太陽能采暖并非是一項新技術，但是大規模應用在戶式采暖并不常見。然而，今年河北省清潔取暖光熱項目猛一下子多了起來，讓我們來關注一

太陽能采暖并非是一項新技術，但是大規模應用在戶式采暖并不常見。然而，今年河北省清潔取暖光熱項目猛一下子多了起來，讓我們來關注一下這個現象！

一、提出問題太陽能供暖猛增，可行性如何？根據政府招標信息公示，2020年上半年光熱+戶用采暖改造項目一共十條，涉及總金額共4.78億元，主要集中在秦皇島、邢臺兩地。秦皇島采用太陽能+生物質鍋爐形式，邢臺以太陽能為主，輔助熱源為多種電熱形式加熱設備，沉寂多年的太陽能又開始引來多方關注。

以往的太陽能采暖項目使用情況如何？據知情人士透漏，在河北省光熱開發最成熟的地區之一，秦皇島的使用情況也并不樂觀——海港區東港鎮曾采用太陽能+電加熱的形式進行戶用采暖改造，卻出現了使用費用過高、效果不好的的情況，老百姓根本用不起，只能再次進行“二次”改造，選擇熱泵熱風機作為替代。

現在的太陽能改造項目是否有所改善？以清河縣2020年農村地區冬季清潔取暖電代煤太陽能+電輔助采暖系統項目為例，要求太陽能保證率達到50%，張家口甚至要求達到70%，這樣的要求能不能實現，當地輻照度能否滿足采暖需求，決定了太陽能使用的可行性。

二、能不能用？光照時長僅1/3，冬季熱量衰減40%太陽能只有在天氣晴好的天氣才能獲得足夠的輻射熱量，保證正常工作。

氣象資料顯示，河北日照時長為2200~3000小時每年，加之冬季多云、雨雪天氣較多，太陽能能夠正常工作的時間不到30%，且還是在熱負荷較小的白天，從實際工作時間上就滿足不了50%，甚至70%的太陽能保證率。

另外，由于冬季太陽高度角偏移，輻照量衰減十分嚴重。以河北唐山為例，全年總輻射量4747.14MJ/㎡，全年日均輻照量13MJ/㎡，冬季供暖期間輻射強度衰減近40%，十分不利于太陽能冬季采暖。三、是否穩定？儲熱水箱過小，需要再大十倍太陽能采暖一個尷尬的地方在于，只能在白天用，只能在天氣晴好的日子用，而恰恰這些時間段房間的熱負荷很小，一旦到了夜間、遇到連續的雨雪天氣，用戶制熱量需求最大的時候，太陽能采暖恰好處于無法工作狀態，使用效果非常不穩定。

解決這個問題，通常采用儲熱水箱用來蓄熱。以清河縣改造項目為例，配備水箱容量400L，按照供水溫度40℃，蓄熱溫差10℃計算，整個水箱儲存熱量為4.2kJ/（L·℃）×400L×10℃=16.8MJ，僅僅占到日均熱量的18%，相當于同等配置下空氣源熱泵1個小時的制熱量。

如果真的要想達到白天儲存熱量，晚上使用，或者平時儲存熱量，連續雨雪天使用的效果，所需要的水箱容量起碼要再大十倍。四、是否省錢？預計比空氣源熱泵貴38%根據今年河北采用光熱形式的煤改電項目來看，目前的輔助熱源主要有生物質鍋爐和電熱形式輔助采暖兩種。以清河縣煤改電項目技術要求為例，供暖面積60平米，采用太陽能+電輔助采暖作為熱源，太陽能保證率達到50%，輔助熱源采用電暖器形式。按照每天的所需熱量363MJ計算，采用電加熱輔助熱源，每個采暖季運行費用為2538元。同等情況下，采用太陽能+生物質鍋爐采暖方案運行費用更高，為3120元。直接采用空氣源熱泵運行費用最低，僅1584元，費用同比降低38%。

由此可見如果采用電加熱+太陽能采暖的形式，整體能耗水平等同于半個電鍋爐，根本達不到太陽能采暖預期的節能效果。而采用生物質鍋爐作為輔助熱源，也并非良策。據了解，由于需求量的增加，生物質顆粒的成本現在已經漲到了1500~2000元每噸的市場價，因為整個市場的體量很小，一旦大規模增加需求，燃料成本必然會持續上漲，增加使用成本。五、初裝費如何？60平米超過1W元，安裝面積大初裝費主要分為兩部分，一部分為太陽能采暖系統，一部分為輔助熱源的成本。其中太陽能采暖系統由集熱器、支架、管道、水泵、水箱等組成，按照60平米的房子配100根管計算，每只管的成本為40元，真空管的成本要4000元，總成本約6000~8000元。輔助熱源如采用生物質鍋爐或電鍋爐形式，按照2.5kW計算，需要1000元以上。總的成本為7000~9000元以上，再加上人工成本等費用，初投資超過10000元，并沒有想象中的“超值”。兩套熱源輪流使用，還造成設備空置的浪費。另外，太陽能的安裝面積要求很高。按照冬季供熱建筑面積60㎡的住戶為例進行計算。每日所需熱量約為363MJ，平板式太陽能集熱器集熱效率取平均值為45%，管道及水箱熱損失取20%，太陽能保證率50%，日均輻照量17MJ/㎡。

需要用于收集熱量的的集熱器總面積為363MJ×50% /（17MJ/㎡×80%×45%）=29.7㎡，總安裝面積超過建筑面積的一半。太陽能集熱器的安裝必須要滿足相應的安裝傾角，位置也必須在屋頂或開闊的地面，進一步限制了其應用。六、舒適度如何？白天熱，早晚冷，波動明顯太陽能集熱器用于冬季采暖時，水溫波動非常明顯。正午前后，集熱量及集熱效率能達到較高水平，集熱效率在 60%以上，出水溫度能達到50℃以上，此時房間的熱負荷小，熱水就會在室內末端反復循環，造成室內溫度過高。

但是在陰雨、多云天氣，以及每日除8：00-15：00之外的時間段，集熱效率非常低，在下午4點時甚至僅為8%左右，不及最高值的十分之一，直接導致出水溫度極低，難以滿足建筑的采暖熱水需求。造成用戶使用時忽冷忽熱，舒適度極低。七、能用幾年？太陽能故障多，不到十年就要更換太陽能民用采暖并非是新應用，據知情人士介紹，早在氣、電割據的形式出現以前，太陽能采暖就得到大規模推廣，但是成功案例并不多！主要是由于維護成本高、使用壽命短，后期使用容易出現漏水、凍壞、設備損壞等諸多問題，因此太陽能集熱器的理論壽命雖然可以達到10年，但在實際應用中很多項目沒過幾年就要面臨設備淘汰。戶用太陽采暖一般安裝在屋頂，安裝傾斜角度大，集熱器展開面積大，安裝固定難度高。秦皇島就有不少用戶甚至遇到過安裝在屋頂的太陽能集熱器被大風吹“飛”的情況。此外，太陽能采暖系統由一根根真空管或平板集熱器組成，各集熱器之間通過管道連接，很容易發生漏水。大量管道位于室外，一旦遇到極端惡劣天氣或農村臨時性斷電，整個系統包括設備、管道都會被凍壞，后期維護成本極高。八、總結應用受限太多，慎重大面積推廣最后總結一下，太陽能采暖目前面臨的問題仍舊很多，大規模推廣的前路很難說一帆風順。1）日照時長不足1/3，輻照強度冬季衰減40%，應用受限制；2）初裝費高，兩套熱源共超過1W；3）夜間、雪天熱需求大，太陽能無法使用，蓄熱量又不足，效果不穩定；4）運行費用高，大部分時間使用電輔助，當太陽能保證率50%情況下，比熱泵多耗電30%；5）用戶體驗效果差，一天中冷熱波動明顯；6）使用壽命短，不到十年面臨更換。

版權聲明：本文摘自于《熱泵市場》公號