我国的太阳能温室，其特征是东西走向，屋顶的外倾角明显向南，北面为结实的屋顶，东西两面为墙壁。这种温室不仅用于我国北方的园艺，也应用于加拿大的园艺。这种设计可以利用“温室效应”，保护植物不在冬天冻死。然而，植物要想在冬夜健康生长，还需要额外加热。2006年底，北京建成了19300公顷的太阳能温室，需要消耗掉加热室里大量的能源。
常规用来加热的化石能源不能持续使用，也增加了温室气体，因此，开发和使用节能、清洁能源存储技术，可以减少化石能源的使用，以及温室气体的排放。我国农业部都市农业（北方）重点实验室的Lilong Chai等学者谈到，双屋顶太阳能温室是一种新型设计，与传统温室不同的是，在北面增加一个透明外倾角屋顶，形成了一个额外的空间。这两个屋顶共享中间作为轴承结构的墙壁。
学者在本研究中介绍了背景新设计的双屋顶太阳能温室，并测试和分析了其加热、保温效果。科研出版社英文期刊《Natural Resources》（自然资源）2014年9月刊上发表了这篇论文。设计如图1所示，专为减少热量损失、提高土地利用效率而设计。这个温室位于北京房山区（北纬39°40′），南面房间地面尺寸为：长× 宽 = 156 m × 8 m (1248 m2)；北面房间为：长× 宽 = 156 m × 5 m (780 m2)。屋内约有26个循环风扇（13个在1.8m处，13个在地面上0.5m处），用于南北房间的空气交换（图2）。
夜晚，温室的热量储存在北面墙壁，北面房间再将热量传递给种植喜温蔬菜（如番茄、黄瓜等）的南面房间；同时北面房间也可种植喜好生长在光线暗淡、温度偏低环境下的蔬菜，如蘑菇。研究中采用了公式来定量计算南北两室之间每组风扇的热交换量。
研究人员还在2012-2013年的冬天进行了检测研究，对保温能力进行评估，对室内温度、相对湿度、二氧化碳浓度、室内和室外太阳辐射进行了检测、记录。（图4）从12月1日至5日，南面、北面房间和室外温度分别为12.1℃、0.6℃和-2.9℃，南面房间温度满足了有叶蔬菜生长的基本要求，与室外温差达15℃。此外，正午南面房间的最高温可达30℃。
据悉，在北京地区，太阳能温室的热负荷约为0.065~0.075千瓦 / m2，采暖期为146天，即双屋顶太阳能温室保存的能量约为：87千瓦或7547兆焦耳/天。在整个冬天，可以节约能量的总量为1，101，994兆焦耳。标准煤的热值为29，306兆焦耳，加热这个温室大约可以节约37.4吨煤。
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