秦太子（中国·兰州）现代生态产业园区
（×号楼太阳能热泵采暖供热项目立项书）
主管单位；榆中县新农村建设办公室 建设单位；秦太子（中国·兰州）现代农林生
态园区
网址； E-mil;
电话/传真；0931-
地址；兰州市城关区庆阳路 号
秦太子（中国·兰州）现代生态产业园
太阳能采暖供热项目立项书
目
录
项目摘要 1 项目名称 2建设单位 3项目法人 4项目主管 5 建设地点 6建设期限
7项目可行性研究报告编制依据 8 建设规模及方案 9 投资估算
10：项目建设的可行性 11：项目建设的可行性 12 主要技术与经济指标 13 结论
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前言
从国家经贸委资源节约与综合利用司获悉，我国将大力发展新能源和可再生能源，并制定了2001年到2015年新能源和可再生能源产业发展规划。除对太阳能等新能源给予大力支持外，同时对耗能大户燃油和燃煤锅炉开始淘汰和禁批。随着人民生活水平和环保意识的不断增强，太阳能集中供热水工程，以其绿色环保、节能降耗安全卫生等特点，成为大家理想的选择，正在受到人们的青睐。
为尽快提高太阳能在建筑上的应用水平，建设部已产将太阳能建筑应用作为建筑节能工件的重要组成部分分别列入建筑节能“九五计划”和“2010年计划”中，并积极筹备酝酿实施“中国住宅阳光计划”，以此来推动太阳能在住宅建筑中的应用。以住宅建筑市场为导向，以太阳能产业为依托，发挥政府行政部门的推动作用，组织跨行业的联合，大力协同共同促进太阳能热利用技术与设备在住宅建筑中的应用，最大限度地替代常规能源的消耗，减少环境污染改善和提高人们的居住功能与生活水平，该计划的重点就是广泛推广太阳能光热产品。
目前，根据太阳能应用环境的不同，我们将太阳能热水工程分为两大类，一类我们称之为集中供热水系统，主要适用宾馆、招待所、学校、医院等提供热水（或称之为工程型）；另一类我们叫做家用太阳能，适用于房地产开发配套使用（或称之家用型）。
本公司始终站在太阳能热利用技术的最前沿，用最新、最精、最I、
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好的太阳能热水工程和太阳能产品奉献给广大消费者，衷心希望我们的产品（集中供热水工程及系列产品）让用户“随心所浴”，享受绿色环保高科技产品给您的超然享受，从国家到地方政府都在推行新能源和可再生能源产业。所以说太阳能是既经济又环保的能源，也是我们推介的目的。
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项目摘要
1；项目名称
中国·兰州现代农林生态园区×楼太阳能热泵采暖和供热工程 2；建设单位
中国·兰州现代农林生态园区 3；项目法人 法人代表；安省林 4；项目主管单位
甘肃省兰州市榆中县新农村建设办公室 5；建设地点
甘肃省兰州市榆中县清水驿乡太子营村 6;项目建设期限: 120天
2013年10月-----2014年10月 7；项目可行性研究报告编制依据 (1）《农业部全国太阳能建设规范》 (2）《国家能源中长期发展纲要》
(3）国家能源局《可再生能源发展“十二五”规划》
(4）《全国农村太阳能工程建设规划（2006—2010）》（农计发【2007】7号）
(5)《通风与空调工程施工及验收规范》 GB50243-2002 (6)《地源，空气源热泵系统工程技术规范》 GB50366-2005 （7）《建筑安装工程施工工艺及操作规程》 DB/5100P01001-88I、
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（8）《工业设备及管道绝热工程施工及验收规范》 GBJ126-2002 (9)《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》 GB50275-2002 (10)《采暖与卫生工程施工及验收规范》 GBJ50242-2002 (11)《钢结构工程施工质量验收规范》 （GBJ50205-2001） (12)项目建设单位提供的地质.地形.气象等基础资料。
8: 建设规模及方案; 太阳能热泵采暖和供热工程是给住宅房屋冬季采暖供热工程，建设内容每套房屋包括（每套房屋建筑面积按200㎡计算） 工程基本情况：
本工程位于甘肃榆中县清水驿镇太子营，该系统安装地点为东经104°－105°北纬34º－36°之间，海拔1480—3670米之间，光热资源丰富，太阳辐射强，日照时间长，日照时间按平均每天8小时计年日照时数在3000小时左右，日照百分率58—68%，年太阳总辐射量在5530 MJ/㎡～6200MJ/㎡之间，海拔2000米以上的山地区是我国日照最多的地区之一，与我国同纬度的东部地区相比，干旱少雨，年总辐射量大，年日照时数长180—200小时，日照时间长，光照充足，为太阳能资源丰富地区，环境温度最高34℃，最低-18℃，根据贵单位要求，用太阳能系统解决冬季辅居室采暖供热问题。每套房屋供暖面积200㎡、按国家标准及太阳能行业设计规范，太阳能的辐照率计算，实际如下：
供热面积的计算：依照国家给排水设计规范，热介质温度按温升I、
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设计，根据太阳能特点及投资经济性，设计，热水换热负荷为： 考虑现场及贵单位现有条件，采用真空管式太阳能加热一份能量换一份热量，房间温度每提高1C°需要增加热能消耗17％。太阳能集热器的每平方（㎡）有效集热面积可以驱动5~10平方（㎡）建筑面积系统,
a、集热器选项：
选用Φ58-1.8ｍ×50支真空管太阳能集热器，真空管集热器可一年四季使用，是目前普遍使用的产品，也可根据使用方来确定。 b、热水系统集热面: 本太阳能集热器的每平方（㎡）有效集热面积按最低驱动5平方（㎡）系统，Φ58-1.8ｍ×50支/组能量输出值3.2KWH/组， 集热面积：10平方米/组，集热器总面积计算：200㎡÷5＝40㎡
40㎡÷10平方米/组＝4组
考虑甲方需求，及太阳能投资经济性与太阳能行业标准,选用4 组、即40平方米集热面积，即Φ58-1.8ｍ×50支工程模块4组，200支真空集热管(紫金管,别的品牌称之为:航天管/南极管)。 c.热水系统储热水箱: 本真空管太阳能系统需设10吨储热保温水箱一个,放置或地埋 于地下。
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d.辅助能源: 8kw空气源热泵机组一台
热泵每kwh电能消耗可以换得2~5倍的热量，可以驱动20~60（㎡）平方建筑面积采暖供热，
本系统空气源热泵作为辅助热源,按热泵每kwh电能可以驱动25（㎡）平方建筑面积采暖供热，200㎡÷25㎡/kwh＝8kwh 采暖器采用地暖盘管加热，确保全天候采暖供热。 e.热水系统智能自控装置: 太阳能工程智能控制柜。 f.热水系统布局: 本太阳能热水系统摆放于屋面角钢支架上，集热管东西横向放置，集热器安装倾角为30º-45º；集热器采用串联并联同程连接方式，利用新做储热保温水箱存储热水 。 g、热水系统: 集热循环管路与热水管路采用Φ32-Φ63ＰＰＲ管或镀锌管。
h、管路保温：采用ＰＥ管或橡塑管，外做保护层。
i、热水系统防冻：集热器、储热水箱自保温，循环管路/采用防冻介质自动防冻。
j、系统循环方式：储热水箱与集热部分：采用温差来循环。储热水I、
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箱与沼气池热交换：采用时控或温差循环来控制。根据用户情况，可分时段（最多可设十个时间段的启、停），满足采暖需求
k:系统说明 ①:设计理念
太阳能热水系统的产水量与太阳的辐射强度和日照时间有关，一年四季随季节不同而变化。所以，一年四季的产水量出入很大，若按夏季设计，投资低，但其它季节需要其它能源辅助，运行费用会提高。但若按冬季最低出水量设计，运行费用低但投资太高，本供水方案春秋平均值和按换热负荷综合计算设计，可以保三季使用不需辅助能源（阴雨天除外，冬季不足部分用辅助能源补偿），这样即能满足使用又节省投资。
1、系统阐述
整个系统从结构上可是逻辑划分为三在部分，太阳能集热系统；储热、辅助补偿系统；中央控制系统。
2、系统运行
（1） 手动补液：（此系统为闭式循环系统，几乎不用补充）液位达不到设定低位时补液,高位时不补。
（2） 温差循环：集热器出水口水温大于水箱水温时(10℃启可调回差8℃停可调)，热水循环泵启动，把集热器I、
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内的水循环至储热水箱，小于时停止循环泵并如此循环加热使水箱水温不断升高。
（3） 自动防冻：本系统采用防冻介质自动防冻。个别怕冻装置用电伴热带防冻。
（4） 自动定时定温加热：自动加热转换开启到自动位置时，在设定的时间内，温控探头可自动控测到水箱的设定值，若达不到设定值(可调)，即自行启动加热，当水温达到设定值时(可调)，将停止加热。 （5） 自动定时或温控供水循环：用时控和温控控制供热水管路循环,来保证储热水箱与沼气池热交换减少浪费。
（6） 上述功能由系统控制柜自动完成无须人工干预，其中的设定值可根据季节和用户需求修改设定。 （7） 防风、防雷设计：支架和基础焊接成为一体，将系统金属支架与避雷带相联接。 （8） 控制系统
★智能化运行、无人值守； ★温差强制循环、系统产热效率高；
★系统双能源自动转换，保证用户热能供应； ★系统集热循环管路冬季低温自动启动防冻措施；
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★手动自动切换，可操作性强； ★以太阳能为主，其他为辅。 注：可根据用户需求，为方便使用。
9：工 程 造 价 A、太阳能集热设备：
Φ58-1.8×50支真空管集热器：4组
集热面积40平方米 造价：2.4万元
集热器水箱：新做不锈钢方形储热保温水箱：10吨
造价：2.50万元
B、太阳能自控设备智能控制设备： 自动控制柜 造价：0.7万元
线缆及电料众邦 造价：0.64万元
供水循环泵： 2台威乐 造价：0.44万元 温差循环泵：2台威乐 造价：0.88万元 C、集热管路及保温
集热上下循环水管路及保温：
DN32-63ＰＰＲ管或镀锌管造价：0.86万元 D、设备基础及辅料
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钢架基础 4×4镀锌角铁或成品支架 造价：0.5万元 料及配件/阀门/管件 造价：0.60万元 E、空气源热泵机组设备 造价万元 F、防冻系统
电伴热带： 造价：0.20万元 H施工、运费及杂费 ¥：3.00万元
I、直接费用合计： ¥ 万元 J、税金：万元
10：项目建设的必要性
随着我国经济的快速发展，对能源的需求日益扩大，能源短缺问题已经成为影响经济快速发展的一个重要问题，充分开发和利用太阳能是我国和世界各国政府可持续发展的能源战略决策。为了促进可再生能源的开发利用，增加能源供应，改善能源结构，保障能源安全，保护环境，实现经济社会的可持续发展，2006年1月1日我国开始实施《中华人民共和国可再生能源法》。
太阳能是一种清洁的可再生能源，我国照明用电约占全国发电量的13%～15％，开发和推广太阳能能源，对节约能源造福社会和人类是有益的。甘肃地区的太阳能资源十分丰富，位于全国主要城市的前列，仅次于拉萨，与呼和浩特和银川相当。该系统采用太阳能供暖，不仅能够改善当地的能源结构，保护环境，而且对于全国城市开发利用太阳能能源，有强烈的示范作用。 11：项目建设的可行性
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从全世界角度来看，独立系统的采暖供热设备是个十分庞大的市场，根据我国《家电研究》，《采暖供热信息》等刊物报道，我国冬季需要采暖越冬的地区占我国国土面积的70％，约有4亿多家庭和60％的人口,人均冬季耗热量约占全年总热量消耗的90％。我国由于历史，地理，经济，生活习惯等原因，能够享受城市热力管网或单位，小区局域集中管网供暖越冬的家庭仅占60％需要采暖人口30％，家庭独立采暖则高达70％。尤其是城市周边地区和广大农村，绝大多数依靠燃煤土暖气炉采暖。
使用燃煤土暖气炉，采暖有燃料价格比较低，煤来源比较容易的优点，但搬运煤和渣的劳动和带来空气污染和环境脏，乱，差等现象，与节能减排，与实现现代化家庭格格不入。使用燃气壁挂炉采暖可以有效控制空气污染，但受到气源与供气量的限制，尤其在城市周边地区，中小城市和广大农村，燃气壁挂炉基本没有使用条件，近几年随着我国政府与国民对环保，节能，减排，发展低碳社会等事业的重视，以及人们对提高生活质量的追求。电热水循环采暖供热，太阳能光电互补采暖供热，太阳能热泵互补采暖供热，太阳能燃气（燃煤多源）互补采暖供热方式，在环保，节能，减排，发展低碳社会事业中效果显著，越来越多的在广大地区得到应用。
太阳能与空气能是取之不尽，用之不竭的可再生能源，在动荡的经济大潮中，太阳能和空气能是永远也不会涨价的，太阳能和空气能是自然能源。受到地理位置，地理条件，气候变化，昼夜变迁等影响而存在能量供应的不稳定性。但太阳能和空气能毕竟是强大的供热资源，I、
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只要有光照就一定有光热，只要合理配置就一定可以充分利用。
太阳能的利用源远流长，1891年美国马里兰州肯普发明了第一台太阳能热水器，1895年美国加州的亚伯萨迪纳创办了第一个太阳能热水器公司，发明了第一个平板型太阳能集热器的，上世纪50年代美国奥特兰公司发明了玻璃真空管太阳能集热器，我国1979年引进样管进行了全国性的开发，目前，太阳能热水器在中国，美国，日本，澳大利亚，德国，法国，以色列等国家有极大的发展，以色列75％的家庭装备太阳能热水器。日本政府给1200万家庭安装太阳能热水器，法国政府在300万座住宅楼安装太阳能热水器。美国也有700万栋住宅楼安装了太阳能热水器，上世纪八十年代开始欧洲一些国家开始采用太阳能与其他热源互补采暖供热，并命名；Solar Combisystem.热泵技术是利用低温可再生热源的有效技术之一，尤其是空气能与低温太阳能热源，热泵式是唯一可利用技术，1912年瑞士人开创历史先河成功安装了世界第一个水源热泵系统，1931年美国人成功地在爱迪生大厦安装使用1050KW大功率水源热泵供热系统二十世纪40年代以后热泵技术迅猛发展，50年代以后开始使用了地下盘管吸热，空气源吸热，海洋或地表源吸热，污水吸热，制热与制冷自动切换等在商用建筑，工业建筑，住宅建筑中得到广泛应用，1957年美国政府推广使用热泵技术，推广使用热泵替代燃气供热，到60年代初期全美达到8万台大型热泵应用，到二十世纪末达到1000万台。 随着科学的进步，人们逐渐意识到地下资源的有限性和地下水源热泵I、
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对地下水的污染，消耗等因素开始转向空气源可再生资源的应用，我国的热泵应用产品厂家多达上千个，热泵应用绝大多数是空调机和空气源热水器，年产量达5000万台。
电虽然是二次能源，但具有其清洁，无污染，无名火，输送成本低，普及率100％，用弱电控制强电进行安全用电，节电和自动化控制时分简单，并且电价适宜等特点。随着水电，核电，风电等事业的发展，就采暖而言，电将是未来的主要供热方式。 12 主要技术与经济指标
在能源供应日益紧张的今天，可再生能源热日益紧张的今天,可再生能源利用凭借其环保，安全等诸多优势，而从设备技术上解决高效节能，必将可以迅速在市场上得以的推广，节能，环保，低碳是高质量生活标准之一，一份光热换一份能量，一份能量换一份热量，房间温度每提高1C°需要增加热能消耗17％。太阳能集热器的每平方（㎡）有效集热面积可以驱动5~10平方（㎡）建筑面积采暖,供热，热泵每kwh电能消耗可以换得2~5倍的热量，可以驱动20~60（㎡）平方建筑面积采暖供热，我国有关资料公布，燃煤锅炉集中供暖的耗煤量25kg/㎡,家庭独立采暖的耗煤量为35 kg/㎡，发电用煤平均为343g/kwh,每吨煤在不同的发电厂可以发电2915kwh,3333kwh,3571kwh,每平方（㎡）建筑面积住宅供暖用煤25kg/㎡~35kg/㎡时,可以发电75kwh~100kwh。正常条件，全采暖期全部采用电采暖，其平均耗电为60kwh/㎡.采用太阳能供热采暖按节能40﹪计算，采用太阳能泵按节能60﹪计算。则按建筑面积计算可以减少I、
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11kg~15kg/㎡,减少二氧化碳排放约4.5~7kgCO2.在我国有1/2以上的国土面积上，太阳能可以提供3/4个采暖期的供热，提供占总采暖期的1/3供暖热量。按采暖期内约1/10的天数受到阴雨雪天气的影响以及夜间需要电热，燃气热，燃煤热进行互补，那么，在全采暖期内，太阳能与空气能可以实现的节能，减排效果不低于常规方式的50﹪。
但是，太阳能，太阳能热泵采暖供热系统不同于太阳能热水或热泵热水系统。
地球得到的太阳能能量约173000TW,相当于每秒钟500万吨标准煤的热值，我国的西北地区年平均日辐射平均强度4.5kw/㎡, 相当于年供热1620kw/㎡,我国2/3国土面积日照时数2200小时，年辐射总量5000MJ/㎡以上，相当于220kg标准煤/㎡。
从技术角度来看，每只Ф58×1800规格的真空太阳能集热管采暖期内平均有效得热量约75KJ/h,北京地区保温特性合格的标准住宅，气温-5℃维持室温18℃时需要得热量约90KJ/h。使用铜管窜片式节能型散热器作为取暖装置，每1.5支Ф58×1800的真空太阳能集热管即可满足㎡在白天晴好天气的取暖供热。如果采用地热盘管方式取暖，使用1支Ф58×1800的真空太阳能集热管即可满足㎡的取暖供热需求。我国多数地区在采暖期中，日最低温度-5℃以下的低气温日数主要集中在冬至的前前后后，约占采暖期的1/3，而2/3时间是在0~5℃之间，全采暖期，晴好天气与阴雨雪天气日数的比列一般为晴好天气9；1，晴好天气的白天太阳能供热时间一般为7~9小时。
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概括来看，只要太阳能供热面积配置合理，并经济适用，系统结构科学，太阳能日贡献率约为30％。全采暖期均衡气温下太阳能采暖供热贡献率不低于40％。太阳能热泵互补后充分利用太阳能低温资源，太阳能采暖供热贡献率可以高达40％。太阳能供热不足时由电热或燃气（沼气）或燃煤（或水源热泵或地源热泵或空气源热泵）热进行补充，全采暖期电热或燃气（沼气）或燃煤补热不大于60％。 从性价比来看，按建筑面积平均太阳能集热装置投资等同于集中管网入户费用的投资来比，安装太阳能集热系统后按节省的电费或燃气费或燃煤费用折算，约3~5年可以收回投资成本。而所实现的碳减排的社会效应则更大，所以，太阳能在采暖供热中广泛应用与人内发展，与国家，与民众极为有利，太阳能供热方兴未艾。
什么是热泵？通过蒸发器冷媒工质从“低温”热源吸收热量，在通过压缩机将含有“低温”热源的的冷媒工质传递给冷媒器释放热量的设备叫热泵。热泵是有蒸发器，压缩机，冷凝器，和节流器以及相应的控制装置组成的，其中蒸发器输入热量，压缩机循环冷媒，冷凝器输出热量，节流器调节冷媒，所以说，热泵是能量转移和传递设备，热泵不是加热设备，将压缩机通过四通换向阀切换，从冷凝器得到热量而蒸发器输出热量及冷泵，热泵是将环境温度作为低温热源，冷泵是将环境温度作为高温热源。热泵的吸热介质叫冷媒。冷媒经过等压蒸发，等熵压缩（熵；物理学上指热能除以温度所得的商，标志热量转化为功的程度）等压冷凝和等焓节流（焓；物理学上指单位质量的物质所含的全部热能。亦称“热函”） 四个环节。通过蒸发器吸I、
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收“低温”潜能Q2，压缩机消耗电能使冷媒转化热量Q1，完成了冷凝器将冷媒所含的热量释放给了空间或水中的Q3≡Q1＋Q2,的过程，采暖循环水被加热到45 ~60℃进入到采暖循环系统，同过散热装置实现采暖，在标准工况下Q2相当于3倍的Q1，及消耗一份电能，可疑获得，4,0份的热量，
按我国发布的煤电燃料利用率33％为计算依据，使用电热采暖时相当于对燃料热源33％的利用效果，使用燃料加热直接供暖对燃料热源利用率是70％。而热泵耗电加热后采暖可以将燃料热源的热效率提高到90％.热泵的热效率为300％~500％.即；假定采暖供热耗热单位为100，天然气供热cop＝0.9.供热单位为90，天然气发电终端效率49，当热泵cop＝4,时热泵输出单位为196，其中转换的空气热单位为147，相当于天然气供热单位的1.63倍，我们可以预言，热泵可以大幅度减排CO2。热泵是节能环保与节能减排的重要装备。 从实际经济效果来看，以温升40℃加热1吨水为列，电加热虚49kwh电量，按民电价（0.56元/kwh）需要27,5元、液化气加热需要5.3kg气量，按现行价（10kg/瓶-80元）需要42。4元，使用天然气加热需要7.3m³气量，按现行价（2.55元/ m³）需要18.615元，使用燃煤炉加热，需要18kg按现行价（无烟1400元/吨）计算需要25.2元，使用热泵加热，需要14kwh电量,按现行民电价(0.56元/kwh),需要7.8元。即；热泵运行成本相当于电热1/4~1/3，燃煤或燃气1/3~1/2.热泵的寿命达到15年以上。
热泵应用关键在与可再生热源，在物价上涨，能源紧缺，地下资源日I、
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竭的今天，只有太阳能和空气能不涨价，不紧缺，不会枯竭。热泵是当今开拓利用可再生能源最好的设备，继锅炉，燃气热水器和太阳能热水器之后的新一代的热水制取装置。采暖供热温度40~65℃，热泵冷凝温度在45，~65℃，热泵可以满足采暖需求，
太阳能和热泵都是无限发展的热源，将太阳能热水作为热泵热源既成太阳能热泵。太阳能热泵的热源主要指太阳能低温水源热源。 太阳能热泵具备太阳能低温水源蒸发器和空气源蒸发器连个热源转换装置。太阳能低温热源指太阳能集热器因天气或日照变化原因太阳能水温下降不能直接供热采暖，如25~40℃的水温，这部分热量则是热泵最佳的工作热量，通过热泵将25~~40℃的太阳能低温水热量转换为采暖“高温”循环热水，既可充分利用热泵的高效，节能特性，又能提高太阳能集热器与热泵的效果取得一举多得的效果。
太阳能热泵即为双热源热泵，有两套蒸发器，一套是与太阳能换热循环系统组合的以太阳能水热源为主的水源蒸发器，另一套是空气源蒸发器，，二者互为补充，系统具有很高的稳定性。配备合理的水箱可以有效地降低太阳能集热面积和热泵机组的额定容量，降低系统运行费用。提高太阳能和热泵出力率。而且夏天还可以进行与太阳能无关的的蓄冷运行，满足房间的制冷空调需求。太阳能低温热源空气源热泵具有很强的灵活性，多样化，多元组合的系统形式，和良好的商业化应用前景。 13 结论
综上所述，在该太阳能采暖供热工程。既符合绿色环保、节能降I、
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耗安全卫生等特点，又改善了周围村民的生态环境，能源结构，提高了生活质量，建设该项目十分必要，可行。
编制人：李春 审核人：安省林 2013年7月25日
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