太阳能采暖“叫好不叫座”困境探讨（四）辅助能源选择与优化
重要性
天普新能源科技有限公司技术支持部部长王亚龙认为，利用太阳能采暖市场很大，这是毋庸置疑的。但利用太阳能采暖和制取生活热水还不一样，生活热水不需要连续供应而采暖用热水必须连续供应，而且要稳定可靠。太阳能辐射受昼夜、季节、纬度和海拔等自然条件的限制和阴雨天等因素影响，存在较大的间歇性和不稳定性，因此在太阳能采暖系统中，必须要设置辅助能源。
大连希奥特阳光能源科技有限公司邓晓东董事长认为：因受气候条件的影响，太阳能采暖系统必须要配置辅助加热用以补充太阳能光热能量不足时造成的能量缺口。如果辅助加热的形式选取得不合理，不仅无法保障整个系统的使用效果，还会造成运行费用失控的局面。选择哪种辅助加热作为太阳能采暖系统中的一个难点在系统设计之初就要有完备的解决方案。
辅助能源种类
王亚龙表示，目前可以和太阳能进行结合的能源大致可分为如下3种：
1.传统型：城市热网、电锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉、燃气壁挂炉；2.节能型：生物质锅炉、空气源热泵、水/地源热泵；3.余热回收型：工业废热。
如果按照能源应用地域来划分，可分为如下2种：
1.农村型：生物质锅炉、电锅炉、空气源热泵、水地源热泵；2.城市型：城市热网、工业废热、燃气锅炉、燃气壁挂炉、燃油锅炉、空气源热泵、水地源热泵。
中能索阳（北京）新能源科技有限公司申玉杰总经理提出对于辅助能源形式与优先次序的看法。
1.电辅助，有内置式、外置罐式、电锅炉等形式，这是应用最广泛的一种辅热形式。初投资省、安装方便、切换方便都是其被大量选择的原因，选择的关键是要关注用户电力进线能否满足电辅功率要求。
2.天然气，燃气炉是主要使用形式，这是城市自采暖建筑的主要取暖方式。
3.热泵，一般包括水源、土壤源、空气源热泵等多种形式，近年来发展速度迅猛。
居民电价：0.4883元/（kW·h）；1千瓦时电的热值：3600kJ；
居民天然气价：2.25元/m3；1m3天然气的热值：38000kJ；
北京冬季热泵工作环境温度-3℃，空气源热泵COP≈2.5，即消耗1kW·h电换得热值9000kJ；而水地源热泵一般COP>4，则消耗1kW·h电换得热值在14400kJ以上。
以获得同样热量所付运行费用相比：电最贵，其次是天然气，热泵最便宜。
系统设计与运行管护
关于辅助能源功率选择，申玉杰指出确定建筑的热负荷和耗热量是采暖设计的先决条件，太阳能采暖一般只是满足部分的采暖需求。这个部分满足是整个采暖期提供一定热量供应，而不是供暖瞬间的提供比例。
所以辅助能源功率选择必须考虑建筑采暖在室外最不利工况时的保证供应，也就是须根据建筑采暖热负荷选择确定辅助能源的加热功率。不能仅凭耗热量指标选择，更不能拿建筑热负荷减掉太阳能集热峰值功率的差值来确定。
关于辅助能源与太阳能相结合的系统设计，申玉杰认为目前国内已经完成一些太阳能采暖项目，在设计之初的理论计算阶段，有相当多项目的太阳能贡献率远达不到50%。在保证用户所需室内温度的前提下，系统设计必须实现优先使用太阳能并尽量将其用尽。太阳能与辅助能源设备的切换必须达到整合自动。
对于教室、度假别墅类间歇使用建筑，太阳能采暖应用设计中太阳能配置应考虑可满足建筑低温防冻保护需求，辅助热源配置则提供舒适需求保证。
关于辅助能源的运行管护，申玉杰强调安全性是辅助能源运行首要考虑的问题，包括漏电等用电安全、泄漏排放等用气安全，以及热泵噪声等等。
还应注意的是必须防止消耗大量辅助能耗去保护太阳能防冻等，甚而为此保护发生的辅热能耗超过系统的太阳能集热得热量情况。为了满足采暖需求并经济合理，对于辅助能源的选择应用必须引起足够重视。
综合考虑
太阳能辅助加热是包括加热设备、分层蓄热及控制系统在内的一套完整的体系。邓晓东强调，选择辅助加热首先要因地制宜，多种能源并举。辅助加热设备的常见形式有燃煤炉、燃气炉、燃油炉、电加热设备及外网换热等，选取时要充分考虑到各项条件，如项目所在地的基础条件、有无环保要求及投资与运行费用的经济效益分析等来综合考虑。
以希奥特太阳能联供系统示范工程为例，项目所在地位于城郊工业园区，根据当地环保部门要求该区域不得新增燃煤锅炉，同时该区域无燃气和市政供热管网覆盖，但项目属于大工业用电范畴，享受分时电价优惠政策（夜间低谷电价为平价电的50%）所以采用了希奥特专利产品“电磁感应加热装置”进行蓄热式辅助加热。
作为可靠的电辅助加热设备需满足以下条件：要确保高效率、长寿命，要绝对确保水电分离，热启动要快，便于智能化控制，实现分时段、分季节控制加热启动，不做无用功。且要易于除垢及维护保养。
优秀的辅助加热系统不仅要加热设备本身过硬，同时还要有良好的蓄、散热系统及控制系统来配合，就像一个健康的人不仅要有一颗强劲的心脏，同时还要有畅通的循环系统来输送血液和高效的神经系统来控制、指挥输送到最需要的位置一样。
在任何时刻系统都要确保室温控制在设定温度范围内。要有经济模式和舒适模式，以适应不同群体对室温的要求。供热末端地热盘管是太阳能系统最佳的搭档，它与蓄热水箱构成了联合蓄热体，利用地面的热惯性保持室温恒定，同时地面的热惯性也给蓄热水箱分时段蓄热提供了间歇的时间（如：维持到谷区时段加热或白天的光照）。合理设置蓄热上限温度是关键环节。
王亚龙表示，太阳能采暖不再是一个美丽的神话，已经从神坛走入老百姓家中，当然它还有很长的路要走，技术上没有问题，关键还是看政府出台的政策，怎样让老百姓真正从中收益。
