随着人民生活水平的提高，热用户对供热提出更高要求，如提高室内温度、增加供热时间、供应生活热水等。供热企业面临新供热技术的竞争，传统供热市场的份额和利润空间被压缩。开拓新的供热市场已经成为供热企业确保利润和提高可持续发展能力的必然选择，但要实现这一目标，会使供热能耗在现有基础上大幅提高，导致供热成本相应提高。为解决这一难题，供热企业应采用新型能源利用技术，引入其他低成本热源。太阳能引起了业内人士的广泛关注，而且近年来我国科研人员对太阳能用于建筑供热进行了相应的研究。本文对采用以太阳能热源系统与集中供热热源联合供热的运行调节进行研究。
提高经济效益的措施
我国供热企业基本采用以冬季供热、夏季检修为主的运行模式，开展多元化经营产生的效益十分有限，不易形成相互拉动、相互依托的良性发展态势。而且有限的企业资源很容易被过度分散、削弱，从而阻碍企业的发展。供热企业要通过多元化经营提高经济效益，必须围绕用户的需求长远谋划、布局。建立健康的多元化经营模式可从以下两条途径人手。增加供热时间。由于我国供热企业在供热方面具有丰富的经验，因此要扩大市场份额应充分利用此优势，最简单的方法即增加供热时间，在现有的供热时间的基础上分别提前、延后这段时间内昼夜温差较大，夜晚较冷，室内热舒适性较差，因此仅在夜间供热也将大大改善室内热舒适性，而且可增加热费收入供应生活热水。由于生活水平的逐渐提高，热水器正在成为居家必备的生活设施，但电热水器的使用成本太高，燃气热水器安全性较差，普通太阳能热水器自动化程度太低且冬季使用效果不佳。因此，在供热系统的基础上发展生活热水供应系统，具有其优势和竞争力，任何家用热水器产品都无法与之比拟。
存在问题
集中供热热源大多为区域供热锅炉房或热电厂，由于生活热水的使用具有明显的峰谷特性，如果直接利用集中供热热源作为制备生活热水的热源，当峰谷期转换时供热管网会受到因热负荷急剧变化产生的交变热应力冲击，会严重影响供热管网的使用寿命，特别对大型供热管网尤为明显。由于谷段时间较峰段时间长得多，如果始终保持供热管网内较高的热水温度，会导致较高的热损失，因此集中供热热源不宜直接作为生活热水热源。当然还可以在各热力站内建蓄热装置作为生活热水热源，但蓄热装置的造价较高、占地较大。集中供热系统的热惰性较大，用于供应生活热水时反应迟缓也是难以解决的问题。由于标准供暖期前、后昼夜温差较大，如果直接利用集中供热热源作为这段时间的供热热源，供热管网也会受到交变热应力冲击。太阳能热源系统与集中供热热源组成的联合供热系统是解决以上问题的有效办法。
太阳能热源系统
全天候真空集热管是太阳能热源系统的关键装置，已获得国家实用新型专利。 根据不同用户的供暖热负荷、供热介质流量、生活热水出水温度等参数，将一定数量的全天候真空集热管组合成集热蓄热单元，将集热蓄热单元固定在一个坚固的框架中就成为板状集热器。板状集热器中每根全天候真空集热管的供热换热盘管的进水管、出水管分别并联或串联后与供热系统连接，生活热水换热盘管的进水管、出水管分别并联或串联后与生活热水系统连接。定型相变蓄热材料具有吸、放热时温度不变的特点，这是实现输出水温自动恒定的基础，也使得太阳能热源系统具备了更高的吸热、蓄热效率。定型相变蓄热材料与各换热盘管内的介质之间不存在传质过程，因此可保证生活热水的卫生。
太阳能热源系统是由板状集热器组成的平板化系统，可固定在建筑的外墙或屋顶上。由于全天候真空集热管能够真正实现热量的即接收即储存，几乎没有传递过程热损失，而且保温性能很好。
太阳能热源系统与家用太阳能热水器的区别主要表现在
①具有集热、蓄热的功能，不需配备专用的大型蓄热水箱，大大降低了系统造价；
②具有自动恒定出水温度的能力，最大限度地简化了控制、调节系统，使太阳能热源系统的可靠性更高，使用更简便；
③可安装在建筑物立面上，占地面积几乎可以忽略；
④为了保证生活热水的卫生，生活热水、供热换热盘管完全独立，但二者之间又具有较高的传热能力，使热量可以根据用户的需要在生活热水用热与供热用热之间方便灵活地分配。
联合供热系统及运行调节
1 联合供热系统
每个用户均安装了太阳能热源系统，图中只给出一个用户的联合供热系统连接方式。供热换热盘管与进户支管连接，连接处装有电动三通球阀。生活热水换热盘管与用户的生活热水管和自来水管连接并装有电动球阀。联合供热系统中使用个电动球阀的目的是方便供热公司对生活热水及供热系统进行远程集中管理
2 严寒及太阳辐射不足时，太阳能热源系统在吸收太阳辐射热量的同时必须从供热系统中获取一定热量才能满足用户每天的生活热水用量。白天，电动三通球阀的太阳能热源系统一端相对开度增加，太阳能热源系统蓄热。夜晚，电动三通球阀的太阳能热源系统一端关闭，太阳能热源系统停止蓄热，供热热源全力供热。此时电动球阀打开，自来水经过电动球阀由太阳能热源系统加热后供用户使用。如果太阳能热源系统得热量充足，白天电动球阀也可以打开，全天向用户供应生活热水。
供暖期前后，供热管网处于停运状态，热量将全部来自于太阳能热源系统。白天，电动球阀关闭停止供应生活热水中午用水高峰时段可打开，电动三通球阀的太阳能热源系统一端关闭，太阳能热源系统吸收太阳辐射热量。夜晚，电动球阀打开，制备生活热水。电动三通球阀的散热器一端关闭，循环泵启动，供热介质经太阳能热源系统换热后进入用户散热器。当用户同时使用大量生活热水时，会影响供暖效果。
当联合供热系统切换至太阳能供热模式后，即变成以太阳能热源系统为热源的供热系统，其特点为：每个用户的可用热量一定，用户可自行选择供热或供应生活热水，甚至可将热量暂时储存在太阳能热源系统内隔天再用。这样可满足用户个性化的需求，避免了多用户争抢用热现象的发生。充分发挥了由供热部门集中管理太阳能热源系统的优势，确保了太阳能热源系统可靠、高效率地工作，并延长了其使用寿命，降低了用户的使用、管理、维护难度。
不需要在用户端安装循环泵，从而避免了噪声、振动，保证了较高的使用舒适度以太阳能热源系统为热源的供热系统的供热效率很高，供热介质经太阳能热源系统换热后进人用户散热器，放热后才进入区域供热管网。区域供热管网的供、回水温度几乎相等且较低，温度高的管段全部在用户室内，因此热损失很小。以集热面积为的板状集热器为例，当夜间室外平均气温为5℃左右时，在满足室内温度的条件下，太阳能热源系统能向面积为30 m2的房间连续供热10 h以上。
其他时段，完全以制备生活热水为主。这些时段由于太阳辐射充足，太阳能热源系统吸收的热量完全可以满足用户对生活热水的要求。供热部门只需要进行简单的维护管理即可保障太阳能热源系统的正常运行。特别是盛夏季节，太阳辐射热超过太阳能热源系统的采集能力时，供热部门可控制供热系统逆向循环，为太阳能热源系统降温，从而保证了太阳能热源系统的安全和使用寿命。单纯制备生活热水的时段较长，其中大部分时间供热系统都处于停运状态，因此供热单位有充足的时间进行供热设备的检修工作。
联合供热系统的特点
①增加供热时间时，供暖期前后的白天太阳辐射较充足，板状集热器可获得足够的能量来满足夜晚的供热耗热量。由于热量来自太阳，供热成本会大幅降低，因此即使这些时段仅夜晚供热，其经济效益也很可观，而且可有效减缓管网受到的交变热应力冲击，延长其使用寿命。
②供暖期内，太阳能热源系统可以直接吸收一部分集中供热热源的热量用于制备生活热水，解决了因冬季太阳辐射不足导致的太阳能热源系统无法正常使用的难题。
③夏季的生活热水供应量可达到冬季的2倍以上，单独用太阳热源系统完全可以满足全天供应生活热水的要求，还会有大量剩余，这恰好成为吸收式制冷机组的理想热源，为低成本集中供冷打下基础。夏季供应生活热水，结束了传统的供热企业季节性经营的历史，开始进入多元化经营阶段。
太阳能热源系统具有经济性优、环保、安全、不占用土地等特点，是可直接安装在城市居民小区中的新型热源系统，是供热企业未来的理想热源之一。它具有与区域供热锅炉房或热电厂热源显著的互补性，特别是在解决用户不同的用热需求上。通过科学地设计，太阳能热源系统与集中供热热源组合能为供热企业开创更广阔的市场，创造更高的效益及更好的供热效果。
