太阳能供暖系统是指以太阳能作为采暖系统的热源，利用太阳能集热器将太阳能转换成热能，供给建筑物冬季采暖和整年生活热水的系统。范例的太阳能供暖系统紧张设备应由以下几部分组成：
（1）太阳能集热器及赞助加热设备
太阳能集热器是接管太阳辐射并向载热工质通报热量的紧张设备装置，赞助加热设备补充供暖系统中太阳能集热器不能知足的热量。目前，海内为供暖系统供应热量的太阳能集热器，紧张有平板型太阳集热器、全玻璃式真空管太阳集热器、热管式真空管太阳集热器三种类型。
为供暖系统供应热量的赞助加热设备紧张有空气源热泵、燃气壁挂炉、电锅炉、水源热泵等加热热水设备。
（2）贮热（蓄热器）换热设备
太阳能供暖系统一样平常应设置小型的贮热水箱、生活热水箱，赞助换热设备应设置在贮热水箱内；贮热装置是储存热水并减少向周围散热的装置，一定的热水蓄热量紧张用来知足夜间供热，使室内温度不致于有过大颠簸。贮热装置的容量需热工打算确定。
（3）供暖末端
太阳能供暖系统末端也称之为散热设备或装置。由于太阳能热密度较低，集热温度很难达到较高水平，而且供应的热水温度一样平常在50℃以下，因此末端散热装置应首选地面辐射供暖。
（4）系统掌握
太阳能供暖掌握系统较为繁芜，它是由一套PLC多点掌握箱组成，分别采集掌握集热器、赞助加热设备、循环水泵等数据进行输入与掌握实行部件。
1.2 太阳能集热器面积与供暖面积配比
太阳能集热器面积与供暖面积所占比例的定位在设计中非常关键，它与首次工程投资及运行用度有关。因此，太阳能集热器面积与供暖面积配比应考虑以下几个问题：
①住宅建筑的供暖负荷；
②太阳能总集热量(总集热量=有效的太阳热量－热量丢失)；
③供暖系统的经济效益；
④夏季生活热水的利用。
以北京地区为例，供暖期为122天，采取真空太阳集热管和地面辐射供暖系统，在不同的太阳能集热器面积与供暖面积配比下，太阳能供暖系统在冬季供暖能耗中的节能比例如表1所示。
从表1中可得，建筑构造保温是太阳能供暖运用的关键。因冬季太阳能辐射能力及集热器安装面积有限，因此对房屋建筑构造保温的哀求较高，目前太阳能集热器冬季均匀每平方米日得热量只有2.4kW，如果建筑构造的耗热功率为40W/m2时，那么太阳能采暖根本无法使人接管，如果构造耗热功率在20.4W/m2时，那么每平方米太阳能集热器就能够带动4m2的供暖面积，房屋构造按65%节能标准履行，耗热功率在16.8W/m2时，每平方米太阳能集热器就能带动6.3m2的采暖面积。
从表1中还可以得知，太阳能集热器面积太小，赞助加热设备供暖负荷增大，本供暖系统不被称之太阳能供暖系统。反之，太阳能集热器面积太大，初投资本钱提高，回收年限增长，经济效益降落，才能达到真正的节能。其余，夏季产生过多生活热水会造成摧残浪费蹂躏。
因此，若何将太阳能供暖的贡献率取量较为适宜，经济投资更合理？举例解释，下面以北京市太阳能采暖所承担的建筑采暖比例结合表1进行剖析：太阳能集热器的匹配选型紧张根据住宅建筑的总耗热量来打算。
以全玻璃式真空太阳集热管为例，其能量平衡方程(总集热量=有效的太阳热量-热量丢失)为：
mcp (T2-T1)=ταI Aa-UL(T2-T1)Δt AL (1)
式中：m——工质质量；
cp——工质比热容；
τ——真空集热管罩玻璃透射比，0.88；
α——选择性接管表面的太阳热量的接管比，0.90；
I——太阳曝辐量，kJ/m2；
Aa——内管表面积，0.062m2；
AL——外管表面积，0.137m2；
UL——热损系数，0.9 W/m2·℃(均匀水温45℃时)；
Δt——真空监工质温升。
全玻璃式真空太阳集热管中水温从T1上升到T2所需太阳曝辐量的打算式：
I=(T2-T1)(mcp+ULΔtAL)/ταAa (2)
太阳能供暖系统末端选用地面辐射供暖，热媒温度为40℃，供回水温差为10℃。根据真空太阳集热管的实际运行履历得知，选取T1供暖回水温度为25℃，T2供暖供水温度为33℃，m=1kg,Δt=1h。由式(2)可求出，1h内全玻璃式真空太阳集热管中每公斤水从25℃上升到33℃所需的太阳曝辐量为I=701(kJ/m2)。北京地区冬季每平方米的日照辐射量为9MJ，可以将135.5kg的水提升8℃。均匀每平方米每小时供暖所需循环水量为1.13kg。打算得知见表2，每平方米真空太阳集热管的实际热量为3.9kW/m2.d，系数为0.062，实际热量为2.43kW/m2.d。由此可得出在太阳能贡献率为30%的情形下，供暖面积与集热面积之比为0.083。由于系统中采取二次循环办法换热，考虑换热效率及管路损耗，本文确定实际供暖面积与集热器铺设面积运用比为1:5至1:10之间。
其余，从表2贡献率比拟表中得知，不同的太阳能集热器冬季太阳能综合贡献率有所不同。因此，在太阳能供暖系统设计中，选择得当的太阳能集热器是非常主要的。
建筑构造保温是太阳能采暖运用的关键，因冬季太阳能辐射能力及安装面积有限，因此对房屋建筑构造保温的哀求较高。
目前，太阳能集热器冬季均匀每平方米日得热量只有2.2kW，如果建筑构造的耗热功率为40W/m2时，人们将无法接管太阳能供暖系统；如果构造耗热功率在20.6W/m2时，那么每平方米太阳能集热器就能够带动4m2的供暖面积，太阳能集热器供暖系统每平米供暖用度可以达到20元旁边，人们则可以接管；如果今后房屋构造按65%节能标准履行，每平方米太阳能集热器能够带动6.3m2的采暖面积，那么每平方米供暖用度就能达到15元以下。相信在热泵技能的支持下，这一目标一定能达到。
2 赞助加热设备的选择太阳能来自太阳辐射，由于太阳辐射受昼夜、时令、纬度和海拔高度等自然条件的限定，以及阴雨景象等随机成分的影响，存在较大的间歇性和不稳定性，因此在太阳能供暖系统中，必须设置赞助加热设备。
赞助加热设备要根据当地太阳能资源条件，以及常规能源的供应状况、建筑物热负荷和周围环境条件等成分，做经济性综合剖析，以确定适宜的赞助加热设备。
太阳能供暖系统中可以选择的赞助热源紧张有小型燃气壁挂炉、城市热网或区域锅炉房、空气源热泵、地源热泵及生物质燃料等。
据文献先容，如屯子热网及燃气管线不易到达，在油、电价格又偏高的情形下，赞助热源多采取生物质燃料。如北京平谷区挂甲峪村落，赞助热源用生物质锅炉供应，采取生物质压块成型设备，把当地的果木修剪枝条粉碎后压缩成燃料棒或燃料块，作为生物质锅炉燃料。这种生物质压缩成型的燃料比传统的生物质燃烧密度高，燃烧效率高，储藏也较随意马虎，利用时劳动强度小，是一种较好的赞助热源的办法。
3 太阳能热水系统设计理念见图1所示，本套太阳能供暖系统在冬季供应部分供暖热源，非供暖期供应足量的生活热水，夏季利用空气源热泵制冷，供应室内供冷冷量，确保夏季室内达到舒适的环境。因此，这套太阳能供暖系统是集供暖、洗澡、制冷的联合系统，也可称为三位一体的太阳能综合运用系统。
4 供暖末端
太阳能由于热密度较低，集热温度很难达到较高水平。普通散热器热媒温度哀求较高（70℃以上），而太阳能系统不易达到该出水温度哀求。因此，在太阳能供暖系统中，常日采取地面辐射供暖的末端供热办法。地面辐射供暖所须要的低温热水在35℃～55℃之间，恰好是太阳能集热器所能供应的适宜温度。
地面辐射供暖系统以全体地面作为散热面，热量紧张以辐射办法传播，与以对飘泊热为主的散热器系统比较，舒适性更好，脚暖头凉的热感更符合人体生理学的调节特点，且可以在比末端供暖散热器系统低2℃～3℃的情形下得到同样的舒适感，还能节省供热能耗。
其次，夜间采暖负荷一样平常大于白天，但夜间却无太阳辐射，因此具有蓄热功能的地面供暖办法非常适宜。
目前，太阳能供暖系统已普遍采取地面辐射供暖散热系统作为末端。
5 太阳能采暖设计须要把稳的几点事变5.1 集热面积的设计。要考虑全体冬季建筑物须要的均匀热量，以及配备太阳能集热设备的大小。配的设备过大，造价高，摧残浪费蹂躏设备和资金；配的设备过少，又达不到节能效果。
5.2 热量储备的考虑。太阳能储热的韶光性很强，白天充足，夜间却是零，和我们须要采暖的过程在韶光上完备相反，但是由于建筑物有热惰性，在合营一定的蓄热设备上，我们完备有能力把热惰性产生的韶光差人为地改变和调节，使之和我们的须要相符合。
因此，热惰性在太阳能采暖的设计过程中非常主要。
5.3 管道设计。工程联接管材的设计特殊主要，如果系统管道设计不合理随意马虎涌现系统阻力过大、不能知足热水供应量、严重地影响了系统的正常运行。
因此，在管道设计上要只管即便保持水路平衡，管道口径要与系统设计匹配，以打算管路合理流量。
5.4 赞助能源。太阳能集热器是“靠天用饭”，如果碰着阴雨雾雪景象，太阳能光照不敷，集热器无法获取足够的能量，太阳能工程将不能知足用户正常用水的需求，这时就须要第二能源作为赞助。一样平常太阳能工程选择空气源热泵、电锅炉、电加热器等赞助设备时，选用设备型号要考虑到阴雨雾雪景象时的最大供暖热水需求量，必免影响正常的室内供暖温度，同时还要知足经济投资的合理性。
5.5 掌握系统。电气掌握是太阳能工程的主要组成部分，它可以实现热水工程的智能化掌握。比如：自动上水、水满自停、显示水温水位、自动或定时电加热、定时出水、管道循环以及增压等掌握。选用掌握系统特殊主要，由于电气有一定的不稳定性，故障率较高，须要常常掩护。掌握系统要正规厂家进行生产，这样才有系统质量担保，降落系统故障率，提高太阳能工程的整体性能。
5.6 补水系统。太阳能工程能够供应连续不断的热水，这就须要有充足的水源进行补充。一样平常采取浮球箱作为补水工具，浮球箱可以起到限流、限压浸染，对太阳能工程补水具有稳定性，而且安全可靠。在北方寒冷时令，须要对浮球箱进行保温，必要时可在内部增加电加热，以担保冷水能够及时补充，不影响系统正常运行。
总之，只有不断提升太阳能供暖系统设计的创新理念，才能培植资源节约型、环境友好型、节能降耗型的当代太阳能供暖家当，提高太阳能资源利用率、利用率和经济投资效益。当然，这一理念始终是太阳能供暖设计事情的目标。
