太阳能异聚态热利用系统是太阳能利用技术未来的发展方向，它从研究太阳能自身的能量特性出发，结合太阳能在辐射过程中与大气层中空气、尘埃和水汽发生的复杂效应，云雨天的热量载流方式转换，及最终辐射到地球多达8.5*1013KW能量的多元化载体吸收特点，研发出了对应太阳能复杂全过程的科学利用系统，能够达到：充分利用太阳能，持续利用多元能，聚合发挥高效能的实用效果。并在四年多的实际应用中得到了-30℃～50℃的严酷环境验证，达到了全年平均节能率80%。实现了新能源在热水、供热、烘干的民生化、工业化,以及在生态农业、生态建筑等学科领域良好应用的目标。
一、太阳能异聚态的概念：是太阳能从辐射到渗入各种物态载体中，全过程能量形式多元化架构分布的关联存在形式，即以太阳能特性为基础，以太阳能电磁波辐射全过程能量的复杂多元化为对象，抓住多元异族形式能量的分布、存在特点进行解析，实现系统化、系列化、协调化利用太阳能。
二、太阳能异聚态热利用系统的原理：根据太阳能异聚态特性及与环境的相互影响，通过建立路径到地球载体的物理模型和热能关系，利用逆卡诺原理，创造持续的负能量场，满足多元能量高效聚合吸收，达到太阳辐射能转化后的多元形式能量互补利用，并且常态化。（详见图示1）
图示1 太阳能异聚态负能量场高效原理图
三、太阳能异聚态热利用系统的架构：以逆卡诺循环四大部件、两大区域为基础，通过不断研究创新，完成了五大部件、三大区域的机理和功能突破，实现了传统逆卡诺牵制性节流方式向异聚态功能性节流方式的升级、进化和发展，对低温取热、高效供热模型和机理的建立奠定了理论基础。（详见图示2）
图示2 太阳能异聚态理论架构图
计算模块的创立，保证了系统能量与流量关系的协调性。通过计算模块流量的分配作用，达到大流量小能量，小流量大能量，实现冷凝未尽热量的充分回收和减少管路热量损失的双重效果。
聚热板管路设计的科学分布，是流体力学原理界面效率，工质流蒸发与激发关系解析的美学表达。通过对工质流的量子化分析与解析，将低温蒸发的线性关系与高温激发的函数关系科学的应用在吸热全过程，达到能量吸收的均布利用与充分利用。还实现了50KG/cm2内压不变形、80 KG/cm2内压不爆破，颠覆了传统板16 KG/cm2标准极限承压力。保证了该系统运行的安全性和可靠性。
四、太阳能异聚态热利用系统的特点：
1、充分利用太阳能，持续利用多元化、聚合发挥高效能。
2、该系统是传统太阳能集热方式和间接利用太阳的空气源热泵、水源热泵等提热方式的补充、完善和升级，颠覆了原有技术局部思维利用太阳能的缺陷，实现了全过程、全方位、多形态利用太阳能技术的突破。
五、太阳能异聚态热利用系统的实用功能：
1、家用热水系统：可以全天候满足家庭洗浴用水,与电热水器相比全年节能率80%，安全性100%，百叶式聚热板可以实现与建筑的良好对接，替代阳台护栏，空调外机室百叶通孔等。
2、热水工程：可以满足工业、农业、洗浴中心、酒店用水、游泳池等大型用热水的场所，全年平均节能率80%。
3、采暖供热：可以实现建筑家居的供热。适应-30℃环境取热供热。环境温度-15℃以上时平均能效比COP≥3.15,平均节能率≥70%。
4、制冷：制冷能效比COP≥3.5，又可与光伏对接，提高光伏组件转化效率。
5、烘干：可以烘干烟叶、茶叶、红枣、药材、干果等，对提高烘干物的内在品质有特殊的健康意义。
6、大棚生态农业：通过加热基液实现农作物的逆季节生长(和中国农业科学院合作了3年)
7、沼气系统：通过和山西省农业厅合作，提升沼气的冬季产气率，效果良好。
8、太阳能异聚态建筑构件化：是该技术实现由能源系统向建筑系统的功能转变，体现服务对象的元素特征。
六、太阳能异聚态热利用系统的应用条件：
1、环境温度在-30℃～50℃之间。
2、除颜色要求白色以外的建筑。
3、充足的安装场地。
七、太阳能异聚态热利用系统的优势与特点：
1、对太阳能全过程多元化利用，节能率高。
2、应用范围广。
3、系统灵活性高，聚热板可矩阵式大体量供热。可微型作为装饰元素应用，是建筑一体化的理想系统和构件。
4、功能多样化，可以热回收，循环利用，与同类设备系统易于对接，功能外延大，不排外。
八、太阳能异聚态热利用系统的技术及产品实践：本技术2006年研发，经历了各种气候和应用领域考验、技术成熟、掌控可靠，在甘肃和北京安装了幼儿园、酒店、办公楼、农业设施等场所。
九、太阳能异聚态热利用系统的技术及所形成的各类系统应用模块、市场前景巨大。预计可实现每年1000亿的市场规模。
十、太阳能异聚态热利用系统的应用案例
1.家用热水系统
项目名称：浙江湖州科技创业园员工公寓120户家用热水项目
项目概况：该项目为每位用户每天提供100L的55℃生活用热水。此项目运行3年来平稳可靠，平均每天耗能为1度电。
2.热水工程系统
项目名称：北京海淀区某大型洗浴中心100吨工程热水项目
项目概况：
该项目全天候为用户每天提供100吨55℃的洗浴热水。此项目共配置太阳能异聚态循环主机PRTC920型11台，聚热板176块。项目实施后，每天可为用户单位节省电量4340.97kWh，减少1.31tce的排放量以及3.46tCO2，全年可为用户单位节省电量1584454.1kWh，减少474.5tce的排放量以及1262.9tCO2，预计2.5年左右收回初投成本。
3.采暖工程
项目名称：北京同仁堂沙河库5609平采暖项目
项目概况：
对其库区内办公楼、平房采用太阳能异聚态采暖设备进行改造，主要以吸收太阳能、风能、雨能、电磁能中的热量为5609㎡的建筑提供采暖，替代了两台20吨的传统燃煤锅炉设备。该建筑无保温共配置太阳能异聚态循环主机PRTC460机组29台，循环主机PRTC250机组2台，循环主机PRTC150机组5台，聚热板J200共250块。项目改造后，整个采暖季（100天计）可为用户单位节省电量477185kWh，减少144 tce的排放量以及380 tCO2，预计2年左右收回初投成本。
4.制冷工程
项目名称：河北涿州天福源饺子王2000平冷暖项目
项目概况：
该项目主要为用户2000㎡的建筑解决冷暖需求。全天候满足夏季制冷、冬季采暖的使用。此项目共配置太阳能异聚态循环主机PRTCL920型5台，聚热板80块。项目实施后，整个采暖季（100天计）可为用户单位节省电量15045kWh，减少45tce的排放量以及118.8tCO2，预计2.8年左右收回初投成本。
5.农业生态大棚
项目名称：中国农科院顺义区2000平采暖项目
项目概况：
该项目利用太阳能异聚态热利用系统为2100㎡的西红柿种植温室大棚提供采暖。共配置太阳能异聚态循环主机PRTC920型2台，聚热板40块。项目实施后，整个采暖季（100天计）可为用户单位节省电量60179kWh，减少18tce的排放量以及48 tCO2，预计2年左右收回初投成本。
6.烘干项目
项目名称：河北沧州2.5吨大枣烘干项目
项目概况：
该项目利用太阳能异聚态热利用系统代替传统的煤锅炉烘干设备，每天烘干2.5吨的大枣。共配置太阳能异聚态循环主机PRC460-HG型2台，聚热板16块。项目实施后，每天可为用户单位节省电量300.9kWh，减少0.7tce的排放量以及1.85tCO2，预计2年左右收回初投成本。
7.沼气增温项目
项目名称：山西太原500立方米沼气增温产气项目
项目概况：
该项目利用太阳能异聚态热利用系统代替传统的煤锅炉设备，共配置太阳能异聚态循环主机PRTC460型2台，聚热板16块。采用新能源技术增温生产沼气，产气率及沼肥产量较往年冬季有明显提升。 日产气量由之前的200 m³上升到500m³，每天沼气直接增加经济收入600元，且实现无污染无排放。(对比数据详见表1)
表1 沼气增温产气方式对比表
8.甘南州暖炕项目
项目名称：甘南州生态文明小康村暖炕项目
为加快推进甘南州“绿色发展”步伐，提高农牧村清洁能源使用效率，有效改善农牧村生活条件，全面提升甘南州生态文明小康村建设水平。2015年12月与州人民政府签订了太阳能异聚态热利用系统战略合作协议，借助太阳能异聚态热利用产品的优势，将太阳能异聚态热利用与甘南州生态文明小康村建设有效结合，对甘南州农牧村传统的火炕、热水等设备进行节能改造，全面改善农牧民生活居住环境，提升生活质量和品味。
目前，太阳能异聚态暖炕系统和家用热水系统在甘南州的试点工作已经完成7个村子，约1000户居民的安装使用。每天平均运行费用在1.2-1.5度电左右/炕。可参见附图一。
一、太阳能异聚态的概念：是太阳能从辐射到渗入各种物态载体中，全过程能量形式多元化架构分布的关联存在形式，即以太阳能特性为基础，以太阳能电磁波辐射全过程能量的复杂多元化为对象，抓住多元异族形式能量的分布、存在特点进行解析，实现系统化、系列化、协调化利用太阳能。
二、太阳能异聚态热利用系统的原理：根据太阳能异聚态特性及与环境的相互影响，通过建立路径到地球载体的物理模型和热能关系，利用逆卡诺原理，创造持续的负能量场，满足多元能量高效聚合吸收，达到太阳辐射能转化后的多元形式能量互补利用，并且常态化。（详见图示1）
图示1 太阳能异聚态负能量场高效原理图
三、太阳能异聚态热利用系统的架构：以逆卡诺循环四大部件、两大区域为基础，通过不断研究创新，完成了五大部件、三大区域的机理和功能突破，实现了传统逆卡诺牵制性节流方式向异聚态功能性节流方式的升级、进化和发展，对低温取热、高效供热模型和机理的建立奠定了理论基础。（详见图示2）
图示2 太阳能异聚态理论架构图
计算模块的创立，保证了系统能量与流量关系的协调性。通过计算模块流量的分配作用，达到大流量小能量，小流量大能量，实现冷凝未尽热量的充分回收和减少管路热量损失的双重效果。
聚热板管路设计的科学分布，是流体力学原理界面效率，工质流蒸发与激发关系解析的美学表达。通过对工质流的量子化分析与解析，将低温蒸发的线性关系与高温激发的函数关系科学的应用在吸热全过程，达到能量吸收的均布利用与充分利用。还实现了50KG/cm2内压不变形、80 KG/cm2内压不爆破，颠覆了传统板16 KG/cm2标准极限承压力。保证了该系统运行的安全性和可靠性。
四、太阳能异聚态热利用系统的特点：
1、充分利用太阳能，持续利用多元化、聚合发挥高效能。
2、该系统是传统太阳能集热方式和间接利用太阳的空气源热泵、水源热泵等提热方式的补充、完善和升级，颠覆了原有技术局部思维利用太阳能的缺陷，实现了全过程、全方位、多形态利用太阳能技术的突破。
五、太阳能异聚态热利用系统的实用功能：
1、家用热水系统：可以全天候满足家庭洗浴用水,与电热水器相比全年节能率80%，安全性100%，百叶式聚热板可以实现与建筑的良好对接，替代阳台护栏，空调外机室百叶通孔等。
2、热水工程：可以满足工业、农业、洗浴中心、酒店用水、游泳池等大型用热水的场所，全年平均节能率80%。
3、采暖供热：可以实现建筑家居的供热。适应-30℃环境取热供热。环境温度-15℃以上时平均能效比COP≥3.15,平均节能率≥70%。
4、制冷：制冷能效比COP≥3.5，又可与光伏对接，提高光伏组件转化效率。
5、烘干：可以烘干烟叶、茶叶、红枣、药材、干果等，对提高烘干物的内在品质有特殊的健康意义。
6、大棚生态农业：通过加热基液实现农作物的逆季节生长(和中国农业科学院合作了3年)
7、沼气系统：通过和山西省农业厅合作，提升沼气的冬季产气率，效果良好。
8、太阳能异聚态建筑构件化：是该技术实现由能源系统向建筑系统的功能转变，体现服务对象的元素特征。
六、太阳能异聚态热利用系统的应用条件：
1、环境温度在-30℃～50℃之间。
2、除颜色要求白色以外的建筑。
3、充足的安装场地。
七、太阳能异聚态热利用系统的优势与特点：
1、对太阳能全过程多元化利用，节能率高。
2、应用范围广。
3、系统灵活性高，聚热板可矩阵式大体量供热。可微型作为装饰元素应用，是建筑一体化的理想系统和构件。
4、功能多样化，可以热回收，循环利用，与同类设备系统易于对接，功能外延大，不排外。
八、太阳能异聚态热利用系统的技术及产品实践：本技术2006年研发，经历了各种气候和应用领域考验、技术成熟、掌控可靠，在甘肃和北京安装了幼儿园、酒店、办公楼、农业设施等场所。
九、太阳能异聚态热利用系统的技术及所形成的各类系统应用模块、市场前景巨大。预计可实现每年1000亿的市场规模。
十、太阳能异聚态热利用系统的应用案例
1.家用热水系统
项目名称：浙江湖州科技创业园员工公寓120户家用热水项目
项目概况：该项目为每位用户每天提供100L的55℃生活用热水。此项目运行3年来平稳可靠，平均每天耗能为1度电。
2.热水工程系统
项目名称：北京海淀区某大型洗浴中心100吨工程热水项目
项目概况：
该项目全天候为用户每天提供100吨55℃的洗浴热水。此项目共配置太阳能异聚态循环主机PRTC920型11台，聚热板176块。项目实施后，每天可为用户单位节省电量4340.97kWh，减少1.31tce的排放量以及3.46tCO2，全年可为用户单位节省电量1584454.1kWh，减少474.5tce的排放量以及1262.9tCO2，预计2.5年左右收回初投成本。
3.采暖工程
项目名称：北京同仁堂沙河库5609平采暖项目
项目概况：
对其库区内办公楼、平房采用太阳能异聚态采暖设备进行改造，主要以吸收太阳能、风能、雨能、电磁能中的热量为5609㎡的建筑提供采暖，替代了两台20吨的传统燃煤锅炉设备。该建筑无保温共配置太阳能异聚态循环主机PRTC460机组29台，循环主机PRTC250机组2台，循环主机PRTC150机组5台，聚热板J200共250块。项目改造后，整个采暖季（100天计）可为用户单位节省电量477185kWh，减少144 tce的排放量以及380 tCO2，预计2年左右收回初投成本。
4.制冷工程
项目名称：河北涿州天福源饺子王2000平冷暖项目
项目概况：
该项目主要为用户2000㎡的建筑解决冷暖需求。全天候满足夏季制冷、冬季采暖的使用。此项目共配置太阳能异聚态循环主机PRTCL920型5台，聚热板80块。项目实施后，整个采暖季（100天计）可为用户单位节省电量15045kWh，减少45tce的排放量以及118.8tCO2，预计2.8年左右收回初投成本。
5.农业生态大棚
项目名称：中国农科院顺义区2000平采暖项目
项目概况：
该项目利用太阳能异聚态热利用系统为2100㎡的西红柿种植温室大棚提供采暖。共配置太阳能异聚态循环主机PRTC920型2台，聚热板40块。项目实施后，整个采暖季（100天计）可为用户单位节省电量60179kWh，减少18tce的排放量以及48 tCO2，预计2年左右收回初投成本。
6.烘干项目
项目名称：河北沧州2.5吨大枣烘干项目
项目概况：
该项目利用太阳能异聚态热利用系统代替传统的煤锅炉烘干设备，每天烘干2.5吨的大枣。共配置太阳能异聚态循环主机PRC460-HG型2台，聚热板16块。项目实施后，每天可为用户单位节省电量300.9kWh，减少0.7tce的排放量以及1.85tCO2，预计2年左右收回初投成本。
7.沼气增温项目
项目名称：山西太原500立方米沼气增温产气项目
项目概况：
该项目利用太阳能异聚态热利用系统代替传统的煤锅炉设备，共配置太阳能异聚态循环主机PRTC460型2台，聚热板16块。采用新能源技术增温生产沼气，产气率及沼肥产量较往年冬季有明显提升。 日产气量由之前的200 m³上升到500m³，每天沼气直接增加经济收入600元，且实现无污染无排放。(对比数据详见表1)
表1 沼气增温产气方式对比表
| 增温方式 | 锅炉增温 | 异聚态增温 |
| 热量来源 | 煤 | 太阳能、自然能 |
| 热利用率 | 77% | 100% |
| 初投费用 | 6万元 | 10万元 |
| 运行费用 | 5万元 | 1.8万 |
| 每天产气量 | 200m³ | 500m³ |
| 每天直接经济 | 400元 | 1000元 |
| 司炉工 | 1人 | 无 |
8.甘南州暖炕项目
项目名称：甘南州生态文明小康村暖炕项目
为加快推进甘南州“绿色发展”步伐，提高农牧村清洁能源使用效率，有效改善农牧村生活条件，全面提升甘南州生态文明小康村建设水平。2015年12月与州人民政府签订了太阳能异聚态热利用系统战略合作协议，借助太阳能异聚态热利用产品的优势，将太阳能异聚态热利用与甘南州生态文明小康村建设有效结合，对甘南州农牧村传统的火炕、热水等设备进行节能改造，全面改善农牧民生活居住环境，提升生活质量和品味。
目前，太阳能异聚态暖炕系统和家用热水系统在甘南州的试点工作已经完成7个村子，约1000户居民的安装使用。每天平均运行费用在1.2-1.5度电左右/炕。可参见附图一。
