图解寒冷的冬天欧洲人怎样度过——太阳能的综合利用

“天然气取暖”、“燃油取暖”、“电力取暖”、“太阳能取暖”、“热泵取暖”比较——

1、燃烧天然气产生热量这种取暖方式，投入成本，相对较低，相对于燃烧柴油来说，更为环保一些。但是，开始使用之后，燃料费用的高低，要取决于天然气市场价格的浮动。欧洲一些独立住宅，除了主要使用天然气作为取暖能源之外，往往还会辅助太阳能取暖或者其它形式的供暖方式进行混合使用。

2、柴油取暖这种方式，基础设施的投入，相对较低一些，假如使用天然气取暖，则需要安装输送天然气的管道。柴油取暖这种取暖技术，目前技术方面已经非常成熟，柴油的价格，相对比较稳定、便宜。柴油取暖这种供暖方式的缺点在于，需要额外辟出储藏柴油的空间，燃烧柴油，会造成更多的碳排放量，取暖费用，依赖于市场上柴油价格的变动。

3、电暖气是安装起来最为方便简捷的取暖装置，所需的空间面积，也相当有限。但是，这种取暖方式，也是最不经济效益的取暖方式，因为电暖气，不但用电量高，而且，电价也是在一直上涨。德国新建造的居民住宅中，已经很少再出现电暖气这种取暖装置了。

4、太阳能取暖的优势，在于不需要化石燃料，所以，不会造成空气污染。另外，使用年限长，用户无需比较能源供应商，也都是其优点。但是，太阳能取暖也有不少短板，例如，目前的技术，仍无法让太阳能取暖，成为独立的供暖源，用户需要在天然气取暖或者柴油取暖的基础上，额外增设太阳能供暖。为了获得一定规模的供暖，也需要安装相当多的太阳能板。所以，综合起来，相对来说，太阳能取暖这种方式的成本费用比较高。

5、热泵取暖，以地热为例，通过地热取暖，效能高，使用费用低，而且，还不会造成二氧化碳的排放。但是，为了实现地热供暖，先期的建设投入，却相当高，而且，也不是任何一个地方的地质结构，都可以获准掘地100米，甚至更深。

特别说明——

世界各国（包括当前的中国），家庭太阳能产品的使用，在某些时段，为了鼓励社会各界积极推广利用绿色清洁能源，一般会有政府方面的一些补贴。

一、屋顶太阳能集热系统方面图例解析

        屋面上安装平板型太阳能集热板系统，里面灌充低毒性的丙二醇抗冻导热液，作为热传导介质，在室内的热交换热水存储罐中，释放热量，加热产生热水，提供平时生活所需的热水以及冬季取暖的热媒介质。

        当然，独立住宅的内部，不可能仅有太阳能利用这一种形式，还有其他的能源利用方式作为主要的利用方式。

室内热交换热水存储罐中，一般是通过螺旋状的铜管散热器来释放热量。

欧洲地区，一幢独立住宅的坡屋顶上面，真空导热管太阳能集热器一例。

当然，屋面上，还安装有4片光伏太阳能电池板发电系统。

欧美地区常见的一种平板型太阳能集热器一例剖解示意图

真空导热管太阳能集热系统中的1根导热管图解。

特别说明：

欧洲地区常见的真空导热管太阳能集热系统，与我们国内常见的直接罐装水加热水的“真空玻璃灌热水器”不同，真空导热管太阳能集热系统里面，一般是灌充一种专用的导热介质，作为热传导介质，而不是直接灌充水加热水。

图中真空导热管太阳能集热系统组件中的塑料桶里面，粉红色的液体，一般是低毒性的丙二醇抗冻导热液，作为热传导介质来使用。

屋面上，除了安装有4组平板型太阳能集热系统之外，还安装有16片光伏太阳能电池板发电系统。

作为一种特例，该幢独立住宅的一端山墙墙面上，安装有平板型太阳能集热系统。

屋面上，安装有32片光伏太阳能电池板发电系统，还安装有13组平板型太阳能集热系统，向阳一侧墙体立面上，同样安装有8组平板型太阳能集热系统。

二、屋顶光伏太阳能电池板发电系统方面图例解析

光伏太阳能电池板发电系统，产生直流电（DC），通过“逆变器——inverter”（图中黄黑色标示的箱体），可转换成交流电（AC）。

光伏太阳能电池板发电系统，产生直流电（DC），通过“逆变器——inverter”（图中黄黑色标示的箱体），可转换成交流电（AC），除了家庭自己使用之外，还可上网（公共电力网）销售。

光伏太阳能电池板发电系统，产生直流电（DC），通过“逆变器——inverter”（图中黄黑色标示的箱体），可转换成交流电（AC），供家庭使用，配套蓄电池组，进行电力存储。

太阳能蓄电池组一例

美国“特斯拉——Tesla”家用蓄电池（battery），在家庭太阳能发电系统中的作用示意图。

Powerwall——特斯拉家用蓄电池能量墙、DC——直流电、AC——交流电、Solar panel——光伏太阳能电池板、Home outlets——家庭插座、Electrical box——配电箱

美国“特斯拉”3.3KW家用蓄电池，与韩国LG公司的4.2KW蓄电池，进行比较。

光伏太阳能电池板发电系统，在屋面上的一种安装形式（嵌入式安装）。

光伏太阳能电池板发电系统，需要定期清理表面。

三、太阳能与其它能源配合使用方面图例解析

太阳能 + 燃料锅炉，混合使用，提供生活热水以及冬季采暖热媒介质。

太阳能 + 燃气壁挂炉，混合使用，提供生活热水。

太阳能 + 燃气壁挂炉，混合使用，提供生活热水以及冬季采暖热媒介质。

太阳能 + 燃料锅炉，混合使用，提供生活热水以及冬季采暖热媒介质。同时，室内还安装“能量回收通风系统ERV”

太阳能 + 燃料锅炉，混合使用，提供生活热水以及冬季采暖热媒介质。

太阳能 + 空气源热泵 + 燃料锅炉，混合使用，提供生活热水以及冬季采暖（低温热水辐射地板采暖——地暖 + 天棚采暖）热媒介质。

太阳能 + 地源热泵，混合使用，提供生活热水以及冬季采暖（低温热水辐射地板采暖——地暖）热媒介质。

太阳能 + 燃料锅炉，混合使用，提供生活热水以及冬季采暖热媒介质。

太阳能 + 燃油锅炉，混合使用，提供生活热水以及冬季采暖热媒介质。

另外，本案例中烟囱的构造比较特别，属于双层结构形式。通过双层结构的烟囱的夹芯层，可以引入室外空气，专门为室内燃油锅炉提供燃烧所使用的空气，也即，燃油锅炉不使用室内的空气，这种做法比较安全，不容易产生一氧化碳气体，可以避免发生冬季安全事故。

屋面光伏太阳能电池板发电系统 + 屋面平板型太阳能集热系统 （两种形式：平板型+真空导热管型）+ 空气源热泵，混合使用。

地面车棚光伏太阳能电池板发电系统 + 庭院太阳能照明 + 屋面光伏太阳能电池板发电系统 + 屋面平板型太阳能集热系统 + 空气源热泵，混合使用，提供生活热水以及冬季采暖热媒介质。

地面车棚光伏太阳能电池板发电系统 +  庭院太阳能照明 + 屋面光伏太阳能电池板发电系统 + 屋面平板型太阳能集热系统 + 空气源热泵，混合使用。

屋面光伏太阳能电池板发电系统 + 屋面平板型太阳能集热系统 + 地源热泵，混合使用，提供生活热水以及冬季采暖（低温热水辐射地板采暖——地暖 + 墙面采暖）热媒介质。

另外，还显示有进行家庭污水处理的“化粪池系统”，以及雨水排水系统，以及市政公共资源管线的情况（供水、供电、通讯线缆、燃气管道，等等）。

屋面平板型太阳能集热系统 + 燃料锅炉，混合使用，提供生活热水以及冬季采暖热媒介质。

屋面平板型太阳能集热系统 + 电力热水，混合使用，提供生活热水以及冬季采暖热媒介质。

屋面平板型太阳能集热系统 + 燃料锅炉，混合使用，提供生活热水。

屋面平板型太阳能集热系统 + 电力热水，混合使用，提供生活热水以及冬季采暖热媒介质。

屋面平板型太阳能集热系统 + 燃料锅炉，混合使用，提供生活热水。

屋面平板型太阳能集热系统 + 燃料锅炉，混合使用，提供生活热水以及冬季采暖热媒介质。

屋面平板型太阳能集热系统 + 燃料锅炉，混合使用，提供生活热水以及冬季采暖热媒介质。

屋面平板型太阳能集热系统 + 燃料锅炉，混合使用，提供生活热水以及冬季采暖热媒介质。

屋面平板型太阳能集热系统 + 燃料锅炉 + 燃气壁挂炉，混合使用，提供生活热水以及冬季采暖热媒介质。

屋面平板型太阳能集热系统 + 燃料锅炉，混合使用，提供生活热水以及冬季采暖热媒介质。

屋面平板型太阳能集热系统 + 燃气壁挂炉，混合使用，提供冬季采暖热媒介质。

        屋面安装光伏太阳能电池板发电系统，室内安装“能量回收通风系统ERV”。

        从图中可以看到，总进气管道，属于是一段地埋管线，无论是在冬季，还是在夏季，能够与地表土壤，进行能量交换，可对进入室内的室外空气进行第1次预处理。进入室内的室外空气，在室内“能量回收通风系统ERV”主机位置，进行第2次处理，然后再通过管线，将室外空气，输送到室内各个房间。“能量回收通风系统ERV”的主机，能够提取预排出废气中的能量，再配合小型辅助加热设备，对进入的室外空气，进行第2次处理。这样可以减少室内能源的损失浪费。

四、比较另类的一种太阳能的利用方式图例解析

室内安装巨型太阳能热水存储罐

http://www.nmgqtgl.com/