北京地区新农村建设太阳能采暖调研报告2013年1月一、 太阳能采暖应用情况1. 背景党的十八大提出了 2020 年我国将建成小康社会，北京亦提出将建成国际性 都市北京市新农村建设更是重中之重而新农村建设能源问题是必须解决的 一个难题在解决这一难题的众多能源中，太阳能与燃气结合对彻底解决农村 用能问题更具优势2. 北京新农村建设太阳能采暖应用介绍在北京地区，太阳能采暖的应用主要集中在新农村建设领域，作为社会主 义新农村建设的一部分，太阳能采暖技术在北京郊区已有近 50 万平米建筑的应 用从建设的区域分布来讲，主要分布在北京周边的郊区县，平谷区、门头沟 区、房山区、密云县、昌平区等区县其中平谷区的应用份额最大，平谷区拥有将军关村、玻璃台村、挂甲峪村、 南宅村、太平庄村、井峪村、张家台村、大东沟村、大庙峪村、东四道岭村、 向阳村等 10 余个村镇的整村建设及 1000 余户的太阳能新民居示范户，建设面 积达 35 万余平米，占到北京市农村住宅应用数量的 90%以上，目前正在施工的 还有、西长峪村、核桃洼村、老泉口村等整村改造其他建设地点，如门头沟区的樱桃沟村、岭角村，密云县的北山下村、房 山龙门台村等，也进行了一定规模的农村住宅太阳能采暖建设与示范。
3. 北京目前安装的部分新农村建设太阳能采暖工程名录序号项目名称户数建筑面积m2集热面积m2建筑围护结构集热器类型辅1门头沟区樱桃沟太阳能采暖项目81171723888砖混外墙保温真空管集热器电加2门头沟区岭角村太阳能采暖项目6646201386既有建筑平板集热器燃3大兴区前大营村太阳能采暖项目102330330多孔砖外保温平板集热器生物4大兴区刘家铺村太阳能采暖项目110121002310既有建筑真空管集热器5房山区龙门台村太阳能采暖项目48149761766多孔砖外保温真空管集热器6密云区北山下村太阳能采暖项目63128002034砖混外墙保温平板集热器生物7密云区华润希望小镇太阳能采暖项目218323110砖混外墙保温平板集热器8平谷区大东沟村太阳能采暖项目131220082358多孔砖外保温热管集热器燃9平谷区将军关村太阳能采暖项目86146561904砖混外墙保温平板集热器生物10平谷区将军关村2期太阳能采暖项目171315524275砖混外墙保温平板集热器燃11平谷区玻璃台村太阳能采暖项目68107441360砖混外墙保温热管集热器生物II13平谷区挂甲峪村太阳能采暖项目131229253668砖混外墙保温平板集热器生物14平谷区南宅村太阳能采暖项目1、2、3期3868414810500砖混外墙保温平板集热器生物15平谷区太平庄村太阳能采暖项目1017659993空心砌块保温平板集热器生物16平谷区太平庄村二期太阳能采暖项目121764216空心砌块保温平板集热器生物17平谷区大庙峪村太阳能采暖项目66125251701砖混外墙保温平板集热器生物18平谷区东四道岭村太阳能采暖项目314897660砖混外墙保温平板集热器生物19平谷区张家台村太阳能采暖项目86138601867砖混外墙保温平板集热器生物20平谷区井峪村太阳能采暖项目8580001246砖混外墙保温平板集热器生物21平谷区新农村村委会太阳能采暖项目105134667新型保温建材平板集热器生物22平谷区新农村示范户太阳能采暖项目I162188932739空心砌块保温平板集热器生物23平谷区新农村示范户太阳能采暖项目II312346324329空心砌块保温平板集热器生物24合计39238755563二、 太阳能采暖技术状况目前北京地区的太阳能采暖应用以户用住宅小型太阳能采暖系统为主，应用 太阳能采暖系统的建筑主体为节能型住宅，其建设的方式主要为两种：新建建筑：一种方式为新建节能抗震型的建筑建设太阳能采暖系统，与建筑 同步设计、同步施工、同步验收，北京地区目前以这种建设方式为主。
典型的如 平谷区新农村太阳能采暖建设，全部采用此种模式；既有建筑：另一种方式为在既有建筑推广节能抗震改造的同时进行太阳能采 暖系统的改造与加装，此种方式的建设难度较大，因此实施的数量不多，典型的 如门头沟区的岭角村等从北京地区建设的太阳能采暖技术统计看，目前太阳能采暖技术以太阳能主 动式热水采暖系统为主，建设方式全部为独立户用式系统对于太阳能区域性供 热工程、主被动的空气供热系统还基本没有实践应用1. 太阳能采暖系统型式回E1J1）太平庄村太阳能采暖系统捲白林Q2）将军关村太阳能采暖系统3）太阳能采暖系统简单说明目前，在北京地区的太阳能采暖系统基本上为以上两种系统，太平庄村太阳 能采暖系统应用最广泛，占到北京地区太阳能采暖系统的 80%以上，投资相对较低，效果较好运行原理：太阳能采暖系统中，集热器运行设计全部采用温差循环方式其 中绝大部分均采用直接循环、排空防冻的技术（典型的如太平庄太阳能采暖系统） 也有与国外技术相类似的防冻液——水间接循环系统技术（将军关太阳能采暖系 统）国内设计的太阳能系统中，储水箱的设计方案有两种：单水箱太阳能采暖系 统及双水箱太阳能采暖系统；单水箱太阳能采暖系统是指在太阳能采暖热水系统 中，采暖与热水功能水箱共用一台，采用夹套换热等形式实现功能的区分；双水箱太阳能采暖系统指采暖与热水水箱独立设置，通过系统的阀门切换实现供热功 能的转换。
由于单水箱方案较之双水箱方案具有投资低、占用空间小、使用方便等特点， 因此，北京地区工程应用中除早期实施工程（平谷区将军关村、玻璃台村）采用 双水箱设计方案外，后期实施的工程全部采用了单水箱的太阳能系统设计方案2. 太阳能集热器选型作为太阳能热利用的一个组成部分，太阳能采暖系统采用的集热器类型主要 三种：平板型太阳能集热器、全玻璃真空管太阳能集热器、热管真空管太阳能集 热器平板集热器结构简单，抗压、抗外力冲击、抗冷热冲击能力强，故障率低， 使用寿命长等优点，且易达到与建筑的结合真空管及热管集热器则存在着故障 率相对较高，使用寿命短，与建筑结合性能不佳等问题由于太阳能采暖工程大 部分为与建筑相结合的形式，因而对产品的与建筑结合、故障率、使用寿命等性 能要求较高，相比于全玻璃真空管及热管真空管太阳能集热器，平板太阳能集热 器在这一方面的性能更加优越在集热器的热性能方面，尽管平板集热器的保温性能劣于真空管集热器，但 由于其有效采光面积要远大于真空管集器，因此，在产水温度与环境温度差值较 小的情况下，其热效率要高于真空管集热器实验数据表明，在北京地区环境温 度O°c时，平板集热器的效率高出真空管集热器约15%。
同时，针对太阳能采暖 工程中“非季能源过剩”问题，真空管集热器易发生爆管、真空度降低等问题， 而平板集热器则能较容易地解决这一问题因此，目前北京地区太阳能采暖工程中，除少部分工程中使用了真空管或热 管太阳能集热器外，绝大部分均采用了平板型集热器3. 辅助能源选择太阳能采暖系统的辅助热源从技术上讲可采用任何一种常规热源，以弥补太 阳能不稳定的缺陷目前普遍采用较多的是生物质、电等清洁能源辅助能源目前一般按系统进行统一设置，即一套系统设置一套辅助设备，这 种方案对采用生物质等形式较为适合对于采用电加热辅助的系统，由于其运行 成本较高，部分专业技术人员提出每户按不同区域设置“单体空调”的辅助方案， 此方案具有辅助加热启动速度较快的特点，因此对于用热需求间隙性大的用户更 为适宜从建筑节能的角度考虑，辅助热源的设置除了保证技术上的合理性外，更重 要的是应满足建筑节能的要求《公共建筑节能设计标准》中对采用电热锅炉做 出了限制性规定，太阳能热水采暖系统是以节能为目标的，因此，更应该严格限 制采用电热锅炉作为辅助热源三、 太阳能采暖系统运行状况1. 运行效果太阳能采暖效果，除与太阳能集热器配比面积有关外，还受建筑物建设地点、 建筑材料、房屋结构、建筑朝向、居住人口、生活方式等多种主客观因素影响。
即便是同一建筑物，在不同季节其运行效果也不尽相同目前太阳能采暖系统安 装的比例范围（太阳能集热面积/建筑面积）基本在 1：6-1：8，整个采暖季太 阳能采暖的平均保证率在 30-40%以平谷区太平庄村为例，该村一期工程共计 69 户新民居示范工程，每户建 筑面积111 m2,墙体材料采用金阳砌块，太阳能集热器与房屋建筑面积比为1：7.7,每户安装“九阳”平板太阳能集热器14.4 m2通过测试表明，北京地区在 气温不是很低的采暖季初期和末期，在不使用辅助能源只启动太阳能集热系统的 情况下，房间温度可达到16°C以上在冬季最冷的三个月里，不启动辅助设施 的条件下，太阳能采暖房间的平均温度为10-12度，与非采暖房间的温差在10 度左右由辅助加热系统提供少量的能源对太阳能采暖系统进行补充，就可以达 到较好的取暖效果另外，通过我们长时间的售后服务用户调查，采暖效果的满意与否，与用户 的期望值有很大的关系，比如同样房子，同样采暖效果，绝大多数用户反应使用 情况较好，也有少部分用户反应使用效果较差2. 太阳能采暖的社会效益分析太阳能采暖系统虽然初期投资较大，但在国家能源结构调整、环境保护、改 善农村生活条件及带动农村经济发展等方面具有较高的社会效益。
1) 太阳能采暖系统作为一项新能源利用技术，符合国家资源节约与环境保护的 基本国策，有利于国家整体能源结构的调整2) 在新农村的建设中，太阳能采暖作为新民居建设的一项基本内容，对于改善 广大农民居住生活条件、提高农民对新能源的利用意识等方面能起到积极作 用以平谷区为例，在太阳能采暖示范村建成后，彻底改变了当地居民的生 活条件，带动了旅游业等相关产业发展，吸引了外来消费群体，增加了当地 农民的收入3) 寒冷地区新农村建设中较难的问题是如何利用清洁、廉价、可再生的能源为建筑供暖、供生活热水太阳能采暖系统在北京地区的成功应用，为我国三北和其他寒冷地区新农村建设提供了一项节约资源、保护环境、改善生活的 重要支撑技术从地域上讲，太阳能热水采暖系统更适合在我国中部地区的 推广应用4) 从长远看，随着常规能源价格的不断上涨及污染治理成本的大幅度上升，太 阳能采暖系统的社会及经济效益会更加明显四、 鼓励政策《中华人民共和国可再生能源法》第十七条明确规定：国家鼓励单位和个人 安装和使用太阳能热水系统、太阳能供热采暖和制冷系统、太阳能光伏发电系统 等太阳能利用系统从2006年1月1日起，房地产开发企业应当在建筑物的设计和 施工中为太阳能利。