一、前言
四川藏区（高寒地区）是四川省海拔较高、冬季寒冷地区，个别县最低温度达到摄氏零下300，经常出现自来水管冻裂的现象。由于经济条件所限，该地区没有建设城镇统一的供热设施，大部分为各家各户分散采暖（电炉采暖、烧木材、牛粪和植被），国家和地方政府己实施扶持和解决经济欠发达高寒地区的冬季采暖问题。笔者参与了制定部分城镇供热设施建设规划和科研工作。经过现场调研，发现当地常规能源极度匿乏，若采取常规供热方式解决供暖问题难度相当大。经过多方案比较后，采用以太阳能加辅助电加热方式作为供暖试点方案。
二、当地资源状况与方案选择
四川藏区地理位置独特，色达、理塘和稻城三县化石能源极为短缺，运输不便，在当地采用燃煤锅炉供暖方案不现实。四川藏区有丰富的太阳能资源，是我国除青藏高原外同纬度最大值区，处于利用太阳能有利的区域内。根据《我国太阳能热能等级表》，这个区域的太阳能资源等级为三等至二等，属于太阳能资源中等和较丰富地区。
（一）集热器的选择。经过对平板型太阳能集热器、全玻璃真空管型太阳能集热器、玻璃-金属真空管型太阳能集热器、热管式真空管型太阳能集热器等热性能指标和特点进行比较，考虑造价投资，结合项目众多建筑的不同情况，综合分析，项目中太阳能供热系统拟选用平板型太阳能集热器和全玻璃真空管型太阳能集热器（防冻型）相结合的技术方案。
（二）系统说明和运行技术措施。工程设计中，太阳能采暖系统包括集热、储热、供暖和自动控制等部分。通过将太阳能集热系统收集的热量储存到热水箱中，采暖泵把水箱中的热量再送入办公大楼各房间的风机盘管，达到房间采暖的目的。
（三）集热器面积的初步估算。根据《民用建筑阳能热水系统应用技术规范》中的有关计算公式，经初步计算建筑面积为20Oom2的建筑所需直接式的水平面太阳能集热面积。结合采用的供暖系统形式，考虑当地的运输条件和成本价格，投资暂按建筑面积500元/m2估算。本设计方案暂拟考虑采用间接式供热方案。热水供、回水温度取50/400C。
（四）太阳能集热热水装置布置方式。太阳能集热器放置在公建的屋面上，由于各建筑的情况不同，集热器的布置暂考虑40度倾角，以正南为主。室内机采用风机盘管。室内设备对于己有公建采用风机盘管，对于近期新建的项目可以考虑地板辐射采暖。
（五）太阳能示范部分经济技术指标。总供热面积8950m2，总供热量358kW，太阳能集热热水装置约10套，全年用电量（采暖天数188天）：47.28X1O4kWh/a（含50%辅助电加热、循环泵及室内风机盘管等设备用电量），每年每平米平均用电量52.82kWh/（m2?a），公共建筑每年采暖用电费用（按工业电价0.50元/kWh）：26.41元/（m2?a）
（六）太阳能供热系统年节能量。经计算太阳供热系统年节能量为2784.72GJ，折标准煤量为95t，寿命周期节能量为41770.8GJ，折标煤量为1425t。
（七）太阳能供热系统寿命期内的总节能费。寿命期按15年计，燃煤价格（折合标准煤）按1000元/吨，经计算太阳供热系统寿命周期内总节能费约为-51.32万元，不能回收成本。
（八）太阳能供热系统寿命期内二氧化碳减排量。经计算得出寿命期内C02减排量约542吨。本项目单从节能费上看不能回收成本，但项目建设相当于节约了标准煤1425吨，寿命期内减少C02排放量约542吨。
三、几种供暖方式优缺点比较
有低温型空气源热泵空调器、低温型空气源热泵（热水）机组、太阳能、电热水锅炉房及其组合的方案。
（一）热泵方式。优点：用电负荷小、用电量少，能源利用效率高（COP一般大于2.6）、节能，运行费低、管理收费容易。可缓解当地用电紧张局面。缺点：一次性投资相对较高，热泵空调器在-l50C以下时效率低，需要辅助电加热采暖。热泵热水机组需设管理人员。
（二）太阳能部分。优点：取之不完，普遍、巨大、无害、长久。缺点：分散、不稳定、效率低和成本高，需要辅助电加热。
（三）电锅炉部分。优点：一次性投资低，相对集中，采暖效果好、有保障。缺点：用电负荷较大、用电量较多，电力为二次能源，能源利用效率低、不节能，运行费用较高、管理收费难。
四、适用条件与适用范围
目前国内应用太阳能供暖地区有拉萨、呼和浩特、银川和北京等城市。本项目建设地区海拔、气候接近以上地区。
（一）由于太阳能分布分散，太阳能集热效率与其系统是否集中或分散无关，因集热靠近建筑物，提高了集热效率，因此，太阳能供暖方案应当分栋进行，不宜采用供暖规模上万建筑面积集中集热式供暖系统。
（二）己建住宅，尽可能采用太阳能供暖，使其担负约40%供暖负荷，不足部分，宜采用电暖气辅助供暖。
（三）公建，利用太阳能采暖比住宅更加有效，因为公建采暖主要是要满足白天室内温度的舒适需求，这与太阳能的提供正好适应，夜间只需少量热量，可以采用储热方式或辅助电加热方式解决，有利于减少能耗。
（四）《太阳能供热采暖工程技术规范》GB50495-2009中，对太阳能Ⅱ类资源较富区季节蓄热系统太阳能保证率，推荐选值范围40%-60%，理塘县项目中是按50%选取的，考虑到投资因素和当地利用的是水电，水电是可再生的清洁能源，因此未选取60%的太阳能保证率高限。而在其他项目中综合考虑投资和节能情况，则建议公建采暖尽量按高限选取，住宅类尽量按低限选取。
（五）考虑到利用太阳能供暖一是受到日照时间和采暖期太阳总辐照量的影响，二是受到初期投资的限制，目前尚未普及推广。本地区没有长期运行的实例，大规模采用有风险，目前太阳能只作为一种辅助供热技术，只考虑小规模示范工程。
五、结束语
其它工程中还需依据国家和地方政策并根据具体情况、具体地区做具体分析，在一般地区中还应与其他可行方案进行比较。在藏区供暖方式中还有其他太阳能利用方式，如对新建建筑，还可采用太阳能暖房等形式。由于项目尚未实施，虽太阳能供暖方式可行，但选择哪一种形式的太阳能集热器更适合当地气候条件，还需要实践考验和验证。
微信公众号
个人微信
