散熱量遠(yuǎn)小于收集的熱量，故在春夏秋季只要有太陽(yáng)，就可以逐日積集儲(chǔ)存太陽(yáng)熱能。

在冬季，等水窖中的水由于向房間供暖而溫度降低時(shí)，土壤中的熱會(huì)反過(guò)來(lái)向水窖供熱，使水溫升高，以保證向房間供熱。

（5）儲(chǔ)水窖四周和底部熱量傳遞分析

儲(chǔ)水窖為直徑3米深3米的圓柱體，則其

側(cè)面積為: 3×3.14×3=28m²。

底面面積為: 3.14×1.5×1.5=7m²

底部和四周總面積為:28+7=35m²

我們假設(shè)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間收集太陽(yáng)能進(jìn)行熱儲(chǔ)存，儲(chǔ)水窖及其外側(cè)土壤的溫度分布已經(jīng)達(dá)到這樣一種狀態(tài)：水窖內(nèi)側(cè)水溫是50℃，6米外土壤溫度是20℃，每隔一米的溫降為5℃，則距水窖壁一米處土壤的溫度是45℃，。假設(shè)該處土壤為濕土，其導(dǎo)熱系數(shù)為1.2，則水窖側(cè)面和四周每天向外的總導(dǎo)熱量為:

1.2大卡/米·小時(shí)·℃×35m²×24小時(shí)×5℃÷1米

=5040大卡

同一天收集器收集的太陽(yáng)熱能為50000大卡，這就是說(shuō)一天收集的太陽(yáng)能只有約1/10傳遞到土壤內(nèi)，很小一部分。再考慮頂部散失的一小部分熱量，其余大部分熱量還儲(chǔ)存在水窖內(nèi)的水中，使水溫升高。由此可見(jiàn)儲(chǔ)水溫度足可滿足采暖用。如果夏秋季日照好，儲(chǔ)水溫度達(dá)到60℃以上有可能的。

九、幾種技術(shù)方案

1．單集熱器系統(tǒng)

本系統(tǒng)單由太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)組成，通過(guò)循環(huán)泵直接向房間散熱器供熱，沒(méi)有輔助熱源，也沒(méi)有儲(chǔ)水箱，只靠墻體和室內(nèi)物品本身的儲(chǔ)熱功能來(lái)儲(chǔ)存熱能。其主要優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)造價(jià)最低。缺點(diǎn)是室內(nèi)溫度波動(dòng)較大。適宜在日照好、晝夜溫差較小、或不太寒冷的地區(qū)應(yīng)用。對(duì)采暖質(zhì)量要求不太高的地方可采用這種系統(tǒng)。

2．集熱器+小水箱+輔助熱源系統(tǒng)

這種系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是供熱穩(wěn)定，當(dāng)太陽(yáng)能充足時(shí)用太陽(yáng)能供暖，當(dāng)其不足時(shí)，啟動(dòng)輔助熱源供暖。但其造價(jià)較第一種方案高，且需要消耗一定的傳統(tǒng)能源（電能或燃?xì)猓?/p>

3．集熱器+地下儲(chǔ)水窖系統(tǒng)

這種系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是供熱最穩(wěn)定，不管當(dāng)天太陽(yáng)能充足與否，地下儲(chǔ)水窖內(nèi)儲(chǔ)存的熱能都能不斷向房間穩(wěn)定的供熱，且一般不需要輔助熱源。其缺點(diǎn)有二，一是要增加建造儲(chǔ)水窖的成本，二是儲(chǔ)熱溫度較低一般為50℃左右，只適用于地板輻射供暖。

十．經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益分析:

1．經(jīng)濟(jì)效益

成本（按一個(gè)普通家庭估算）

太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)成本: 7—8000元

儲(chǔ)水系統(tǒng)成本: 3—5000元

合計(jì): 10000—13000元

隨著大批量的生產(chǎn)，以及技術(shù)的完善和進(jìn)步，還會(huì)進(jìn)一步降低系統(tǒng)的造價(jià)。按目前能源價(jià)格，每年可節(jié)省2000元，五六年可收回成本。而太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)至少可用10?5年。

2．社會(huì)效益

2.1．首先為國(guó)家節(jié)省了大量的煤炭、石油、電等優(yōu)質(zhì)緊缺的能源資源，減少了對(duì)大氣的二氧化碳等污染氣體的排放量，減少了環(huán)境污染。

2.2．提高了供暖的質(zhì)量，改善了農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)的生活環(huán)境，并可大大降低農(nóng)村的發(fā)病率和死亡率。

前面已提到，目前在農(nóng)村冬季采暖采用的土暖氣法或直接燃煤法，不僅效率低，供暖不穩(wěn)定，而且對(duì)室內(nèi)和大氣環(huán)境污染嚴(yán)重，常引起煤氣中毒事故，直接危及人的生命安全。農(nóng)村的冬季，老人的死亡率明顯提高，其主要原因就是沒(méi)有良好的供暖設(shè)施，屋內(nèi)寒冷溫度波動(dòng)大，老人體質(zhì)弱，容易感冒生病，甚至導(dǎo)致死亡。

采用太陽(yáng)能主動(dòng)式供暖，可以從根本上解決供暖不穩(wěn)定問(wèn)題。可保持房間有較適宜的居住溫度，這對(duì)降低農(nóng)村冬季的發(fā)病率和死亡率、對(duì)降低醫(yī)療費(fèi)用，有重要作用。

3．充足的供熱水功能，提高農(nóng)民的生活質(zhì)量

太陽(yáng)能采暖需要幾十平方米的集熱器，每天可產(chǎn)生幾噸熱水，除采暖外其他生活用水量一般不超過(guò)二百多公斤，因此，一年365天，天天都有充足的熱水供應(yīng)，以用于炊事、洗浴、洗衣、洗碗等其他生活方面，大大方便了廣大農(nóng)民群眾，提高了農(nóng)民的生活質(zhì)量。

十一．前景分析

太陽(yáng)能主動(dòng)式采暖已有較好的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力，其節(jié)省能源的巨大效益和零污染的優(yōu)勢(shì)、以及提高農(nóng)民生活質(zhì)量等多方面的社會(huì)效益，是其它產(chǎn)業(yè)無(wú)法比擬的，因此，必有很好的發(fā)展前景。

1．每戶幾十平方米的集熱器，成十倍的擴(kuò)展了太陽(yáng)能的應(yīng)用范圍，必將帶動(dòng)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生一個(gè)新的飛躍。

2．太陽(yáng)能采暖、太陽(yáng)能與農(nóng)村建筑一體化，必將成為新農(nóng)村建設(shè)的一項(xiàng)重要內(nèi)容，甚至成為新農(nóng)村建設(shè)的一個(gè)支柱產(chǎn)業(yè)，進(jìn)而促進(jìn)新農(nóng)村建設(shè)。

3．占生活用能約三分之一的建筑采暖用能，用太陽(yáng)能供給，從根本上解決了農(nóng)村二氧化碳的排放問(wèn)題，這對(duì)改善我國(guó)生態(tài)環(huán)境具有舉足輕重的作用。未來(lái)再和太陽(yáng)能光發(fā)電結(jié)合，農(nóng)村就可能成為可再生能源的基地，成為我國(guó)能源建設(shè)的重要戰(zhàn)略支點(diǎn)。