第一篇：氢能与太阳能利用
太阳能生物质能和氢能的利用PPT教学设计
太阳能，生物质能和氢能
【教学理念】
教师的真正本领，不在于他是否会讲述知识，而在于是否能激发学生的学习动机，唤起学生的求知欲望。因为，把一流的学生培养成一流人才的教师并不能说就是一流教师，把非一流的学生培养成一流人才的教师才是一流教师。
【教材分析】
本节课选自苏教版化学必修二第四单元，在本单元之前同学们已经学习了化学能，电能，燃烧热等内容，知道了能源对人类的重要性。但是我们现在用的能源主要来自于化石燃料，化石燃料的热值不是特别高，污染也特别严重。所以本单元讲新型清洁能源，也是对前面几章的补充。在讲本章的时候也会涉及到甲烷，也是为后面天然气的学习打下了基础。
【学情分析】
我要面对的学生是普通高中的高一学生。他们理论基础不够扎实，也不是特别爱主动学习，但是他们思维敏捷，活跃，接受能力较强，而且，对新奇的事物有浓厚的兴趣。所以，我在教学时会充分考虑学生的主体性，将知识用有趣的形式呈现出来，让他们能够进行探究式学习。
【教学重难点】
【重点】太阳能利用的现状;
开发利用太阳能的广阔前景和尚未攻克的一些技术问题
【难点】太阳能的利用原理
【教学目标】
【知识与技能】
了解太阳能生物质能和氢能的特点，局限
【过程与方法】
通过PPT展示及讨论，加深学生对这些能源的认识
【情感态度与价值观】
通过本节课让学生对能源危机有深切的了解，意识到开发利用新能源的重要性。
【教学过程】
{复习旧知，引入新课} 【引入】同学们今天我们就要上新的一章了，太阳能生物质能和氢能的利用，但是在上课之前呢，老师先问问同学们，你们知道现在人类使用最广泛的燃料是什么吗?
【解答】是化石燃料，之前在上化学反应中的热量的时候资料里有提到过。那你们还记得化石燃料包括哪三种吗?(煤，石油，天然气)
【拓展】其实世界能源的主要来源呢，除了煤，石油，天然气还有水力，核能等。 【信息】但是，说到底呢，我们还是主要依赖化石能源。我们人类如此的依赖化石能源，化石能源是源源不断，用之不竭的吗?当然不是，我们所依赖的化石能源的产生是需要很长很长时间的，而已有的化石能源已经快被人类用光了。
【能源危机】同学们看PPT上的展示，石油只够人类用40年了，天然气50年，煤炭还多点，但也只能用240年了。看看这几个数字，如果，人类仍然以化石能源为主要能源的话，大家在有生之年就会遇到能源耗尽的窘境。其实，现在人类已经特别尴尬了，想想那昂贵的油价就知道了。而且，化石燃料在提供能源的同时也有很多致命的缺点。
【缺点展示】请一位同学来读一下这几个缺点。。。同学们有没有看过柴静的《穹顶之下》呢?这部片子讲的就是化石燃料的大量使用带来的恶果。可能很多同学没看过，那，老师给同学们展示一下几张图片。同学们认识第一张图片吗?可能很多同学都没有亲眼看过，但是呢，这种排烟的大烟囱在北方的一些重工业城市很多见的，大家可以看见图片中的烟囱正在排放着大量的浓烟，这些都是化石燃料燃烧直接排放出来的，对空气特别不好。这个大家不熟，第二张图片第三张图片大家应该很熟了吧。是水污染，在温州随处可见的，也是跟化石能源的使用有很大的关系。如果大家对水污染仍然没有太大的感触，老师给你们看看几张照片。 【校园水景】你们觉得啸秋美吗?老师是觉得啸秋风景特别好的，有山有水，但是，啸秋的水好像只可远观。给大家看看老师拍的水近景，特别脏。这个是温大，也是只可远观，近看水的话，真的是毁所有。既然，化石燃料不够用了，而且它还有很多缺点，我们就要考虑用用其他能源了。比如这电源的太阳能，生物质能和氢能。
{太阳能篇} 同学们快速扫描一下书上有关太阳能的内容。想想太阳能有哪些特点跟局限。 【特点】资源丰富，总量最大
分布最广，无需运输
最洁净
【局限】不稳定，受各种因素影响;如季节，地点，气候等。同学们再做做书上第47页的你知道吗?看看你们能想到哪些?
【回答与补充】肯定学生的答案。老师也进行了一些总结，但不完全是按书上的表格写的。 【图片展示】接下来呢我们来分别讲讲这几点。
首先是光能到热能的转化。太阳能热水器，蔬菜大棚，太阳能炉灶。
然后是光能到电能的转化，有太阳能路灯，很多大城市的公园都已经用这种灯了。还有，同学们有没有注意过马路上的信号灯呢?信号灯后面有一个黑色的挡板，那上面有一块电板，那就是太阳能电板。当然，太阳能电板还有很多的用处，野营的时候如果带一个电板到身边，白天晒一晒，晚上就不用担心照明问题和电子产品充电问题了。
接下来是光到化学能转化。这个的应用主要有芒硝晶体的利用。在北方，冬天特别的冷，以前家里没有暖气的时候，人们就是把装有芒硝晶体的小包拿在手里的。因为芒硝晶体(十水合硫酸钠晶体)在阳光下吸收热量溶解,冷的时候放出热量结晶，就能起到暖手的作用。
最后是光到生物质能的转化。原理是通过地球上众多植物的光合作用，将太阳辐射转化为生物质能。化学方程式要了解一下。
{生物质能篇} 【来源】来源于植物及其加工产品贮存的能量 【特点】可再生性;低污染性 ;广泛的分布性 。
【利用】生物质能首先肯定是可以用来直接燃烧的，这个就不用多说了吧，秸秆啊野草啊都是可以烧的是吧。我们重点来讲讲，生物质能的利用中的制沼气跟制酒精。同学们家里有没有沼气池的，记得我初中高中的时候曾经有一段时间流行用沼气代替煤气，政府出资修沼气池。现在个别人家还留着那个池子。不过，你们太小了，可能不知道。那你们来猜一猜，沼气池的原料是什么呢?(秸秆，枝叶，粪便)制酒精的原料是什么呢?(淀粉类植物)温州的杨梅也是特别容易发酵成酒精的。那，你们知道制酒精的条件有哪些吗?(催化剂，水解，发酵)刚刚老师也说了杨梅发酵成酒精是吧，所以发酵也是一个很重要的条件。那，你们知道制沼气要什么条件吗?沼气池呢，是个池子，把原料放进池子后要在池子上面盖个盖子，由我的描述，你们觉得是需要什么条件呢?(密闭，即厌氧)既然沼气可以替代煤气，沼气的主要成分肯定是可以燃烧的了。那你们知道沼气的主要成分是什么吗?(甲烷,在后面的学习中同学们还会学习天然气，天然气的主要成分也是甲烷，大家先知道一下)。酒精的主要成分肯定就是乙醇了，因为我们生物质能制的酒精不纯，还会有其他的一些杂质，但是主要成分仍然是乙醇。酒精的用途大家应该都知道，主要就是做饮料，用来燃烧了，另外还有消毒的功能，不过，要用来消毒的话，对酒精的要求就比较高了。沼气的用途主要就是燃烧，然后剩下的那些废料还可以做肥料。这两个方程式就是制酒精的化学反应。
{氢能篇} 【特点】燃烧放出的热量多
利用后产物是水，不污染环境
生产原料是水，资源不受限制
【局限】投资大，成本高，存储难(碳纳米管储氢材料)
为什么说氢能成本高呢，这就要说到氢能的制取跟运输了。制氢能有几种普遍的方法。 1)电解水制得 2)生物质气化制得
3)以天然气、石油和煤为原料，在高温下与水蒸气反应制得 4)以天然气、石油和煤为原料，用部分氧化法制得 5)光解水制得
这些方法都要用到电，高温，昂贵的材料，而光解水又太慢。氢气的储存又需要特别的材料，所以氢能成本特别高，这也是氢能的利用至今仍然没有普及开来的原因。但是呢，我们仍然要讲讲氢能的利用。 【利用】 1)燃烧放热
2)用于燃料电池，释放电能 3)利用氢的热核反应释放的核能
其实，虽然氢能的利用不普遍，但是有些大城市的旅游观光车已经用上了氢能。相信，以后，氢能的利用一定能普及开来。
{练习篇} 1.氢气虽然是一种理想的绿色能源，但目前仍处在研究、实验阶段，还未得到广泛应用，其原因可能是(
B
) A.氢气虽可由水制备获得，但水资源严重匮乏 B.氢气制备耗能巨大，廉价制氢技术尚未成熟 C.氢气贮存、运输等安全技术已经很好地解决了 D.氢气燃烧产物虽无污染，但其放出热量较少 2.下列对能量转换的认识不正确的是(A,D ) A.动物体内葡萄糖被氧化成二氧化碳是热能转变成化学能的过程 B.化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳 C.煤燃烧时化学能主要转化于热能 D.白炽灯工作时，化学能全部转化为光能
3.下列过程中的能量转化是，太阳能转化为生物质能的是( B ) A.石油燃烧
B.植物的光合作用 C.核电站发电
D.太阳能电池供电
【板书设计】
太阳能生物质能和氢能的利用
一、化石燃料 煤，石油，天然气
二、沼气：甲烷
第二篇：2016_2017学年高中化学专题2化学反应与能量转化第4单元太阳能生物质能和氢能的利用学业分层测评苏教版
太阳能、生物质能和氢能的利用
(建议用时：45分钟)
[学业达标] 1．人类将在未来几十年内逐渐由“碳素燃料文明时代”过渡至“太阳能文明时代”(包括风能、生物质能等太阳能的转换形态)，届时人们将适应“低碳经济”和“低碳生活”。下列说法不正确的是 ( ) A．煤、石油和天然气都属于碳素燃料 D．发展太阳能经济有助于减缓温室效应 C．太阳能电池可将太阳能直接转化为电能 D．目前研究菠菜蛋白质“发电”不属于太阳能文明
【解析】 煤、石油和天然气都属于含碳元素的燃料，属于碳素燃料；太阳能经济，不会产生温室气体；利用光能电池可将太阳能直接转化为电能；菠菜属于绿色植物，是通过光合作用生成的，D说法不正确。
【答案】 D 2．下列有关太阳能的利用方式以及列举的实例错误的是( ) A．直接利用太阳辐射能的基本方式有四种：光—热转换、光—电转换、光—化学能转换和光—生物质能转换
B．太阳能热水器是一种光—热转换形式
C．绿色植物进行的光合作用，是一种光—生物质能转换，它的本质是光—化学能转换 D．将电能通过用电器进行照明的过程是一种光—电能转换过程
【解析】 光—热转换、光—电转换、光—化学能转换和光—生物质能转换是太阳能利用的基本方式，它们都是把光能转换成其他形式的能量的过程。D项是将电能转换成光能的过程。
【答案】 D 3．“可燃冰”又称“天然气水合物”，它是在海底的高压、低温条件下形成的，外观像冰。1体积“可燃冰”可贮藏100～200体积的天然气。下面关于“可燃冰”的叙述不正确的是 ( ) A．“可燃冰”有可能成为人类未来的重要能源 B．“可燃冰”是一种比较洁净的能源 C．“可燃冰”提供了水可能变成油的例证 D．“可燃冰”的主要可燃成分是甲烷
【解析】 由“可燃冰”又称“天然气水合物”可知，“可燃冰”的可燃成分为天然气
即CH4；由于CH4中不含N、S等可产生大气污染物的元素，故“可燃冰”可作为清洁能源；又由“1体积‘可燃冰’可贮藏100～200体积的天然气”可知，它有可能成为人类未来的重要能源；从以上分析可知，“可燃冰”并不是由H2O变化得来的，C不正确。
【答案】 C 4．氢能是一种既高效又干净的新能源，发展前景良好，用氢作能源的燃料电池汽车备受青睐。我国拥有完全自主知识产权的氢燃料电池轿车“超越三号”已达到世界先进水平，并加快向产业化的目标迈进。氢能具有的优点包括( ) ①原料来源广 ②易燃烧、热值高 ③储存方便 ④制备工艺廉价易行 A．①②
C．③④ 【答案】 A 5．(2016·嘉兴高一质检)“绿色化学”要求从根本上减少乃至杜绝污染。下列对农作物收割后留下的茎秆的处理方法中，不符合“绿色化学”要求的是( ) A．就地焚烧 C．加工成精饲料
B．发酵后作农家肥 D．制造沼气 B．①③ D．②④
【解析】 农作物的茎秆就地焚烧会产生污染物，A项不符合“绿色化学”要求。 【答案】 A 6．“能源分类相关图”如图所示，下列四组能源选项中，全部符合图中阴影部分的能源是( )
【导学号：39700041】
A．煤炭、石油、潮汐能 B．水能、生物质能、天然气 C．太阳能、风能、沼气 D．地热能、海洋能、核能
【解析】 所列能源中属于新能源的是潮汐能、生物质能、太阳能、风能、沼气、地热能、海洋能、核能；来自太阳辐射的能源是煤炭、石油、水能、生物质能、天然气、太阳能、风能、沼气、海洋能(如海水温差能)；属于可再生能源的是水能、生物质能、太阳能、风能、沼气、海洋能。
【答案】 C
7．(双选)氢气虽然是一种理想的绿色能源，但目前仍处在研究、试验阶段，还未得到广泛应用，其原因可能是( ) A．氢气虽可由水制备获得，但水资源严重匮乏 B．氢气制备耗能巨大，廉价制氢技术尚未成熟 C．氢气贮存、运输等安全技术尚未很好地解决 D．氢气燃烧产物虽无污染，但其放出热量较少
【解析】 氢气是一种放出热量多、无污染的、理想的绿色能源，但目前仍处在研究、试验阶段，不是由于水资源的原因，我国淡水资源虽不是太多，但是海水资源比较丰富，A项错；氢气可以由水制备，但是需要消耗大量的能源，且不好贮存，这是根本原因。
【答案】 BC 8．为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。下列说法正确的是( )
A.H2O的分解反应是放热反应 B．氢能源已被普遍使用
C．2 mol H2O具有的总能量低于2 mol H2和1 mol O2的能量 D．氢气不易贮存和运输，无开发利用价值
【解析】 2H2O===2H2↑＋O2↑是吸热反应，说明2 mol H2O的能量低于2 mol H2和1 mol O2的能量。因由水制取H2耗能多且H2不易贮存和运输，所以氢能源利用并未普及，但发展前景广阔。
【答案】 C 9．美国现任总统奥巴马就环境问题公开表示，到2020年，美国将会把温室气体排放量削减到1990年水平的80%，此外美国将把新能源比重提高到30%。奥巴马还计划每年拿出150亿美元大举投资太阳能、风能和生物质能源等，并且举全国之力构建美国的低碳经济领袖地位。下列说法不正确的是 ( ) A．CO
2、甲烷都属于温室气体
B．用甘蔗生产的燃料乙醇属可再生能源，利用乙醇燃料不会产生温室气体 C．太阳能、风能和生物质能属于新能源 D．太阳能电池可将太阳能直接转化为电能 【解析】 乙醇燃烧生成CO2，CO2为温室气体。 【答案】 B 10．阅读下面的叙述，回答有关问题。
“生物质”是指由植物或动物生命体衍生得到的物质的总称。作为人类解决能源危机重要途径之一的“生物质能”，主要指用树木、庄稼、草类等植物直接或间接提供的能量。古老的刀耕火种、烧柴做饭、烧炭取暖等粗放用能方式正在被现代科学技术所改变。
(1)下面有关“生物质能”的说法，不正确的是 ( ) A．利用生物质能就是间接利用太阳能 B．生物质能源是可再生的能源
C．生物质能源是解决农村能源的主要途径 D．生物质能的缺点是严重污染环境
(2)沼气是有机废弃物(树叶、秸秆、草类及垃圾、粪便等)在隔绝空气的条件下发酵分解而成的气体，主要成分是甲烷。农村沼气池中发酵后的池底剩余物是很好的沤肥。下面有关结论中，错误的是 ( ) A．沼气是一种清洁的能源 B．使用沼气作能源可以保护森林 C．使用沼气给农民的生活带来了不便 D．使用沼气是对化学能的充分利用
【解析】 (1)生物质燃烧的生成物主要是CO2，对环境的污染程度较低，D错误。 (2)使用沼气能源可以减少其他能源的使用，进而保护森林。 【答案】 (1)D (2)C 11．沼气是一种廉价的能源。农村有大量的秸秆、杂草等农业废弃物，它们经微生物发酵以后，便可产生沼气，可以用来点火做饭。
(1)直接燃烧植物的枝叶是原始的取热方式，燃烧的化学反应为 _____________________。
(2)煤的主要成分是碳，写出煤和沼气中的主要成分燃烧过程的化学方程式： ____________________________________________________________； ____________________________________________________________。 其中对环境污染小的一种燃料是________________________________。 (3)我国农村大约有700万个沼气池，试说明使用沼气池有哪些优点？ 答：_______________。
若建立沼气发电站，可以实现把________能转化为电能。
【解析】 将植物的秸秆、叶、根等转化为沼气，既扩大肥源，又改善农村的卫生条件，而且燃料的利用率得以提高，还可以将生物质能转化为电能。
点燃【答案】 (1)(C6H10O5)n＋6nO2――→6nCO2＋5nH2O 点燃点燃(2)C＋O2=====CO
2、CH4＋2O2――→CO2＋2H2O 沼气
(3)使用沼气池可使粪肥熟化、提高肥效、降低农业生产成本；可解决农村能源问题，改善卫生条件；可替代煤，减少大气中的粉尘和酸雨的形成，减少环境污染(合理答案即可) 生物质12．阅读材料，回答问题：
(1)某无色液体A，在通电条件下能生成无色气体B和C，B能使带火星的木条复燃，C能在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰且只生成A。A中所含的化学键是________。
(2)能源可分为一次能源和二次能源。自然界以现存形式提供的能源称为一次能源；需要依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二次能源。你认为C作为能源应称________次能源。有人认为气体C是一种优质能源，你认为C作为能源最突出的优点是________。
(3)若已知1 g气体C燃烧生成液体A时放出142.9 kJ热量，试写出其燃烧的热化学方程式_________________。
【解析】 (1)根据题中条件可以判断：无色液体A是水，1个水分子中含有2个H—O共价键；B是氧气，C是氢气。(2)自然界中没有氢气，需要用其他物质为原料进行制备，所以氢气属于二次能源；氢能作为燃料的优点是：来源丰富(水)，单位质量的氢燃烧时产生的热量多，最突出的优点是氢气燃烧的唯一产物是水，燃烧后不产生污染。(3)2 mol氢气(4 g)完全燃烧生成液体水时放出的热量为4×142.9 kJ＝571.6 kJ，其ΔH＝－571.6 kJ·mol。
【答案】 (1)共价键 (2)二 无污染 (3)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol
[能力提升] 13．可再生能源是我国重要的能源资源，在满足能源需求、改变能源结构、减少环境污染、促进经济发展等方面具有重要作用。应用太阳能光伏发电技术，是实现节能减排的一项重要措施。
－
1－1
下列有关分析不正确的是( ) A．风能、太阳能、生物质能等属于可再生能源 B．推广可再生能源有利于经济可持续发展 C．上图是太阳能光伏电池原理图，图中A极为正极 D．光伏电池能量转化方式是太阳能直接转化变为电能
【解析】 A、B说法正确；由图中的电流方向可知，A极应为负极，C不正确；光伏电
池发电是将光能直接转化为电能，D正确。
【答案】 C
吸热14．(双选)已知反应Na2SO4·10H2O
放热硝(Na2SO4·10H2O)的密闭聚乙烯管安装在房屋的外墙内就能达到白天蓄热使室内保持低温度；晚上把白天所蓄热量放出，使室内保持温暖。以下说法正确的是( ) A．白天将太阳能转化为化学能 B．白天将化学能转化为太阳能 C．晚上将化学能转化为热能 D．晚上将热能转化为化学能
【解析】 白天Na2SO4·10H2O吸收太阳能失去水生成Na2SO4·nH2O，转化为化学能蓄存起来，A项正确；晚上Na2SO4·nH2O结合H2O重新生成Na2SO4·10H2O放出热量，化学能转化为热能，C项正确。
【答案】 AC 15．某人设想利用下述反应的联合与循环来生产能解决目前环境和能源问题的某种物质：
高温3FeCl2＋4H2O(g)=====Fe3O4＋6HCl＋H2；
100 ℃4Fe3O4＋12Cl2＋12HCl=====12FeCl3＋6H2O＋5O2； 300 ℃6FeCl3=====6FeCl2＋3Cl2↑。
试回答下列问题： (1)该人欲生产的这种物质是________。 (2)从化学原理来看这种生产的实质是________。
(3)若生产条件和设备均很理想，在生产过程中只需添加的原料是________。 【解析】 从三个反应的产物来看，能够解决目前环境和能源问题的物质是氢气，所以该反应是用来制备氢气的。又因为这三个反应是“联合与循环”生产氢气的，所以可以将三个方程式叠加，可得总的化学方程式为2H2O===2H2↑＋O2↑，故产物为H2和O2，其中H2能解决目前环境和能源问题；FeCl2和Cl2作催化剂，HCl、Fe3O4和FeCl3是中间产物。
【答案】 (1)H2 (2)使水分解为氢气和氧气 (3)水
Na2SO4·nH2O＋(10－n)H2O。有人将装有芒
第三篇：太阳能的利用
一、建设太阳能之城意义重大而深远
建设太阳能之城，是我们顺应时代发展要求，落实科学发展观，建设环境友好型、资源节约型社会的一项创造性工作，是市委、市政府立足当前、着眼长远做出的一项战略决策，是推进科学发展、提速发展、和谐发展的具体行动，，更是提升城市形象、提高综合竞争力的重要举措。
第一，建设太阳能之城是顺应时代潮流的积极探索。2l世纪人类进入了生态文明时代，相伴而来的必然是能源革命。目前世界新能源产业正以每年30%以上的速度发展，有科学家预言，到2010年，世界光伏产业将达到10000兆瓦，2030年，光伏发电将占全世界发电总量的30%，2050年，太阳能将替代全世界范围内50%以上的常规能源。如果说20世纪是石油世纪的话，那么21世纪则是太阳能的世纪。伴随着太阳能产业的加快发展，太阳能应用特别是太阳能照明应用的步伐明显加快。近年来，很多国家和地区大力实施“阳光计划”，纷纷制定了LED照明计划(IED是发光二极管的英缩写。这是国际公认的下一代固态照明光源，具有节能、高效、长寿命、绿色环保、无辐射等显著特点，其电力消耗仅为传统光源的1/10，寿命长达10万小时，普通白炽灯的寿命只有1万小时)，如：美国“下一代照明光源计划”，日本“21世纪照明研究发展计划”，欧盟“彩虹计划”，韩国“固态照明计划”等。以日本、欧洲、美国为代表的LED生产应用正以每年40%以上的速度增长。据美国能源部预测，到2010年前后，美国将有55%的白炽灯和荧光灯被半导体LED替代，每年可节约电费350亿美元。我国已正式启动了“国家半导体照明工程”，将半导体照明列为“十五”、“十一五”国家科技攻关计划重大项目。北京市准备用1年的时间安装10万盏太阳能照明灯，石太高速上也使用了太阳能灯。从某种意义上讲，LED是继煤油灯、电灯之后人类照明的第三次革命。还有就是太阳能热能应用也越来越多走进人类生产和生活。美国正在实施太阳能“百万屋顶”计划，以色列有80%的家庭使用太阳能热水器，我国德州、杭州等地在太阳能供暖应用方面已达到了国际先进水平等等。我们提出建设太阳能之城，就是为了顺应时代潮流，顺势而为，抢抓新机遇，打造保定的新优势。
第二，建设太阳能之城是落实科学发展观的具体行动。随着经济社会的进一步发展，我们国家资源、环境与经济发展和人口增长之间的矛盾越来越尖锐，能源供应日益紧张、环境质量不断下降。有关专家推断，我国目前地下已探明的石油和原煤储量只够使用30—50年，我国已经成为石油进口大国，危及到未来的国家安全，制约着经济社会的可持续发展，已经到了下决心非解决不可的地步。去年，国家还将单位生产总
值能耗下降率作为约束性指标列入了“十一五”规划。
落实科学发展观，建设环境友好型、资源节约型社会，首先解决的问题就是如何开发和使用可再生新能源，保护好生态环境，这是关系一个国家和地区能否持续发展的战略性问题。在可再生能源的有效利用中，不管是从资源的数量、分布的普遍性，还是从清洁性、技术的可靠性来看，太阳能都比其他可再生能源更具优越性，是取之不尽、用之不竭的、无污染、廉价、人类能够自由利用的能源(太阳每秒钟照射到地球上的能量相当于500万吨煤，40分钟内投射到地球表面的能量相当于全世界每年消耗能量的总和。我国接收的太阳辐射能相当于上万个三峡工程的发电量)。其实我们地球上现在使用的所有能量都来源于太阳，煤、石油都是固化的太阳能物质，直接使用太阳能也是一种回归自然的表现。我们建设太阳能之城，就是要探索综合示1用太阳能的可行之策，探索建设环境友好型、资源节约型城市的可行之路，追求经济发展、社会进步、生态保护三者的和谐、人与自然的互惠共生，这也是建设节约型!生态型、宜居型≮和谐型城市的内在要求。
第三，建设太阳能之城是造福于民的惠民工程。建设太阳能之城，在全社会推广和使用太阳能产品，可以直接降低能耗、节省支出、减少污染、美化家园，每个单位、企业、家庭和个人都是受益者。不仅经济上节约，而且可大大改善生存环境。据专家测试，使用I平方米太阳能热水器，大约相当于每年节约180公斤标
准煤;每年使用太阳能电池10兆瓦，大约相当于每年减排二氧化碳1万吨，可有效减少因煤炭、秸秆、柴草燃烧造成的灰尘排放，还我们头顶的一片蓝天。特别是对于我市这样一个老工业基地来说，对于我市这样一个环境保护压力很大的城市来说，在全市推广和使用太阳能产品，无异于打了一场节约资源、保护环境的翻身仗。从这个意义上讲，建设太阳能之城，是一场环境革命，是一项造福百姓的德政之举。
第四，建设太阳能之城是提升城市形象的需要。城市的特色形象是一个城市最好的名片，是一种宝贵的资源和财富。如昆明是春城，杭州是休闲之都，大连是浪漫之都，青岛是扬帆海上等等。每张特色城市名片，都是城市文化的缩影，是重要的形象生产力。我们保定提出要建设中国北方独具文化特色的园林式、生态型、现代化宜居城市，当前市政府重点谋划的是要在“水”、“古”、“亮”上下功夫。“水”就是要启动市区水系建设，努力实现市区河道还清，给城市带来灵气。“古”就是要恢复西大街等街区的历史风貌，抓好光园、淮军公所等文物景点修缮，努力使老城区再现古城的“历史之韵”。“亮”就是要加快建设太阳能之城，把保定的夜晚打扮得更加靓丽。我们不仅要让阳光照亮保定的白天，还要把它储藏起来，照亮保定的夜晚。
可以说，建设太阳能之城，既是城市建设的重要内容，也是城市文化形象塑造的重要内容，是打造保定城市形象的一张新名片，对于全面提升保定形象有着直接的重要意义。
当前，在建设太阳能之城问题上，还有一些同志有顾虑，主要是三个方面。一是成本问题。有的人认为，太阳能产品一次性投入过高，经济上压力很大。太阳能产品与传统的煤、油、电、气等能源相比，一次性投入代价要高一点，但从一定的时间跨度上来计算，是非常省钱和划算的。我这里有一个实例：某5公里长的路段，两侧对称安装路灯，采用10米锥杆，双灯头。在保证路面照度基本一致的情况下，对分别采用66W太阳能LED路灯和400W高压钠灯来计算成本。太阳能灯购置安装费用为650万元，普通灯为380万元;太阳能灯的寿命为l0年，普通灯只有1年;如果按使用8年计算，太阳能灯的总成本为688.78万元，而普通灯具加上电费和更换灯泡的费用是870.44万元，还不包括每年对传统路灯的线路检修、维护，对控制设备、设施的投入及员工工资和办公费等。这样综合算下来，使用太阳能灯要比使用传统路灯节省了180多万元，节约了25%o由此可以推算，太阳能灯在使用4,78年后，总体费用就和传统路灯使用8年的整体费用持平。也就是说，在以后的3年多时间里，太阳能灯每年都会节省60万元。如果再加上太阳能灯高效、节能、环保和技术进步快的因素，这个账算起来，就更显示出太阳能灯的优势。再来看热水器：据测算，每Imz太阳能集热器平均每年可输出热量40万千卡，相当于517度电能。如果一户家庭安装2mz的太阳能集热器，每年可节电1034度，节约电费537元左右。按现在购置一套太阳能热水系统需1600元的价格计算，仅相当于3年的电费，而太阳能热水系统一般使用寿命在15年以匕。现存西班牙和德国的农村家庭几乎家家户户都在使用太阳能电池和热水器。在日本，家庭使用太阳能发电装置还有一个独特的好处，就是白天不用电，而是发电卖给电力公司或者政府，而后者也积极收购，这样得到的收入可以用来抵消部分电费。还有我市高新区正在建设的“电谷大厦”，大楼朝阳的立面全部采用太阳能电池板，建成后就成为了一个小型发电站，发出来的电可以直接进入城市电网。使用太FFtR~，前期投入可能会大一点，但过了几年后，就等于是在省钱、在赚钱。二是技术问题。有的群众反映太阳能路灯“不够亮”。这主要是技术方面的问题。一是目前LED照明的发光水平与普通照明灯相比，确实存在差距。我们国家现在对发光二极管照明产品的参数指标还没有一个统一的标准，所以不能简单地衡量亮还是不亮，冉加上市场也不太规范，产品质量参差不齐，因此在推广和使用过程中出现不规范的问题。二是目前我们所使用的太阳能路灯，已经达到了国家对城市道路的照明要求，而以前使用的传统照明灯亮度一般都超过了国家规定的亮度标准，所以现在感觉太阳能路灯有些不够亮。LED照明的亮度问题是当前世界各国正在重点研究和攻克的技术关
键，正在应用中不断地提高水平。根据专家预测，到2010年，我国的LED照明技术水平将远远超过我们现在使用的荧光灯和节能灯，成为一种最经济、最方便、最实用的固态照明技术。可以说，任何阻碍太阳能技术使用和推广的问题其实都不是问题，都能在近期得到解决。三是思想观念和认识问题。就是对太阳能应用这种新兴事物怎样理解的问题，这是最核心、最关键的问题。在这个问题上，我们不仅要算经济账，还要算生活质量的账、环境保护的账、节约能源的账，要算长远账而不是算眼前账，要算大账而不是算小账。不能把目光放在眼前的投入上，要着眼于城市形象的树立、生活环境的改善、环保意识的增强、节约意识的培养等多方面来认识这个问题，我们推进这项工作，就是在推广文明，就是在培养下一代节约资源、保护环境的意识。建设太阳能之城，也是要树立一种导向，就是通过率先推广新能源产品开发利用，努力建设节能环保型城市，实现人与自然的和谐发展。
建设太阳能之城，我市已具备了良好的基础，特别是产业基础。目前， “中国电谷”建设势头很好，与华北电力大学签署了战略合作协议书，与省开行初步达成60亿元贷款支持的协议，投资30亿元的天威英利500兆瓦太阳能电池等一大批项目顺利推进，中航惠腾今明两年签订生产合同达37个亿，全国最大的风电生产厂家—一国电集团等知名企业纷纷抢滩保定，天威英利还与世界最大的太阳能公司西班牙安迅能公司达成在葡萄牙建设目前世界最大的62兆瓦太阳能发电站协议等等，发展前景非常广阔。去年以来，我市LED照明企业从无到有，已发展到10多家，在太阳能照明产业领域有了一个很好的开端。我市建设太阳能之城，也是建设“中国电谷”的一项重大举措，它和“中国电谷”相互依托、互为促进，一个是产业支撑，一个是成果应用，目的是实现相互借力、良性互动。加之，我市气候条件优越，日照条件较好，全年太阳能利用率可达80%。我们应该有信心、有决心，把这项关系社会文明进步的开创性工作做好。
二、全力打造太阳能之城新形象
建设太阳能之城，就是要依托我市在新能源与能源设备产业领域的科技优势、产业优势，建设国内大范围应用太阳能的城市。总的要求是，按照技术领先、示范先行’、节能环保、安全可靠的原则,以“中国电谷!’建设为依托，以科技创新为支撑，以构建良好的空间秩序、优美的建筑景观、配套的公共设施为突破，统一规划、重点推进，创新技术、突出特色，通过5年左右的努力，使我市成为全国太阳能综合利用示范城之一，成为国内外太阳能应用普及率较高的地区之一。
太阳能的开发应用，一般可归结为太阳能光利用和热利用两个方面。我市建设太阳能之城的出发点，就是要把“阳光”融人生活，让太阳能走进干家万户，让节约能源、保护环境的意识深入人心。当前，主要是
着眼于两大目标：
一是让“阳光”照亮保定。要在城市道路、广场、机关、庭院和公园积极采用太阳能灯照明，加快设立太阳能路灯、霓虹灯、广告牌、标志牌、信号灯、园林绿化草坪灯等。
二是让“阳光”温暖保定。要大力推进太阳能供暖、供热在公共建筑、干家万户的广泛应用，使城区的屋顶、有意向的家庭，都使用太阳能供暖、供热设备，让农村生产、生活用能逐步实现以太阳能等清洁能源为主的历史性变革，达到国内领先水平。
建设太阳能之城，是全市共同的目标。不仅要在市区推开，也要向县城、乡镇和农村延伸;不仅要抓好主要道路，也要抓好小街小巷;不仅要抓好党政机关，也要抓好厂矿、学校、医院、酒店、商场等企事业单位;不仅要抓住宅小区，也要在散居的家庭推广;不仅要抓产业应用，也要扶持产业发展和谋划建设太阳能光伏发电项目。总之，我们要把建设太阳能之城工作深入到城市、村庄、居民家庭，体现在街道、小区、建筑上，在全市范围内掀起一个建设热潮。现在就上路，立即就起步，努力加快建设步伐。
具体推进中，当前要着力抓好五个方面的工作：
第一，抓示范。建设太阳能之城是我市历史上从未有过的，在全国也属于走在前面的，可供借鉴的经验不多，必须要抓好典型示范，让全市广大干部群众知道该怎样去推进和做好这项工作。一是示范性道路。选择五四路、东风路部分路段作为太阳能照明应用主干道试点进行建设，目前已经完成东风路地道桥改造，其他试点路段要加快推进，确保2007年9月底前完成。太阳能照明在城市支路、小街小巷上的应用技术已经成熟，要加快推进步伐。二是示范性小区。要选择一批在建小区进行太阳能的综合应用。既要开展技术较成熟的路灯、庭院灯、景观灯等方面的应用，又要进行光伏、光热综合应用的探索研究三是示范性单位。要从机关、学校、医院、工商企业中选择一批试点。各党政机关要率先示范，用l一2年的时间基本实现大院的照明、景观灯、草坪灯、灯箱等太阳能应用改造，根据条件进行太阳能供热的应用。四是示范性公共场所和旅游景点。公共场所要分别从公园、广场选择一批作为示范先行;旅游景点要把白洋淀等景区作为试点先行。五是示范性农村。要选择一批基础条件较好的农村进行太阳能利用的综合试点，探索经验。我市一年的城市照明费用大约是1200万，我们要把这笔钱省下来全部用于在农村推广太阳能应用。
第二，抓难点。当前，推进太阳能之城建设，难点是既有的公共场所(设施)和既有的居民小区改造。目前，我市市区共有主次支道路62条，小街小巷139条(不含高新区及社区内道路);城市社区161个。由于改造需要一定的费用，推进起来可能有一定的难度。各级、各相关部门和单位，一定要有大局意识、长远
意识，要讲“舍得”理念，算长远账、算综合账，下定决心，以眼前的投入换取长远的受益。
第三，抓管理。从现在起，要严格控制城市建设的规划管理，新建公共场所、公共设施及新建居民小区，都要加快应用太阳能产品和技术的步伐。如今，太阳能建筑已经从太阳能采暖建筑发展到可以集太阳能光电、太阳能热水、太阳能吸收式制冷、太阳能通风降温、可控自然采光等新技术于一体的建筑，我们保定的建筑也要向这个方向努力。所有新建项目在设计时都要考虑太阳能综合利用的设计内容，新建项目未进行节能审查的不可开工建设，未达到节能建设标准的不能验收。各城乡住宅小区物业管理部门，要努力为居民利用太阳能提供方便条件，不得限制和阻止居民合理利用太阳能。因建筑等原因制定了这方面限制规定的，要尽快拿出解决改进的办法，确保想用太阳能的居民都能用上太阳能。
第四，抓规范。也就是抓标准。当前，太阳能产品应用推广还处于起步阶段，还缺乏统一的技术标准、价格标准和质量标准。普及推广过程中，有可能出现偷工减料、以次充好等问题。因此，必须要切实加强太阳能之城建设过程中的规范管理。要严格把好“三关”：一是检测关。要请权威检测部门加强对太阳能产品的检测，加强对技术的先进性、集热效率、使用寿命、价格和建筑一体化等方面综合检删，防止出现鱼龙混杂的混乱局面。二是施工关。要严格执行招投标制度，严格工程建设监理，严格质量验收标准。三是生产关。各生产销售企业要严把产品质量关，不合格产品决不能推向市场。要对企业信誉负责，对广大消费者负责，共同把好太阳能之城建设质量关。
第五，抓产业。建设太阳能之城，对企业界而言，既有建设的任务，又面临一次难得的发展机遇。估计将来很多城市也要推开这项工作，我们必须要抓住机遇，努力做大做强我市的“阳光产业”。当前，我们正在全力推进“中国电谷”建设，明确提出，要力争用5一l0年的时间，把“中国电谷”建成年产值干亿元以上、具有世界影响力的特色型、国际化的新能源装备制造基地。我们要充分认识到，建设“中国电谷”，是保定的出路所在、希望所在，怎样重视都不为过，怎样宣传都不为过，采取怎样的措施去推进都不为过。我们要继续加大培育力度，在政策、资金、工程建设方面给予倾斜，促进这一产业迅速做强做大。靠产业发展的有力支撑，加快推进太阳能之城建设。
三、全面推进太阳能之城建设
建设太阳能之城，是一个逐步推进的社会系统工程，每个企业、每个单位、每个家庭，都有义务和责任，必须从促进节约能源、保护环境的高度，从自身做起来推进建设。
要加强组织领导。在太阳能之城启动阶段，发挥好政府的主导和推动作用十分关键。市里成立了建设太
阳能之城工作领导小组，各县(市、区)也要全面抓好本地推进太阳能之城建设工作。各级、各部门要根据《实施意见》，各司其职，扎实工作，把任务进一步细化分解，切实抓好责任落实、组织落实、措施落实。要立即行动起来，按照进度要求，边干边试边改进，创造性地开展工作，一件事一件事地去做、一步一步地去努力，确保完成好各个阶段的任务目标。在工作推进过程中，要坚持科学指导，按科学规律办事。要尊重群众的主观意愿，决不能依靠行政命令等强制性手段盲目推进。
要加大投入力度。太阳能之城建设需要一定的启动资金，市里采取财政补助、环保资金、。城建资金和生产太阳能相关产品企业共同出资的方式，设立了太阳能之城建设专项资金，用于支持这项工作，各县(市、区)也要舍得拿出钱来做好这项工作。企事业单位、住宅小区和用户的太阳能产品推广资金原则上自行解决。要积极争取把我市列入全国节能及太阳能综合利用示范城，争取国家政策和资金的支持。要注重用市场经济的思路和办法筹措资金，比如，可以采用出售广告使用权限的办法推进路灯、重要部位霓虹灯建设。关键是要开动脑筋、拓宽视野，办法一定会比困难多。
要营造浓厚氛围。建设太阳能之城是一项开创性工作，能不能充分做好宣传引导工作，是成败的关键。下来，各级、各部门和新闻媒体要开展广泛的宣传活动，把建设太阳能之城的口号叫响，使开发利用太阳能的意义深入人心，积极引导广大群众关注太阳能之城建设、参与太阳能之城建设，形成政府推动、舆论鼓动、群众主动、社会各界助动的局面，为推进太阳能之城建设创造良好的外部环境。
人类历史是一部不断调整与大自然关系的历史。建设太阳能之城，是我们构建人与自然和谐关系的自觉行动。建设我们共同的美好家园，每个人都有着不可推卸的义务和责任。希望全市上下、每一个人都要拿出实际行动来，有一分光发一分热，全民参与，倾心打造，让保定伴随着太阳的光辉和能量，以崭新的姿态走向世界。
第四篇：太阳能供热是最具潜力太阳能热利用技术
中国新能源网 | 2010-6-23 9:51:00 | 新能源论坛 | 我要供稿 特别推荐：《2010中国新能源与可再生能源年鉴》
按建筑热工设计分区，我国2/3以上的国土面积属严寒和寒冷地区，为保证生存的基本条件，建筑物必须供暖。随着生活水平的提高和居住环境的改善，夏热冬冷地区对采暖的要求不断提高，城镇绝大部分家庭已安装空调自行解决冬季采暖问题。目前，我国城镇建筑消耗采暖用能1.3亿吨标煤/年，相当于我国2004年煤产量的10%%左右。与单独的太阳能供热水相比，太阳能供热采暖获得的节能量更大。因此，太阳能供热采暖是继太阳能供热水之后，需要在建筑中应用推广的又一项太阳能热利用技术。 ??? 太阳能供热采暖的应用现状
??? 相对于单纯的太阳能热水供应，我国兼有冬季供暖的太阳能供热、采暖技术和工程应用水平较低，由于主动式太阳能采暖系统复杂、设备多，所以初期投资和经常维持费用都比被动式太阳能采暖高。我国是发展中国家，经济发展相对落后，从国情出发，过去采取的政策是优先发展被动式太阳能采暖。
??? 我国的第一栋被动式采暖太阳房1977年在甘肃省民勤县建成，经过广大科技工作者20多年的努力，通过国家“六五”、“七五”、“八五”科技攻关项目，在引进、消化、吸收世界太阳能建筑技术的基础上，我国己形成了具有中国特色的包括理论、设计、施工、试验及评价方法在内的一整套被动式太阳能采暖技术，建成了几百万平方米(建筑面积)的被动式采暖太阳房。“十五”期间有代表性的示范工程是由世界银行贷款、全球环境基金赠款，在中国基本卫生服务项目中的卫生Ⅷ支持性项目完成的29座被动式太阳能采暖乡镇卫生院，分别位于甘肃、青海和山西省。
??? 受经济水平的制约，主动式太阳能供暖系统在我国一直发展得比较缓慢，太阳能供热、采暖工程应用仍处于起步阶段。目前，已经建成了若干单体建筑太阳能供热采暖试点工程，如北京清华阳光能源开发有限公司和北京桑普公司的办公楼，北京市平谷县新农村建设项目的将军关、玻璃台等乡村的农民住宅，拉萨火车站等;但太阳能区域供热、采暖(小区热力站)工程则还没有应用的实践。这种太阳能供暖系统的推广障碍并不在于集热、供暖技术本身，而在于投资费用高和春、夏、秋季热水过剩，需要通过季节蓄能技术和全年的综合利用，与地源热泵、生物质能等其他可再生能源的互为补充来解决。 ??? 2006年5月启动的财政部、建设部“可再生能源建筑应用示范推广项目”中包括了较多的太阳能供热、采暖工程，在2006年~2007年申报通过的212个项目中，太阳能+热泵综合的项目占25%%，待该项目实施完成后，将极大带动我国太阳能供热采暖技术的发展和提高。 太阳能供热采暖的技术规范与标准
??? 为适应建筑节能的形势要求，由建设部工程质量安全监督与行业发展司组织编写的《全国民用建筑工程设计技术措施——节能专篇》暖通空调·动力分册中，专列了一章(第九章：太阳能供暖系统)规定了太阳能供暖系统的设计原则，给出了相应的设计参数和设计方法。 ??? 为提高我国太阳能供热、采暖系统的工程设计和建设水平，建设部在2006年的工程建设标准规范制定、修订计划中，将国家标准《太阳能供热采暖工程技术规范》列入了立项计划。该标准的主编单位是中国建筑科学研究院，目前标准的送审稿已通过专家评审，预计于2008年内完成标准的报批稿上报。
??? 太阳能供热采暖技术的发展战略
??? “十一五”期间，我国的太阳能供热采暖技术和工程应用将会有较快的发展，特别是财政部、建设部的“可再生能源建筑应用示范项目”完成后，会获得相当数量示范工程的实践经验总结。所以，近几年的工作应着重放在为将来实施太阳能供热采暖技术推广及相关政策的制定创造条件上。一方面积极开展工程应用示范，另一方面可以挑选工程应用较多的地区，先行酝酿制定地方性的太阳能供热采暖技术推广政策。
??? 太阳能供热采暖是继太阳能热水之后，最具发展潜力的太阳能热利用技术，是今后应大力推广的技术。我国太阳能资源最为丰富的地区(太阳能资源区划的第1区和第2区)，都是气候寒冷、常规能源比较缺乏的偏远地区，如西藏、新疆、内蒙古等，既有实际的采暖需求、又有充足的资源条件，是应用太阳能供热采暖条件最为优越的地区。但是，这些地区大多比较贫困，缺乏工程示范的经济支撑能力。所以，国家应出台相应的优惠政策，重点扶持这些地区开展太阳能供热采暖的工程示范，在此基础上总结经验，进行可行性研究分析，并在条件成熟后，率先出台推广太阳能供热采暖技术的地方性政策法规，逐步过渡到全国。 ??? 必须努力提高太阳能供热、采暖系统的太阳能保证率，做到全年综合利用;应研究开发短期和季节蓄能新技术，在我国北方冬季寒冷、夏季凉爽的地区，蓄存春、夏、秋季太阳热能用于冬季采暖，提高太阳能供热、采暖系统的节能效益，这是太阳能供热、采暖技术进步的重要发展方向。
??? 应提高太阳能、地热能、生物质能等多种可再生能源在建筑中的综合利用技术水平，包括优化设计、智能化控制、蓄能技术等，发挥不同能源种类的各自优势，做到多能互补;开发太阳能供热、采暖综合利用“绿色建筑”的评估检测技术，建立太阳能供热、采暖综合利用“绿色建筑”性能评估体系，进行建筑物能效标识认证，从而保证市场的持续健康发展。 来源：中国建材网
第五篇：太阳能采暖的优势与发展
作者：杨玉永，陈智丰，王鹏 (齐齐哈尔龙铁建筑安装股份有限公司)
太阳能采暖的优势与发展
作者：杨玉永，陈智丰，王鹏 (齐齐哈尔龙铁建筑安装股份有限公司)
摘要：我国的建筑能耗中，北方寒冷地区的采暖能耗占了相当大的比例。因此，建筑节能降耗以及可再生能源的利用引起人们的广泛重视。关键字：太阳能采暖
一、前言
当前，能源问题已经成为制约世界各国发展的主要因素之一。我国是能源消费大国，建筑能耗约占全国总用能的1/4，居耗能首位。随着我国住宅建设量的不断增加，能源与环境问题日渐突出。一方面我国人均能源拥有量较低，另一方面以煤炭为主的不合理的能源结构以及建筑的高能耗所带来的环境破坏为可持续发展带来巨大压力。 我国的建筑能耗中，北方寒冷地区的采暖能耗占了相当大的比例。因此，建筑节能降耗以及可再生能源的利用引起人们的广泛重视。
太阳能作为一种可再生的清洁能源，近年来在建筑中的利用受到关注。我国属于太阳能资源丰富的国家之一，全国总面积2/3以上地区年日照时数大于2000小时，辐射总量高于5000MJ/m2〃a。北方采暖地区，大多数城乡处于太阳能资源丰富区，为太阳能建筑提供了可能。
小住宅建筑屋顶面积、南向墙面积与室内使用面积比值较大。结合恰当的建筑体形设计和外围护结构性能设计，经测算，在太阳能资源丰富地区的晴好天气下，可以建造出完全依靠太阳能满足采暖和生活用热水的低能耗建筑甚至零能耗建筑。
二、太阳能采暖系统概况
太阳能采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全年其他用热的系统。太阳能采暖可分为主动式和被动式两种方式。被动式太阳能采暖通过建筑的朝向和周围环境的合理布臵，内部空间和外部形体的巧妙处理，以及建筑材料和结构构造的恰当选择，使建筑物在冬季能充分收集、存储和分配太阳辐射热。主动式太阳能采暖系统主要由太阳能集热系统、蓄热系统、末端供热采暖系统、自动控制系统和其他能源辅助加热、换热设备集合构成，相比于被动式太阳能采暖，其供热工况更加稳定，但同时，投资费用也增大，系统更加复杂。随着经济和社会的发展，主动式太阳能采暖开始大规模应用。
在近年应用了太阳能采暖的建设项目中，比较集中和有代表性的是北京周边郊区县新民居的太阳能采暖工程。由于农村住宅相对分散、密度低，不宜采用投资大、维护水平高的集中供暖模式，而传统的燃煤取暖方式又存在效率低、污染环境、费用较高等问题，在农村推广安全环保、运行费用低的太阳能采暖系统符合新农村建设的客观要求。太阳能采暖所需的集热面积远大于太阳能热水系统，要求安装位臵较大，对于高层建筑或居住密度较大的城区存在安装建设条件不足的问题，限制了应用，而农村住宅一般建筑容积率较低，没有明显遮挡，具备建设太阳能采暖项目的良好条件。
三、太阳能采暖的优势： 1.太阳能采暖是一项环保工程。它与普通的采暖方式不同的是热源不同，即普通采暖是燃煤、电、油、气等，而太阳能采暖是利用无污染、可再生的太阳能。
2.太阳能采暖经济效益显著。太阳能采暖一般3-5年即可收回投资成本，而它的使用寿命一般在20年左右，所以它的经济效益也是十分显著的。
3.节能减排。由于太阳能采暖清洁安全，不会产生传统烧煤采暖炉二氧化碳中毒的危险，也不会发生烫伤等意外。适用于大型建筑，如学校、办公室、工厂、养殖温室等。安装太阳能采暖工程，还可以免费获得热水，是一举多得的节能减排工程。
四、太阳能采暖系统设备
太阳能住宅建筑的采暖和生活热水依托的是太阳能热水系统，其组成部分包括：太阳能集热器、储热器(蓄热器)、散热器、补充热源、控制和管路系统。
1.太阳能集热器
集热器是吸收太阳辐射并向载热工质传递热量的装臵，它是热水器的关键部件。目前，国内的太阳能集热器主要有平板集热器、真空管集热器。我国已成为世界上最大的热水器生产和应用国家。
2.储热器(蓄热器)
储热装臵是储存热水并减少向周围散热的装臵，一定的热水蓄热量主要满足夜间供热，使室内温度不致过大波动。储热装臵的容量需热工计算确定。储热器的储热效果不仅取决于保温材料性能的好坏，还与装臵的结构和固定连接方式有关。
3.散热器——低温热水地板辐射采暖
由于太阳能属低密度热能源，散热器选择的最佳形式当属低温热水地板辐射采暖。
低温热水地板辐射采暖是在楼地层内设臵加热埋管形成的辐射采暖系统，使用不高于60℃的热水流经埋入地板的盘管，所释放的热量使混凝土加热。从地表面散出辐射热并均匀地将热量传到室内，由于采用辐射采暖方式，室内温度均匀，梯度合理，室内温度由下而上逐渐递增，地面温度高于呼吸线温度，给人以脚暖头凉的良好感觉，促进新陈代谢，达到一定的保健作用。由于地面层及混凝土层蓄热量大，室内温度的热稳定性也非常理想。
在地板辐射采暖中，实测证明，在人体舒适范围内，实感温度比室内环境温度高2℃-3℃。在保持同样舒适感的前提下，地板辐射采暖时的室内设计温度，可以比对流采暖降低2℃-3℃，房间热负荷相对减少，可以节省供热能耗20%左右。
4.补充热源
为了保证室内温度的连续稳定，当由于气象等因素集热器供温不足时，则应启动补充热源。依据环境等条件不同，补充热源可选择电、燃气、燃油、煤等。
5.控制和管路系统
该系统是强制双循环管路，外循环回路是集热器与储热器之间热交换，内循环回路是储热器和散热器之间热交换。依循环工质不同选择不同管路，并进行保温处理，控制系统用来保证整个供热系统的智能化工作并通过仪表显示。
五、太阳能低能耗小住宅建筑设计
实现低能耗建筑的设计途径主要包括两个方面，即能源的开源与节流。开源是指开发利用可再生新能源，节流是指提高供暖、空调系统效率和提高建筑外围护结构性能，减少建筑热损失。太阳能建筑同时具备上述两个特点：首先太阳能属对环境无污染的可再生能源;其次由于太阳能的低密度也要求建筑有着较高品质的围护性能和恰当的体形、朝向和空间布局。
1.太阳能建筑的朝向和间距
太阳能建筑的朝向选择首先要在节约用地的前提下满足冬季有较多的日照，夏季避免过多的日晒和有利于自然通风降温、照明的要求。有矛盾时，应视当地的气候条件而定，当冬季供暖是首先考虑的问题时，朝向的确定应使房屋在冬季接受较多的阳光照射和较少的冷风吹袭;而以夏季降温为主时则相反。房屋接受日照的条件包括日照时间和日照量两个方面。
研究表明，冬季太阳能辐射热在9时~15时是全天辐射热的90%左右，太阳能建筑的屋顶面和南向墙面接受了绝大部分可能接受到的太阳能辐射量，应保证充足的阳光照射，建议建筑主面朝向为南向正负30度范围。建筑之间的日照间距应保证冬至日建筑的阳光集热构件不被阴影遮挡。
2.太阳能建筑的平面布臵 (1)按温度分区
考虑太阳能属一种低密度能源，结合建筑各空间的不同使用功能，在对建筑热环境的设计当中，提出了“温度分区法”的概念，即将起居室、卧室等热舒适指标要求较高的空间布臵在南面或东南面，而将厨房、卫生间、存储空间、交通空间等相对温度要求较低空间布臵在北侧，且适当减少北向开窗面积，这些空间也作为主要空间的温度阻尼区。通过实际工程证明“温度分区法”的概念是科学有效的。
(2)入口设计
建筑入口，特别是北向入口是冬季冷风渗入、热量损失较多的热工薄弱环节。因此，设计太阳能采暖建筑时应重视入口处防风与密闭处理，尽量减少其造成的热损失。
建议在建筑物人口处加设门斗，北入口将门斗的入口方向转折90度转为东向，以避开冬季寒风侵人方向，避免冷风直接侵入，同时要加强密封，还应注意必须保证其有足够的宽度，使人们在进入外门之后，有足够的空间先关闭外门，然后再开启内门。
3.太阳能建筑的体型
以获得更多的太阳能、热损失更少为基本原则。从降低能耗角度：一定建筑平面积要尽可能减小外墙长度;从收集太阳能角度：应使南向墙面、受光屋顶面与建筑其他外面之比尽可能大，尽可能避免和减少由于南向墙面、屋顶体型变化带来的阴影。在多见的矩形平面中，一般长轴朝向东西的长方体型最好，正方形次之，长轴朝向南北的长方体型最差，坡屋顶好于平屋顶。 4.太阳能建筑的外围护性能、材料与构造
按照我国目前有关节能规定，目前已进入“三步节能”阶段，对住宅外围护结构的性能已做出了明确规定，设计太阳能建筑时必须遵守，并且提出更高要求。太阳能建筑对围护结构材料和构造要求，包括外墙与屋面的保温方式、材料选择、构造做法要满足热工性能指标及保证良好的保温、蓄热性能。外门窗是建筑散热的薄弱环节，一些建筑外门窗的耗热量与空气渗透耗热量之和约占建筑总耗热量的50%以上。因此，应加强门窗节能综合研究，使朝阳窗户尽可能成为得热构件。在严寒和寒冷地区的太阳能建筑，地面也应增加保温措施，以提高太阳能利用效率。
六、影响太阳能采暖发展的因素
(1) 主动式太阳能直接采暖系统，在目前的集热器价格与能源价格及技术条件下，尚不能和常规的采暖系统竞争。
(2) 影响太阳能直接采暖系统经济性的主要因素是集热器的高价格，应力争提高集热器的效率或降低其价格。
(3) 太阳能采暖系统经济性比热水供应系统经济性差的主要原因是一年中采暖系统的使用时间短，系统的利用率低。
(4) 目前太阳能直接采暖的应用范围也只限于别墅型建筑或3~4层以下的建筑。
(5) 太阳能采暖系统应用于只在白天使用的建筑，如办公楼或教学楼时，经济性好于需要全天采暖的住宅等建筑。