随着太阳能与建筑一体化的实施，国内已有很多地区要求新建12层及以下住宅必须应用太阳能热水系统。同时，国家也采取了一系列推动太阳能热利用的政策，2016年12月，国家能源局印发了关于印发《太阳能发展“十三五”规划》的通知指出：“十三五”期间要完善太阳能利用的技术创新和多元化应用体系，鼓励在条件适宜的中小城镇、民用及公共建筑上推广太阳能区域性供暖系统，建设太阳能热水、采暖和制冷的三联供系统。太阳能与建筑一体化，俨然已经成为发展节能建筑的必然趋势。
为推行太阳能光热建筑一体化，很多太阳能热利用企业在积极行动。国家光热联盟成员单位皇明太阳能股份有限公司（下文简称皇明）就是其中之一，其建设的特色太阳能建筑一体化工程——内蒙古锡林郭勒盟蒙古包，采用被动式太阳房的设计，在继承传统蒙古包形态的基础上，辅助太阳能发电、太阳能热水、光伏遮阳等太阳能技术、高效灌装式无机保温材料以及皇明独有的温屏节能六净窗系，利用太阳能清洁能源供给生活用电、热水、室内保温采暖等需求，真正实现零能耗。既丰富了传统蒙古包的实用功能、又提高了居住舒适度。
图：内蒙古锡林郭勒盟蒙古包
一、工程概况
锡林郭勒盟地处东经115°13′－117°06′，北纬43°02′－44°52′之间，属北部温带大陆性气候，其主要气候特点是风大、干旱、寒冷。年平均气温0~3℃， 结冰期长达5个月，寒冷期长达7个月，1月气温最低，平均-20℃，为华北最冷的地区之一。7月气温最高，平均21℃。年较差为35~42℃，极端最高气温39.9℃，极端最低气温-42.4℃，日较差平均为12~16℃。皇明内蒙古锡林郭勒盟蒙古包从2015年开始设计建设，到2016年竣工，共11座蒙古包，以蒙古包的特色造型，定位高端旅游体验度假，同时本着保护草原的根本原则，融合微排全息生态以及多种太阳能利用技术，打造具有草原特色的太阳能蒙古包，建设全息生态疗养度假景区。
二、依据规范和图纸
1、GB/T18713-2002《太阳能热水系统设计、安装及工程验收技术规范》
2、GB50015-2003《建筑给水排水设计规范》（2009版）
3、GB/T17581-2007《真空管太阳集热器》
4、GB50207-2002《屋面工程质量验收规范》
5、GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》
6、GB50242-2002《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》
7、GB50345-2004《屋面工程技术规范》
8、GB50303-2002《建筑电气安装工程施工质量验收规范》
9、GB50300 《建筑工程施工质量验收统一标准》
10、GB/T 17049 -2005《全玻璃真空太阳集热管》
11、GB/T4272-2008《设备及管道保温技术通则》
12、GB/T8175-2008《设备及管道绝热设计导则》
13、GBT12936-2007太阳能热利用术语
14、GB/T 20095-2006《太阳热水系统性能评定规范》
三、系统设计
锡盟太蒙包太阳能热水采暖系统的原理示意图，共五大循环，分别为：
1、即开即热循环：当管道温度低于设置温度时，启动管道间循环，保证热水即开即用。
2、采暖循环：当室内温度和水箱温度满足设定条件时，采暖循环启动，直到满足采暖要求。
3、放热循环：集热水箱热量不足时，将蓄热水箱储存的热能释放出来。
4、蓄热循环：集热水箱温度较高时，为了将多余热量储存起来，启动蓄热循环。
5、集热循环：实现集热器与集热水箱之间的热量传递。
温屏节能六净窗系系统：由皇明自主研发设计的优质节能门窗，通过良好的密封性能阻断室内外冷热空气对流换热，整窗密封效果达国际6级标准，减小噪音污染、减少屋外灰尘雾霾进入室内，且在此基础上增加光伏遮阳、新风等功能，集节能、环保、智能于一体。
太阳能发电系统：在屋顶及其它闲置空间安装皇明分布式光伏电站，获得国家补贴，赚取一份额外收益。皇明高品质的光伏板提供高效的电能转化率和更长久的使用寿命，确保每年获得稳定收益。
一体灌装式无机保温墙：墙体采用灌装式无机保温系统，夏季隔热，冬季保温。锡林郭勒在全国气候分区上属于寒冷地区，围护结构的保温性能是影响冬季热负荷的最重要因素，有效阻隔室内外热量交换，减小室内环境温度变化的幅度，体感舒适。
图：锡盟太蒙包太阳能热水采暖系统的原理示意图
四、工程效果
该建筑的保温效果非常好，建筑采暖热负荷约为22W/m2，天气晴朗时可满足全天候足量热水。系统运行费用主要是采暖循环泵、控制系统的耗电，循环泵为自主开发的直流泵，输入功率为 55W，系统每天用电约 1kW·h， 整个采暖季（192天）约200kW·h。
图：2017年2月5日至2017年2月13日锡林郭勒盟蒙古包室内温度的数据
从数据可以看出，太蒙包的室内温度基本在20℃左右上下浮动，温度振幅也在人们生活的舒适温度范围内，足以满足锡盟地区冬季采暖需求。
如今，锡林郭勒盟太蒙包项目经过一个冬季的运行测试，可以满足室内温度18℃以上，在最低气温时每天耗电量在5-10kW·h，整个冬季大约40天时间需要电加热辅助采暖。
我国城镇化的进程仍将高速增长，太阳能作为当前最成熟、最便利、最有效的节能建筑应用技术，太阳能利用是低碳节能建筑中非常重要的一环。相信随着太阳能热利用技术不断进步，大众对太阳能热利用的认知度不断提高，还有像皇明这样有社会责任感的企业推动，太阳能建筑一体化将迎来更加美好的明天。
