隨著人民生活水平的提高，熱用戶對供熱提出更高要求，如提高室內溫度、增加供熱時間、供應生活熱水等。供熱企業面臨新供熱技術的競爭，傳統供熱市場的份額和利潤空間被壓縮。開拓新的供熱市場已經成為供熱企業確保利潤和提高可持續發展能力的必然選擇，但要實現這一目標，會使供熱能耗在現有基礎上大幅提高，導致供熱成本相應提高。為解決這一難題，供熱企業應采用新型能源利用技術，引入其他低成本熱源。太陽能引起了業內人士的廣泛關注，而且近年來我國科研人員對太陽能用于建筑供熱進行了相應的研究。本文對采用以太陽能熱源系統與集中供熱熱源聯合供熱的運行調節進行研究。

提高經濟效益的措施

我國供熱企業基本采用以冬季供熱、夏季檢修為主的運行模式，開展多元化經營產生的效益十分有限，不易形成相互拉動、相互依托的良性發展態勢。而且有限的企業資源很容易被過度分散、削弱，從而阻礙企業的發展。供熱企業要通過多元化經營提高經濟效益，必須圍繞用戶的需求長遠謀劃、布局。建立健康的多元化經營模式可從以下兩條途徑人手。增加供熱時間。由于我國供熱企業在供熱方面具有豐富的經驗，因此要擴大市場份額應充分利用此優勢，最簡單的方法即增加供熱時間，在現有的供熱時間的基礎上分別提前、延后這段時間內晝夜溫差較大，夜晚較冷，室內熱舒適性較差，因此僅在夜間供熱也將大大改善室內熱舒適性，而且可增加熱費收入供應生活熱水。由于生活水平的逐漸提高，熱水器正在成為居家必備的生活設施，但電熱水器的使用成本太高，燃氣熱水器安全性較差，普通太陽能熱水器自動化程度太低且冬季使用效果不佳。因此，在供熱系統的基礎上發展生活熱水供應系統，具有其優勢和競爭力，任何家用熱水器產品都無法與之比擬。

存在問題

集中供熱熱源大多為區域供熱鍋爐房或熱電廠，由于生活熱水的使用具有明顯的峰谷特性，如果直接利用集中供熱熱源作為制備生活熱水的熱源，當峰谷期轉換時供熱管網會受到因熱負荷急劇變化產生的交變熱應力沖擊，會嚴重影響供熱管網的使用壽命，特別對大型供熱管網尤為明顯。由于谷段時間較峰段時間長得多，如果始終保持供熱管網內較高的熱水溫度，會導致較高的熱損失，因此集中供熱熱源不宜直接作為生活熱水熱源。當然還可以在各熱力站內建蓄熱裝置作為生活熱水熱源，但蓄熱裝置的造價較高、占地較大。集中供熱系統的熱惰性較大，用于供應生活熱水時反應遲緩也是難以解決的問題。由于標準供暖期前、后晝夜溫差較大，如果直接利用集中供熱熱源作為這段時間的供熱熱源，供熱管網也會受到交變熱應力沖擊。太陽能熱源系統與集中供熱熱源組成的聯合供熱系統是解決以上問題的有效辦法。

太陽能熱源系統

全天候真空集熱管是太陽能熱源系統的關鍵裝置，已獲得國家實用新型專利。 根據不同用戶的供暖熱負荷、供熱介質流量、生活熱水出水溫度等參數，將一定數量的全天候真空集熱管組合成集熱蓄熱單元，將集熱蓄熱單元固定在一個堅固的框架中就成為板狀集熱器。板狀集熱器中每根全天候真空集熱管的供熱換熱盤管的進水管、出水管分別并聯或串聯后與供熱系統連接，生活熱水換熱盤管的進水管、出水管分別并聯或串聯后與生活熱水系統連接。定型相變蓄熱材料具有吸、放熱時溫度不變的特點，這是實現輸出水溫自動恒定的基礎，也使得太陽能熱源系統具備了更高的吸熱、蓄熱效率。定型相變蓄熱材料與各換熱盤管內的介質之間不存在傳質過程，因此可保證生活熱水的衛生。

太陽能熱源系統是由板狀集熱器組成的平板化系統，可固定在建筑的外墻或屋頂上。由于全天候真空集熱管能夠真正實現熱量的即接收即儲存，幾乎沒有傳遞過程熱損失，而且保溫性能很好。

太陽能熱源系統與家用太陽能熱水器的區別主要表現在

 ①具有集熱、蓄熱的功能，不需配備專用的大型蓄熱水箱，大大降低了系統造價；

 ②具有自動恒定出水溫度的能力，最大限度地簡化了控制、調節系統，使太陽能熱源系統的可靠性更高，使用更簡便；

 ③可安裝在建筑物立面上，占地面積幾乎可以忽略；

④為了保證生活熱水的衛生，生活熱水、供熱換熱盤管完全獨立，但二者之間又具有較高的傳熱能力，使熱量可以根據用戶的需要在生活熱水用熱與供熱用熱之間方便靈活地分配。

聯合供熱系統及運行調節

1 聯合供熱系統

每個用戶均安裝了太陽能熱源系統，圖中只給出一個用戶的聯合供熱系統連接方式。供熱換熱盤管與進戶支管連接，連接處裝有電動三通球閥。生活熱水換熱盤管與用戶的生活熱水管和自來水管連接并裝有電動球閥。聯合供熱系統中使用個電動球閥的目的是方便供熱公司對生活熱水及供熱系統進行遠程集中管理

2 嚴寒及太陽輻射不足時，太陽能熱源系統在吸收太陽輻射熱量的同時必須從供熱系統中獲取一定熱量才能滿足用戶每天的生活熱水用量。白天，電動三通球閥的太陽能熱源系統一端相對開度增加，太陽能熱源系統蓄熱。夜晚，電動三通球閥的太陽能熱源系統一端關閉，太陽能熱源系統停止蓄熱，供熱熱源全力供熱。此時電動球閥打開，自來水經過電動球閥由太陽能熱源系統加熱后供用戶使用。如果太陽能熱源系統得熱量充足，白天電動球閥也可以打開，全天向用戶供應生活熱水。

供暖期前后，供熱管網處于停運狀態，熱量將全部來自于太陽能熱源系統。白天，電動球閥關閉停止供應生活熱水中午用水高峰時段可打開，電動三通球閥的太陽能熱源系統一端關閉，太陽能熱源系統吸收太陽輻射熱量。夜晚，電動球閥打開，制備生活熱水。電動三通球閥的散熱器一端關閉，循環泵啟動，供熱介質經太陽能熱源系統換熱后進入用戶散熱器。當用戶同時使用大量生活熱水時，會影響供暖效果。

當聯合供熱系統切換至太陽能供熱模式后，即變成以太陽能熱源系統為熱源的供熱系統，其特點為：每個用戶的可用熱量一定，用戶可自行選擇供熱或供應生活熱水，甚至可將熱量暫時儲存在太陽能熱源系統內隔天再用。這樣可滿足用戶個性化的需求，避免了多用戶爭搶用熱現象的發生。充分發揮了由供熱部門集中管理太陽能熱源系統的優勢，確保了太陽能熱源系統可靠、高效率地工作，并延長了其使用壽命，降低了用戶的使用、管理、維護難度。

不需要在用戶端安裝循環泵，從而避免了噪聲、振動，保證了較高的使用舒適度以太陽能熱源系統為熱源的供熱系統的供熱效率很高，供熱介質經太陽能熱源系統換熱后進人用戶散熱器，放熱后才進入區域供熱管網。區域供熱管網的供、回水溫度幾乎相等且較低，溫度高的管段全部在用戶室內，因此熱損失很小。以集熱面積為的板狀集熱器為例，當夜間室外平均氣溫為5℃左右時，在滿足室內溫度的條件下，太陽能熱源系統能向面積為30 m2的房間連續供熱10 h以上。

其他時段，完全以制備生活熱水為主。這些時段由于太陽輻射充足，太陽能熱源系統吸收的熱量完全可以滿足用戶對生活熱水的要求。供熱部門只需要進行簡單的維護管理即可保障太陽能熱源系統的正常運行。特別是盛夏季節，太陽輻射熱超過太陽能熱源系統的采集能力時，供熱部門可控制供熱系統逆向循環，為太陽能熱源系統降溫，從而保證了太陽能熱源系統的安全和使用壽命。單純制備生活熱水的時段較長，其中大部分時間供熱系統都處于停運狀態，因此供熱單位有充足的時間進行供熱設備的檢修工作。

聯合供熱系統的特點

 ①增加供熱時間時，供暖期前后的白天太陽輻射較充足，板狀集熱器可獲得足夠的能量來滿足夜晚的供熱耗熱量。由于熱量來自太陽，供熱成本會大幅降低，因此即使這些時段僅夜晚供熱，其經濟效益也很可觀，而且可有效減緩管網受到的交變熱應力沖擊，延長其使用壽命。

 ②供暖期內，太陽能熱源系統可以直接吸收一部分集中供熱熱源的熱量用于制備生活熱水，解決了因冬季太陽輻射不足導致的太陽能熱源系統無法正常使用的難題。

 ③夏季的生活熱水供應量可達到冬季的2倍以上，單獨用太陽熱源系統完全可以滿足全天供應生活熱水的要求，還會有大量剩余，這恰好成為吸收式制冷機組的理想熱源，為低成本集中供冷打下基礎。夏季供應生活熱水，結束了傳統的供熱企業季節性經營的歷史，開始進入多元化經營階段。

太陽能熱源系統具有經濟性優、環保、安全、不占用土地等特點，是可直接安裝在城市居民小區中的新型熱源系統，是供熱企業未來的理想熱源之一。它具有與區域供熱鍋爐房或熱電廠熱源顯著的互補性，特別是在解決用戶不同的用熱需求上。通過科學地設計，太陽能熱源系統與集中供熱熱源組合能為供熱企業開創更廣闊的市場，創造更高的效益及更好的供熱效果。