摘 要：有的朋友可能想用太阳能热水带地暖，行得通吗？这个专题我们就一起探讨下太阳能热水的基础知识吧。希望本文结束之时，朋友们自有答案。
关键字：太阳能；热水；地暖
太阳能是取之不尽用之不竭的绿色能源，在这个倡导低碳环保的年代，如果我们能用太阳能带地暖，既符合时代潮流，又经济实用，岂不乐哉？
作为工程技术人员，我们应该有这样的概念，太阳能热水的光热转化率是各种太阳能利用中转化效率较高的。据悉，在光伏发电方面，非晶硅薄膜电池9%左右，单晶硅电池17%左右，砷化镓电池20%左右。在太阳能热水转化方面，太阳集热器全日集热效率，国标经验值取0.40～0.55，实验数据取0.4。由此我们可以看到，直接用太阳能光热转化，利用率相对较高。
首先我们应该针对各房间仔细计算建筑物的采暖耗热量负荷。负荷计算在以前专题讲过，不再重复。本专题我们用热指标进行估算，当缺乏相关资料或者进行方案计算时可用热指标的方法。请注意此表源于《城镇供热管网设计规范》（CJJ 34-2010），估算数据一般偏于保守。先回顾下常用的热指标：
注：1 表中数值适用于我国东北、华北、西北地区；
2 热指标中已包括5%的管网热损失。
以北京为例，查《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50736-2012）附录A，供暖室外设计温度为-6.9℃。按照节能75%标准建筑的住宅楼，计算的耗热量指标一般都在30W/㎡以下。
每日耗热量计算：
（以北京地区节能建筑面积100㎡住宅楼为例）
热指标：q=30W/㎡
热负荷：Q=q•A（100㎡）=3000W
每日采暖耗热量：Qr=3kW×3600×24（小时）=259200kJ（合72kW•h）
朋友们请注意，这个数值只在室外供暖设计温度下得到，即当室外为-6.9℃时。当实际温度高于此温度时，采暖热负荷将低于此值。当实际温度低于此温度时，采暖热负荷将高于此值。如果用纯粹的电发热采暖，在此设计温度下，每天需要72kW•h的电能。
北京的冬季（1月、2月、3月、12月）日照辐射量平均为9730kJ/m（集热器受热面上的辐照量为水平面上的辐照量做一修正：9730kJ/㎡×1.2=11676 kJ/㎡）。
太阳辐照资料：
根据国家气象中心提供的《中国气象辐射资料年册》（2001年）中，北京（区站号：54511；东经：11628°；北纬：3948°；观测点海拔高度：31.3m）的月日均及年总辐射数据（单位MJ/m）：
太阳能的集热效率取50%
太阳能集热面积S=259200kJ/（11676kJ/m×50%）=44.4㎡
我们可以看到，纯粹靠太阳能板采暖将是一件不可思议的事情。当我们想给别墅或者平房这些热指标更大、面积更大的房间使用太阳能时，按照上面的方法，我们计算出的太阳能板面积可能要达到上百平方米。因此，我们不得不转换思路。一方面我们要进一步降低建筑物的采暖能耗指标，另一方面，我们可以考虑使用热泵、燃气壁挂炉等辅助热源。
下面我们百度搜索下利用太阳能采暖的成功案例：
1.北京延庆原乡美利坚别墅示例
项目名称：原乡美利坚别墅太阳能采暖系统项目。
项目规模：建筑面积200㎡；集热器的面积：40㎡；水箱容量：1500L。
管路材质：太阳能专用管外敷聚氨酯发泡保温。辅助能源：与用户室内的燃气锅炉串联使用。系统特点：采暖季，太阳能系统可满足11、12、3月份供暖总量的60%～70%左右，1、2月份满足供暖总量的20%～30%左右。
2.门头沟新农村太阳能采暖示例
项目规模：总建筑面积1670㎡，最大单户建筑面积300㎡，最小单户建筑面积20㎡。集热器的面积：总集热器面积550.8㎡，最大单户面积100㎡，最小单户面积10.2㎡。水箱容量：600L、300L。辅助能源：与用户室内的燃煤锅炉串联使用。系统特点：冬季时系统自动排空，不使用电热带防冻，降低能耗。
冬季时，采取自动控制将集热器内热水回流到水箱内，将热量通过地暖散到室内，防止晚上集热器内热量散失。节能测算：每支真空管1.5L/集热管×50支集热管×4组集热器=300L，占系统一天内收集热量的20%左右。
项目名称：六里桥办公室太阳能采暖项目。项目规模：总建筑面积200㎡。集热器的面积：31㎡。水箱容量：1000L。辅助能源：采用电加热。
我们可以看到，大多利用太阳能采暖的工程都是采用了辅助加热措施，兼顾节能和太阳能板的使用面积。
太阳能虽然廉价，但是能量密度低，受天气影响较大，也可考虑蓄热技术，实现时间、季节调节，利用谷电优惠政策等。这样看来，太阳能的利用仍然有助于节能减排，低碳环保。也许就像关灯1小时，也许就像少开一天车……
给朋友们介绍几本太阳能的资料：《太阳能热水系统与建筑一体化构造》（12J13）、《太阳能集中热水系统选用与安装》（06SS128）、《太阳能集热系统设计与安装》（06K503）、《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》（GB50364-2005）、《太阳能集热系统设计与安装》（06K503）。
参阅资料：
百度百科“太阳能采暖系统”
《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50736-2012）
《辐射供暖供冷技术规程》JGJ 142-2012
《城镇供热管网设计规范》（CJJ 34-2010）
