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本文通过对国内外有关太阳能采暖箱设计的相关研究进行总结，对太阳能采暖箱进行了详细的设计，确定采暖热负荷，并从采暖箱设计、光电转换电路及控制器设计、储能单元设计以及逆变单元设计这几个方面设计采暖系统。结合对太阳能采暖箱的设计，建立了太阳能采暖箱仿真模型，通过TRNSYS软件建立单独太阳能集热模型、热泵加热模块以及基于MPPT控制的光伏光热单元模块，初步选定太阳能集热器面积为8m²；用TRNSYS建立的光伏光热系统模型模拟分析了系统全年运行时的逐时发电量，得出全年发电量为2.1244万kwh；通过对太阳能采暖箱总能耗进行计算，太阳能采暖箱年总节电量为4073.02 kwh，可以满足两层别墅的采暖需求。 
关键词：太阳能；采暖箱；MPPT；TRNSYS；更多范文 能源是人类生活中不可或缺的物质，与人类的发展紧密相关，当今社会中的农业、工业、物流交通以及生活设施等的发展与建设都离不开能源。当前，我国能源利用量一直处于持续增长状态，其中，煤炭使用量是最多的，持续占据着主导位置，虽然近两年煤炭利用量所占能源消费总量的比例有所减少，但依然保持在60%左右，而传统化石能源所占比重甚至达到了90%。这种以煤炭为主的能源消费结构使得我国面临着十分严重的雾霾问题，且碳排放量不断增长，对环境造成了极大的不良影响。但以我国目前经济的发展形式来看，以煤炭为主的能源消费结构在短期内难以改变，所引发的环境污染问题便无法得到改善，这些都对我国经济的持续发展造成了阻碍。所以，加强清洁、可再生能源的利用十分必要，从而加强环境的保护，实现经济与环境的可持续发展^[1]。
太阳能作为一种清洁能源，可以在很大程度上减小当前能源使用的压力，且太阳能储量丰富，获取方式便利，因此，大力发展太阳能对于解决我国能源问题有着至关重要的作用。目前，建筑能耗在能源消耗方面占比越来越重，占据全国能耗的 30%左右，其中北方采暖区域采暖能耗又是建筑能耗的重大组成部分，目前已占据全国总能耗的 10%，近年来经过人们的研究与实践，普遍认为建筑节能是各种节能途径中潜力最大、最为直接有效的方式，是缓解能源紧张的最有效措施之一，根据国家未来的发展战略，将大力推进城镇化建设，在这一过程中，开发利用太阳能，用可再生清洁能源解决全部或部分供热，对于节约常规能源，保护环境意义重大^[2]。本文则基于此，设计了太阳能采暖箱，旨在有效解决建筑供暖问题，达到节能减排的目的。