我家利用太阳能取暖的发展过程
我家利用太阳能取暖已经二十年。取暖设备经过五次改进：1.太阳能集热箱热空气自然对流方式取暖。2.循环水式太阳能取暖。3.真空管连接箱接收、管道自动排空式太阳能取暖。4.液体光热转化式太阳能接收器取暖。5.连接箱换热接收式太阳能取暖装置。目前第一种方法已经淘汰，第二、第三、第四种方法都在用。看图片和视频(百度视频：介绍太阳能取暖房。那是辽宁电视台在我家的采访录像）。第五种方法正在安装。在整个冬季完全利用太阳能取暖，不需要其它热辅助能量。投资成本（不包括安装工时）一万五千元左右，可以使八十平方米房间的温度，在室外温度为零下30℃并连续阴天三天时保持在15℃以上。一次投资连续使用寿命至少在二十年以上。
一：1997年建房时采用热空气自然对流方式取暖。看图片。在南墙窗台的下方安装了21平方米与建筑一体的太阳能热空气集热箱，集热箱的上端有进气孔、下端有回气孔，分别与室内相通，如图：白天在太阳光的照射下，集热箱内温度升高，热空气密度小，向上流动，通过进气孔进入室内，室内冷空气的密度大于集热箱中热空气的密度，通过回气孔从集热箱的下方进入集热箱，形成对流。使室内温度升高，达到取暖的目的。这种取暖方法，只有在有阳光的时候才能取暖，夜晚和阴天时不能取暖，需要烧柴辅助能量才能实现全天候取暖。此方法在2001年已经淘汰。
二：2001年进行了改进。采用循环水式太阳能取暖装置取暖。在原有的集热箱中安装了平板自动排空式太阳能集热板，房上、房下各安装了21平方米集热板（我自己设计安装的。设计方案已经获得国家专利）室内地下建了23立方米储能热水箱。热水箱既是储能器又是散热器。集热箱和储热水箱通过管道连接起来，管道上安有增压泵。如图：管道泵由温控开关控制。白天当集热箱中的温度高于室内储热水箱中热水的温度10度左右时，管道泵自动转动，将储热水箱中的水输送到集热箱中循环加热，使室内储热水箱中的水温升高，傍晚，当集热箱中的温度高于储热水箱中的热水温度1度左右时，温控开关使管道泵自动停止转动，这时集热箱中的水在重力的作用下自动退入室内，室外排空。达到接收太阳能的目的。储热水箱安装在室内地下，通过地面散热为室内供暖。实现了完全利用太阳能取暖，不需要任何辅助能量的目的。
此方法的优点是：故障率低，使用寿命长，到现在我家已经使用了十六年，只有管道泵出过故障。估计使用寿命在30年以上。缺点是：1、安装成本高。每平方米房间取暖需要500元以上。2、获得的水温较低，一般在50度以下，水温超过50度时接收效率明显下降。
三、2012年，又安装了新的设备。（原来循环水平板式太阳能取暖设备仍正常用）采用真空管连接箱接收、管道自动排空式太阳能取暖方式（我自己设计安装的。设计方案已经获得国家专利）。详细安装方法暂时不公开。室内部分与平板循环水式太阳能取暖装置一样。室外太阳能接收器采用真空管连接箱式。白天当真空管中的温度高于室内储热水箱中热水的温度10度左右时，管道泵自动转动，将热水箱中的水输送到真空管中循环加热，使室内储热水箱中的水温升高，傍晚，当真空管中的温度高于储热水箱中的热水温度1度左右时，温控开关使管道泵自动停止转动，这时管道中的水在重力的作用下自动退入室内，室外管道排空，真空管不排空。真空管连接箱和管道连接处安装有排空阀，排空阀在管道不工作时自动关闭，使管道内不结冰、不结霜，达到接收太阳能的目的。
此方法的优点是：1、投资成本较低，每平方米房间取暖需要投入350元左右。2、获得的水温较高，我家的冬季水温一般在50--70度之间变化。3、安装比较容易，凡是座北朝南的房子都可以改装。缺点是：1、使用地区适用最低气温不低于零下35度的地方，在极寒冷的地区，当连续阴天时，有将真空管冻裂的可能。2、夏天不需要取暖时，真空管需要自动补水，不允许将真空管晒干，一旦晒干就容易出现故障或降低设备的使用寿命。
四。2016年又安装了新的设备。（原来的两种方法仍然使用）。采用液体直接光热转化式太阳能接收装置（我自己设计安装的。设计方案已经获得国家专利）。采用透明真空管做保温层，黑色液体做光热转化介质。看相片。这种取暖装置只有在阳光的照射下工作，工作时，管道泵在温控开关控制下转动，室外太阳能透明真空管和管道中有黑色液体循环流动，黑色液体直接将太阳能转化成热能，将能量接收到室内，夜间和阴天时管道泵不转动，真空管和管道自动排空，不结冰、不结霜，不能冻坏。
此方法的优点是：1、在北方寒冷地区不需要伴热带化冰，不上水时管道和真空管自动排空，不结冰、不结霜。没有冻坏的可能。夏天不工作，透明真空管内在阳光照射下升温幅度小，管内外温差不能超过50摄氏度，没有晒坏的可能。
2、夜间和阴天时真空中管不存水，大大减少了散热损失，延长了接收时间，冬季在室外温度是-30摄氏度的地区，透明真空管比镀膜真空管能多工作一小时以上。提高了接收效率。
3、管是透明的，工作时管内的最高温度不能超过100摄氏度，不工作时管内升温幅度很小，不存在脱膜和炸管现象，延长了真空管的使用寿命。4、适用范围广。所有地区都可以安装此设备。缺点是：水温在50度以下时接收效率高，在50度以上时接收效率低。
五、目前正在安装最新设计的取暖设备。利用连接箱换热接收式太阳能取暖装置。该装置各部分性能通过实验都已经测定。它的优点是：除了具备液体直接光热转化式太阳能接收装置的所有优点外，单位面积的接收效率比真空管接收、管道自动排空式太阳能取暖方式要高20％左右。投资成本几乎不变。
太阳能取暖的效果
在整个冬季完全利用太阳能取暖，不需要其它热辅助能量。投资成本（不包括安装工时）一万五千元左右，可以使八十平方米房间的温度，在室外温度为零下30℃并连续阴天三天时保持在15℃以上。一次投资连续使用寿命至少在十二年以上。
效果：在10月15日左右开始接收（本地气温在－5℃至15℃之间），每天大约接收80---120千瓦时的能量，使储热箱中的水温升高4--5℃左右（吸热箱中约有23立方米的水）。开始时水温每白天大约升高5℃，夜晚降低2℃。到11月15日左右时（本地气温在-10℃至10℃），水温升到大约55℃左右。这时每天大约接收60-70千瓦时的能量供室内取暖（用定时器控制接收时间，全天候接收用不了）室温在20℃以上。在1月1日－－2月1日（本地气温在－10℃至－32℃之间），采用全天候接收，水温升至60-65℃左右达到平衡，这时每天大约接收80-100千瓦时的能量，室温在17--22℃左右，当阴天下雪时，每阴一天，室温下降1-2℃左右，贮热箱中水温下降3-4℃左右。当连续阴天三天时，室温下降4-6℃左右，贮热箱中水温下降10--12℃左右，仍能使室温保持在15℃以上。4月1日左右停止接收，夏季水温在20℃左右，这些水使室温在炎热的天气里比普通房低2-4℃左右。达到冬暖夏凉的效果。如果增大接收面积与取暖面积的比例，室温会更高。
这种取暖方法只适合农村平房，所有平房都能改装，楼房不行。我们抚顺地区是全国最寒冷的地区之一，太阳能接收量是三级。如果最低气温在－20℃左右，太阳能接收量在一、二级的地区改建太阳能取暖房效果会更好。要想详细了解取暖效果可查看百度视频：介绍太阳能取暖。那是辽宁电视台在我家的采访录像。
太阳能取暖房的优点
1、 节能环保。太阳能取暖房不需要烧煤、烧柴、电加热等其它辅助能量，完全利用太阳能取暖，阴天靠储存的能量能正常取暖。没有烟熏火燎现象，对环境没有污染。可节约大量不可再生能源。
2、 使用安全，住着舒适。利用太阳能取暖不存在火灾、煤气中毒等不安全隐患。室内温差小（晴天24小时的温差不超过5摄氏度，阴天不超过2摄氏度），住着感觉舒适，不易感冒。
3、 使用方便，不再需要附加劳动。太阳能取暖房完全靠自动接收能量和自动储存能量方式来达到取暖目的。人不在家时也正常接收能量，不需要人再付出像劈才、点火、掏灰等附加劳动。
4、 投资较低，使用寿命长。在东北地区利用太阳能取暖，每平方米房间比建普通房多投资240元左右。使用寿命至少在二十年以上（我家采用太阳能取暖已经二十年）。
5、 社会效益。如果太阳能取暖房在全国农村得到普及，不但能使人们彻底脱离冰冷的居住环境，避免了烟熏火燎的困苦，而且能改善生态环境，节约大量能源。特别是在千百年来完全靠烧木柴取暖的林区，如果普及太阳能取暖就会使大面积的柴场变成森林。这比每年植树造林的效果还要好。
如果你对太阳能取暖感兴趣，欢迎来我家考察，亲自体验太阳能取暖的效果。
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联系人：吴跃军