太阳能取暖房
一、
设计太阳能取暖房的理论依据
最低气温为-30℃的地区，地面接收太阳能量三级，80平方米房间。房上安装太阳能吸热板48平方米，室内地面下方储存热水36立方米。
1、冬天太阳辐射到地面的功率大约是800W/m2。在-30摄氏度时（白天大约-15摄氏度），如果储热箱中的水温是40摄氏度，吸热箱中的吸热板的光热转化功率大约是300W/M2，接收时间5小时，每平方米大约能接收1.5KWH，48平方米吸热箱大约能接收72KWH的能量。如连续阴天三天，水温降到33摄氏度，33摄氏度的水流入吸热板时，吸热板的光热转化功率大约是400W，每平方米每天大约能接收2KWH，48平方米吸热箱每天大约能接收96KWH的能量。
2、墙壁保温层采用12厘米厚笨板，棚上保温层采用15厘米笨板（密度：每立方米10KG以上），在室内外温差为45摄氏度时，每平方米墙壁的散热功率大约是10W左右，四周大约为320平方米（墙壁4米X40M=160平方米+房盖和地面160平方米），总散热功率大约为3200W，南侧窗口吸热和散热大致相等。每天散热总能量大约为77KWH（0.32KWX24H=76.8KWH)。
3、综合以上分析，在最寒冷的冬季，储热箱中的水温大约为35摄氏度，48平方米吸热箱每天大约接收85KWH的能量，其中70KWH的能量供当天用，余下的能量储存起来供阴天用。连续晴天时室温在18摄氏度以上，每阴一天储热箱中水温下降大约2摄氏度（36立方米
的水下降2摄氏度放出的能量为
4200J/KG.℃x36000KGx2℃=302400000J=84kwh)，室温下降1摄氏度，连续阴天三天仍能使室温保持在15摄氏度以上。
4、太阳能取暖房适合建在太阳能接收量为一、二、三极的地区，环境污染严重的地区光线不足也不适合建太阳能取暖房。
二、
太阳能取房的结构
循环水式太阳能取暖房，房屋结构将接收太阳能和储存能量为一体，采用低温接收来提高接收效率、低温大面积散热来提高室内温度的方式，在整个冬季完全利用太阳能取暖，不需要其它热辅助能量。投资一万六千元左右，可以使八十平方米房间的温度，在零下30℃并连续阴天三天时仍保持在15℃以上。一次投资连续使用寿命至少在二十年以上。 取暖原理：由三部分组成，吸热箱、贮热箱和控制电路组成，如图：吸热箱安装在房上，里面安装平板式太阳能吸热板，用于接收太阳能。贮热箱安装在室内地下，用于将吸热箱接收的能量贮存起来并通过地面散热为室内供暖。吸热箱和贮热箱用管道连接起来，管道上安装一个管道泵用于使水循环流动。控制电路的作用是：白天当房上吸热箱中的温度高于室内贮热箱中温度大约10℃时，控制电路使管道泵自动转动，这时贮热箱的水被输送到吸热箱中进行循环加热。傍晚，当吸热箱中的温度高于室内贮热箱中的热水温度1℃时，管道泵自动停止转动，这时吸热箱和管道中的水全部退回室内贮
热箱中贮存起来。（晚上或阴天不接收时室外和管道中没有水，无冻坏的可能。）
三．
取暖过程：
在10月15日左右开始接收（本地气温在－5℃至15℃之间），48平方米吸热板每天大约接收100--130千瓦时的能量，使吸热箱中的水温升高3℃左右（吸热箱中约有36立方米的水）。开始时水温每白天大约升高3℃，夜晚降低1℃。到11月15日左右时（本地气温在-10℃至10℃），水温升到大约45℃时达到平衡。这时每天大约接收100千瓦时的能量供室内取暖，室温在24℃左右。在1月1日－－2月1日（本地气温在－10℃至－30℃之间），水温降至40℃左右达到平衡，这时每天大约接收80--100千瓦时的能量，室温在17--20℃左右，当阴天下雪时，每阴一天，室温下降1℃左右，贮热箱中水温下降2℃左右。当连续阴天三天时，室温下降3℃左右，贮热箱中水温下降6℃左右，仍能使室温保持在15℃以上。4月1日左右停止接收，夏季水温在20℃左右，这些水使室温在炎热的天气里比普通房低2-4℃左右。达到冬暖夏凉的效果。
太阳能取暖房不但能用于取暖还能在取暖期间为厨房、洗澡间供40℃左右的温水。如图：将约50米长的一卷塑料管放入储存箱的热水中，
管的一端接自来水，另一端安水龙头，打开水龙头便能流出热水。
四、建房投资情况
建80平方米太阳能取暖房比建普通房多投资一万六千元左右，使用寿命在二十年以上。
材料数量及预算：
笨板： 1、墙壁保温：每立方米10KG以上----厚6厘米：20立方米。
2、储热箱保温：每立方米10KG以上---厚5厘米：5立方米，
3、吸热箱保温：密度最小的---厚25厘米：12立方米， 约5000元
盐棉板：厚3厘米：50平方米
约1000元，
塑料布：7mX14m二块，5mX12m一块----500元
吸热板：6米X1.85米两块、5.85mX1.85m两块。
约6000元。
铁方管：60X30---60米、50X25--30米
约500元
玻璃丝布：50平方米，
黑色防腐漆：20KG，
玻璃：厚5亳米----16块。
约1000元
镀锌板：厚0.5亳米----4块。
约200元。
管道、水泵、控制电路、管接。
约600元。
储热箱上盖钢筋：2000元。
水泥、砖：2000元。
热水器：200元。
工时：3000元。
总计：22000元。
当年节省：地热、锅炉：4000元，煤、煤棚：2000元。 当年比建普通房多投资：16000元左右。
五、社会影响
1. 保温节能墙体；农村建房四周墙体均采用37厘米砖墙，而节能墙24厘米加保温材料即可达到的保温效果（东隔冷、夏阻热）。节省用砖量30%.中间界山墙采用18厘米的水泥砖，节约能源、增加使用面积，内墙体还可作为热能储热体，没有光照时往屋内缓释热量，保持基本恒温。
2. 南墙太阳能集热器；合理设置的一种高效、长寿命、无需运行费用。没有成本的太阳能。广泛适合长江以北推广，特点是：在建房时，南墙面周围留好墙套,墙面用黑色的热炉渣、水泥抹面，外面将玻璃直接粘结墙套上面。太阳能集热器的成本比传统瓷砖墙面每平
米还底40元（瓷砖每平米30元加人工费每平米30元减去玻璃20元每平米），寿命与建筑等同，机构如：图一。当冬季来临，集热器收集热能将内部空气加热从上边孔进入屋内（35-65摄氏度热风），室内冷空气由下孔进集热器补充，自然的空气对流，采暖效果好，而且无运行费用，并且可以任意时间采暖，比集中采暖时间长。太阳能集热器冬季空气对流还起到紫外线杀菌作用，减少病菌。
3. 温隔热房顶；将保温材料直接浇筑在混凝土下面，抹面材料只需300元，无 需吊顶和房上的炉渣打顶防水，还可以减少房子高度30厘米（民房现在高度都在3.5米以上，掉顶高度为30厘米，净高3.2米），可以节约1500元；民房吊顶需要木材两立方米，再加人工费、材料费大概7000-10000元左右，房上炉渣打顶需3000元左右，综合成本降低12000元，屋顶是节能房最关键之处，屋顶温度最高，如果保温效果不好热损最大。经过测量，早上4-5点室内温度12摄氏度时，储热墙温度是13度，顶棚温度是12.5度，足以证明屋顶的保温效果超过其它屋顶，热量损失很少在零下15摄氏度左右，节能房每晚降温在2-3度，无光照时温度满足居住需要
4. 房顶安装太阳能集热器；最常见的有，真空管式和平板太阳能集热器，系 统内直接用水做热的传导、对流介质，把太阳辐射的能量传到储热水箱内，水箱温度达到一定数值再通过地盘管或风机传到屋内，现有的太阳能采暖连接器已申请专利，申请号为：
（[1**********]8.x），使用寿命可达30年以上，采用比普通的洗浴
工程连接器寿命长1-2倍，经济实用、免维护，适合太阳能采暖工程用。
5. 地板采暖系统；民居采用地板采暖系相对比普通碳钢散热器成本低、寿命长。每个居室只用80米左右的地盘管，加上保温费用也就200多元，不需安装管道，室内整洁、美观、节约空间，分水器按装在厨房背人处，与太阳能集热系统连接，中间加60-80瓦管道循环泵，安装温控器，集热器储热水箱温度达到设定温度时自动启动管道循环泵，将集热器的热量传到地板，水温低时自动停止、无需管理，地板温度和传统民房土炕一样，舒适、卫生，地面温度高于室内温度，适合居住。使用寿命70年，比普通供热节约了维护和更换费用。
6. 中空玻璃窗；合理设计前窗尺寸，尽量减小后窗达到采光，保温、隔音不结霜是目的。
7. 房屋下建地窖一个；（可以抵御严寒、停电、停暖等自然灾害），平时还可以储存水果和蔬菜，在北外墙再留一进风口通地下室，空气经过地下室下面进入屋内由前墙太阳能的出风口排到屋顶上面。空气的流通降低夏季室内温度，保持空气清新。
8. 沼气池的利用；在院内建沼气池一个，沼气与厕所相连，卫生、生态、文明。冬季在沼气池上面建一简易太阳能装置，利用太阳能给沼气池增温，使沼气在冬季也能正常使用，每年可节省燃料费800元左右。
9.居民生活用水；屋顶安装不锈钢水箱一个与水泵连接，自动控制，打开水龙头即可出自来水；房顶的太阳能每天产生大量的生活用水，可以洗澡、洗衣、洗菜，连拖地都使用热水，四季免费使用没有能源消耗，和城市楼房一样，体现了农村的社会文明，每年节约能源费用几百元。
太阳能取暖房
一、
设计太阳能取暖房的理论依据
最低气温为-30℃的地区，地面接收太阳能量三级，80平方米房间。房上安装太阳能吸热板48平方米，室内地面下方储存热水36立方米。
1、冬天太阳辐射到地面的功率大约是800W/m2。在-30摄氏度时（白天大约-15摄氏度），如果储热箱中的水温是40摄氏度，吸热箱中的吸热板的光热转化功率大约是300W/M2，接收时间5小时，每平方米大约能接收1.5KWH，48平方米吸热箱大约能接收72KWH的能量。如连续阴天三天，水温降到33摄氏度，33摄氏度的水流入吸热板时，吸热板的光热转化功率大约是400W，每平方米每天大约能接收2KWH，48平方米吸热箱每天大约能接收96KWH的能量。
2、墙壁保温层采用12厘米厚笨板，棚上保温层采用15厘米笨板（密度：每立方米10KG以上），在室内外温差为45摄氏度时，每平方米墙壁的散热功率大约是10W左右，四周大约为320平方米（墙壁4米X40M=160平方米+房盖和地面160平方米），总散热功率大约为3200W，南侧窗口吸热和散热大致相等。每天散热总能量大约为77KWH（0.32KWX24H=76.8KWH)。
3、综合以上分析，在最寒冷的冬季，储热箱中的水温大约为35摄氏度，48平方米吸热箱每天大约接收85KWH的能量，其中70KWH的能量供当天用，余下的能量储存起来供阴天用。连续晴天时室温在18摄氏度以上，每阴一天储热箱中水温下降大约2摄氏度（36立方米
的水下降2摄氏度放出的能量为
4200J/KG.℃x36000KGx2℃=302400000J=84kwh)，室温下降1摄氏度，连续阴天三天仍能使室温保持在15摄氏度以上。
4、太阳能取暖房适合建在太阳能接收量为一、二、三极的地区，环境污染严重的地区光线不足也不适合建太阳能取暖房。
二、
太阳能取房的结构
循环水式太阳能取暖房，房屋结构将接收太阳能和储存能量为一体，采用低温接收来提高接收效率、低温大面积散热来提高室内温度的方式，在整个冬季完全利用太阳能取暖，不需要其它热辅助能量。投资一万六千元左右，可以使八十平方米房间的温度，在零下30℃并连续阴天三天时仍保持在15℃以上。一次投资连续使用寿命至少在二十年以上。 取暖原理：由三部分组成，吸热箱、贮热箱和控制电路组成，如图：吸热箱安装在房上，里面安装平板式太阳能吸热板，用于接收太阳能。贮热箱安装在室内地下，用于将吸热箱接收的能量贮存起来并通过地面散热为室内供暖。吸热箱和贮热箱用管道连接起来，管道上安装一个管道泵用于使水循环流动。控制电路的作用是：白天当房上吸热箱中的温度高于室内贮热箱中温度大约10℃时，控制电路使管道泵自动转动，这时贮热箱的水被输送到吸热箱中进行循环加热。傍晚，当吸热箱中的温度高于室内贮热箱中的热水温度1℃时，管道泵自动停止转动，这时吸热箱和管道中的水全部退回室内贮
热箱中贮存起来。（晚上或阴天不接收时室外和管道中没有水，无冻坏的可能。）
三．
取暖过程：
在10月15日左右开始接收（本地气温在－5℃至15℃之间），48平方米吸热板每天大约接收100--130千瓦时的能量，使吸热箱中的水温升高3℃左右（吸热箱中约有36立方米的水）。开始时水温每白天大约升高3℃，夜晚降低1℃。到11月15日左右时（本地气温在-10℃至10℃），水温升到大约45℃时达到平衡。这时每天大约接收100千瓦时的能量供室内取暖，室温在24℃左右。在1月1日－－2月1日（本地气温在－10℃至－30℃之间），水温降至40℃左右达到平衡，这时每天大约接收80--100千瓦时的能量，室温在17--20℃左右，当阴天下雪时，每阴一天，室温下降1℃左右，贮热箱中水温下降2℃左右。当连续阴天三天时，室温下降3℃左右，贮热箱中水温下降6℃左右，仍能使室温保持在15℃以上。4月1日左右停止接收，夏季水温在20℃左右，这些水使室温在炎热的天气里比普通房低2-4℃左右。达到冬暖夏凉的效果。
太阳能取暖房不但能用于取暖还能在取暖期间为厨房、洗澡间供40℃左右的温水。如图：将约50米长的一卷塑料管放入储存箱的热水中，
管的一端接自来水，另一端安水龙头，打开水龙头便能流出热水。
四、建房投资情况
建80平方米太阳能取暖房比建普通房多投资一万六千元左右，使用寿命在二十年以上。
材料数量及预算：
笨板： 1、墙壁保温：每立方米10KG以上----厚6厘米：20立方米。
2、储热箱保温：每立方米10KG以上---厚5厘米：5立方米，
3、吸热箱保温：密度最小的---厚25厘米：12立方米， 约5000元
盐棉板：厚3厘米：50平方米
约1000元，
塑料布：7mX14m二块，5mX12m一块----500元
吸热板：6米X1.85米两块、5.85mX1.85m两块。
约6000元。
铁方管：60X30---60米、50X25--30米
约500元
玻璃丝布：50平方米，
黑色防腐漆：20KG，
玻璃：厚5亳米----16块。
约1000元
镀锌板：厚0.5亳米----4块。
约200元。
管道、水泵、控制电路、管接。
约600元。
储热箱上盖钢筋：2000元。
水泥、砖：2000元。
热水器：200元。
工时：3000元。
总计：22000元。
当年节省：地热、锅炉：4000元，煤、煤棚：2000元。 当年比建普通房多投资：16000元左右。
五、社会影响
1. 保温节能墙体；农村建房四周墙体均采用37厘米砖墙，而节能墙24厘米加保温材料即可达到的保温效果（东隔冷、夏阻热）。节省用砖量30%.中间界山墙采用18厘米的水泥砖，节约能源、增加使用面积，内墙体还可作为热能储热体，没有光照时往屋内缓释热量，保持基本恒温。
2. 南墙太阳能集热器；合理设置的一种高效、长寿命、无需运行费用。没有成本的太阳能。广泛适合长江以北推广，特点是：在建房时，南墙面周围留好墙套,墙面用黑色的热炉渣、水泥抹面，外面将玻璃直接粘结墙套上面。太阳能集热器的成本比传统瓷砖墙面每平
米还底40元（瓷砖每平米30元加人工费每平米30元减去玻璃20元每平米），寿命与建筑等同，机构如：图一。当冬季来临，集热器收集热能将内部空气加热从上边孔进入屋内（35-65摄氏度热风），室内冷空气由下孔进集热器补充，自然的空气对流，采暖效果好，而且无运行费用，并且可以任意时间采暖，比集中采暖时间长。太阳能集热器冬季空气对流还起到紫外线杀菌作用，减少病菌。
3. 温隔热房顶；将保温材料直接浇筑在混凝土下面，抹面材料只需300元，无 需吊顶和房上的炉渣打顶防水，还可以减少房子高度30厘米（民房现在高度都在3.5米以上，掉顶高度为30厘米，净高3.2米），可以节约1500元；民房吊顶需要木材两立方米，再加人工费、材料费大概7000-10000元左右，房上炉渣打顶需3000元左右，综合成本降低12000元，屋顶是节能房最关键之处，屋顶温度最高，如果保温效果不好热损最大。经过测量，早上4-5点室内温度12摄氏度时，储热墙温度是13度，顶棚温度是12.5度，足以证明屋顶的保温效果超过其它屋顶，热量损失很少在零下15摄氏度左右，节能房每晚降温在2-3度，无光照时温度满足居住需要
4. 房顶安装太阳能集热器；最常见的有，真空管式和平板太阳能集热器，系 统内直接用水做热的传导、对流介质，把太阳辐射的能量传到储热水箱内，水箱温度达到一定数值再通过地盘管或风机传到屋内，现有的太阳能采暖连接器已申请专利，申请号为：
（[1**********]8.x），使用寿命可达30年以上，采用比普通的洗浴
工程连接器寿命长1-2倍，经济实用、免维护，适合太阳能采暖工程用。
5. 地板采暖系统；民居采用地板采暖系相对比普通碳钢散热器成本低、寿命长。每个居室只用80米左右的地盘管，加上保温费用也就200多元，不需安装管道，室内整洁、美观、节约空间，分水器按装在厨房背人处，与太阳能集热系统连接，中间加60-80瓦管道循环泵，安装温控器，集热器储热水箱温度达到设定温度时自动启动管道循环泵，将集热器的热量传到地板，水温低时自动停止、无需管理，地板温度和传统民房土炕一样，舒适、卫生，地面温度高于室内温度，适合居住。使用寿命70年，比普通供热节约了维护和更换费用。
6. 中空玻璃窗；合理设计前窗尺寸，尽量减小后窗达到采光，保温、隔音不结霜是目的。
7. 房屋下建地窖一个；（可以抵御严寒、停电、停暖等自然灾害），平时还可以储存水果和蔬菜，在北外墙再留一进风口通地下室，空气经过地下室下面进入屋内由前墙太阳能的出风口排到屋顶上面。空气的流通降低夏季室内温度，保持空气清新。
8. 沼气池的利用；在院内建沼气池一个，沼气与厕所相连，卫生、生态、文明。冬季在沼气池上面建一简易太阳能装置，利用太阳能给沼气池增温，使沼气在冬季也能正常使用，每年可节省燃料费800元左右。
9.居民生活用水；屋顶安装不锈钢水箱一个与水泵连接，自动控制，打开水龙头即可出自来水；房顶的太阳能每天产生大量的生活用水，可以洗澡、洗衣、洗菜，连拖地都使用热水，四季免费使用没有能源消耗，和城市楼房一样，体现了农村的社会文明，每年节约能源费用几百元。