太阳能取暖 农村

我国农村住宅太阳能热水供暖系统研究

王志飞;徐姚

【摘要】从农村住宅太阳能热水供暖系统入手,分析了我国农村住宅太阳能热水供

暖系统项目研究现状,提出农村住宅太阳能热水供暖系统项目技术要点,帮助我国解

决农村家庭供暖问题.

【期刊名称】《黑龙江科学》

【年(卷),期】2018(009)012

【总页数】2页(P86-87)

【关键词】农村住宅;太阳能;热水供暖系统

【作者】王志飞;徐姚

【作者单位】哈尔滨远东理工学院,哈尔滨150025;哈尔滨远东理工学院,哈尔滨

150025

【正文语种】中文

【中图分类】TU18

1农村住宅太阳能热水供暖系统

太阳能利用是人类发展清洁能源、节能减排工作的重要内容。太阳能热水器利用太

阳能集热器将太阳辐射能转化为热能以提高水温，是目前城乡应用较多、技术成熟

的一种利用方式，目前已进入广泛实用阶段。我国幅员辽阔，经济发展和气候特点

不尽相同，一方面，我国中部地区农村几乎都有太阳能热水器，在冬天能给家庭提

供充足的热水，冬季农村家庭对电供暖(空调、电地热供暖等)的依赖性很强，但这

些热水除了用于洗碗、刷锅、洗澡外，大部分热水得不到有效利用。另一方面，在

我国一些中南部省份，如河南省、安徽省等，农村地区几乎没有暖气供应，虽然属

于南部地区，冬天和北方相比要暖和一点，但是晚上由于没有暖气供应，冬天也特

别难熬。少数家庭装有电热供暖，能起到供暖作用，但高额的电费并不是每家都能

支付得起，因此开展我国农村住宅太阳能热水供暖系统的研究，解决我国农村冬季

供暖问题具有必要性和可行性。

在我国中部地区，农村大都无法有效解决冬季供暖问题，我国地处温带，太阳能资

源相当丰富，该项目通过对太阳能热水器一些简单的改进，可建立一套完整的供暖

系统，具有极大的发展前途和可行性。完善农村住宅太阳能热水供暖系统具有重要

意义：

第一，帮助农村家庭解决供暖问题。随着人们生活质量的改善，农民对家庭住宅供

暖提出了更高的要求，农村家庭的用水特性、热水供应设备要求与城市有许多不同，

太阳能热水供暖系统能够改善农民生活环境，为农民提供更舒适便利的生活服务，

是新农村建设的一项重要工程，是农村现代化建设的必然选择。第二，解决我国冬

季电力紧张问题。太阳能热水器被广泛应用于农村住宅，可改善农村能源结构，减

少农村家庭冬季对电的依赖度，有效解决农村能源匮乏问题，帮助农村家庭控制成

本，实现了“绿色家居、天人合一”的住宅理想。第三，有效降低环境污染。以

PM2.5为代表的空气污染是困扰我国经济发展和影响人民生产生活质量的重大隐

患，太阳能是可再生的清洁能源，在农村住宅中广泛应用太阳能热水供暖系统可以

充分利用太阳能资源，节约常规能源，保护生态环境，妥善解决农村基本能源消费

问题，是造福子孙的绿色工程。第四，经济效益高。传统的电力热水器受人们收入

水平的限制，加之设备的采购、安装、维护成本偏高，在推广和使用上不能被大众

广泛接受。太阳能热水供暖系统使用方便，来源无须任何成本，可以有效降低费用，

针对太阳能热水器的成本、能源、安装、维护等方面进行优化研究，可使系统高效

益、低成本地为农民提供充足、经济的供暖服务，推动农村发展。

2我国农村住宅太阳能热水供暖系统项目研究现状

我国能源形势紧张，环境污染情况严重，这对广大人民群众的生产、生活和身体健

康造成了威胁，我国在寻求清洁新能源、推动传统能源节约方面做出了诸多研究，

太阳能热水供热系统以清洁性、经济性、安全性和可再生性等优势成为能源持续发

展的首选。

目前我国供暖主要采用空调供暖、煤炭供暖、电采暖、天然气供暖等。太阳能热水

器在我国发展了二十几年，我国太阳能热水器的产量和保有量已跃居世界第一，形

成了一定的产业规模和技术优势。但太阳能热水供暖系统作为一项系统工程，遇到

了技术研制、建筑配套、市场推广和售后服务等一系列问题，太阳能供暖系统具有

使用效率高、环保、便捷、经济效益高的突出特点，具有广泛的市场适用性和可行

性，符合我国节能减排的政策，由此可见，市场发展空间巨大、前景良好。笔者针

对太阳能热水器供暖系统的集热效果、经济性和环境效益展开分析，以促进我国农

村住宅的深入发展。

第一，集热效果分析。我国地处亚洲，属北温带，中部大部分地区太阳幅射量不均

衡，春季雨水较多，太阳供热不足；夏季供热能力富余；秋季天气晴朗少雨，日照

时间长；冬季气温低，太阳辐射强度小而热水需求量大。农村住宅太阳能热水供暖

系统要科学分析各季节日照时间、辐射强度、大气温度及室内温度调控需求，满足

供暖系统热水集热要求。第二，经济性分析。目前中部地区农村住宅采用多种形式

的取暖设备，主要有液化石油气热水器、电热水器、太阳能热水器、煤炉、沼气燃

气灶和柴火炉灶等。液化石油气热水器成本较高；电热水器运行成本高，耗电成本

不经济；沼气燃气受地质条件及水质情况限制，不能被广泛采用；未经改良的太阳

能热水系统存在热水器成本高、供热不稳定、投资回收期长等缺点。第三，环境效

益分析。常规的能源在燃烧过程中会释放大量有毒有害气体，污染环境，破坏森林，

太阳能热水系统的环境效益巨大，减排效果显著。

3农村住宅太阳能热水供暖系统项目技术要点

太阳能供暖系统设备主要有隔热水管、供暖管、水压传感器、温度传感器、循环装

置、电辅助加热器。太阳能供暖系统运行原理主要是：首先，通过隔热水管与太阳

能热水器的连接，使热水通过隔热水管进入供暖管，待供暖管里的热水冷却到指定

温度后，冷却后的水流入循环装置进行收集，第二天水再通过循环装置进入太阳能

热水器进行加热。其中温度传感器检测供暖管的水温，水压传感器检测太阳能热水

器的水压。实际工作中应关注以下技术要点：第一，温度传感器和水压传感器。水

温、水压检测控制系统是太阳能热水供暖系统的关键部件，在测量水温时需要将电

容充分放电，再通过热敏电阻尺对电容充电，统计电容充电时间，再根据预先测定

的充电时间与温度的关系测定温度。水压传感器为自动上水装置提供可靠数据支持，

用软件实现不同水质下水位测量误差的自动补偿，提高水位测量的精度与通用性，

以数字信号输出水位及水温数据，以保证太阳能热水供暖系统安全性和准确性。第

二，水循环系统。要建设和完善农村自来水的冷水供给供应，解决操作烦琐、冬季

结冰等问题，提高太阳能热水供热系统的应用程度。水循环系统可以采取手动与自

动给水模式，手动控制水泵因频繁启动而发生的故障。南方农村普遍采用副水箱与

太阳能配合使用方法，压力罐、水泵供水设备成本低廉，是较为常见的供水系统。

第三，太阳能热水器隔热水管、供暖管的采集。太阳能热水供暖系统的保温隔热和

供暖管路设计是正常工作的重要保障。在设计系统中，要充分考虑所处地区的自然

气候因素，采取模块化程序设计方法，优化隔热水管、供暖管线路排放，保证管路

组件质量性能和规格参数符合设计要求，使系统程序结构简单、组合灵活、调试维

护便捷，体现节能经济的设计理念。另外，要考虑太阳能热水器的集热与保温问题，

做好集热保温设备的研究和调试，以提高太阳能热水供暖系统的适用性。

4结语

加强我国农村住宅太阳能热水供暖系统的研究对于提升农民生活品质具有重要现实

意义。要加强农村住宅太阳能热水供暖系统与农民住宅建筑一体化建设，注重热水

供暖系统集热效果、经济效益和环境效益分析，做好温度传感器、水压传感器、水

循环系统、隔热水管和供暖管的设计研发，解决农村住宅供暖问题。

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