太陽能熱水器利用太陽能進行能源轉化，變成熱量后用于寒冷氣候條件下的溫室蔬菜種植。經過試驗，在一棟660㎡的標準溫室頂部安裝40個太陽能集熱板，通過散熱裝置，將熱量導入土壤中的地熱裝置，在冬季零下30攝氏度的天氣里，室內溫度可保持在6－7攝氏度左右，土壤溫度保持在15攝氏度左右。太陽能溫室重要組成部分的風能發電設施，把生產的電能儲存在蓄電池中借用，主要用以帶動水泵，進行熱水循環和室內照明及其他方面用電。
太陽能溫室是根據溫室效應的原理加以建造的。溫室內溫度升高后所發射的長波輻射能阻擋熱量或很少有熱量透過玻璃或塑料薄膜散失到外界，溫室的熱量損失主要是通過對流和導熱的熱損失。如果人們采取密封、保溫等措施，則可減少這部分熱損失。
太陽能溫室在夜間，沒有太陽輻射時，溫室仍然會向外界散發熱量，這時溫室處于降溫狀態，為了減少散熱，故夜間要在溫室外部加蓋保溫層。若溫室內有儲熱裝置，晚間可以將白天儲存的熱量釋放出來，以確保溫室夜間的濕度。太陽能溫室在中國北方，還能與沼氣利用裝置相結合，用它來提高池溫，增加產氣率。比如由德州華園新能源公司設計承建的東北地區三位一體太陽能溫室，就包括了太陽能溫室種植-沼氣升溫-居住采暖等功能，為北方地區冬季生活事來了溫暖。
主動式太陽房系太陽能熱利用技術的主要發展方向，它在農業生產中的應用前景十分廣闊，較之傳統的被動式太陽房，由于其被動性采熱，所以造成溫度難以控制，有時因溫度太高，還要人為的放走一部分熱量，以適應植物生長的需要，而到了晚上又因沒有儲熱設備，造成無法保溫影響動植物生長。而主動式太陽房的應用體現了太陽能高新技術的巨大價值，因而解決了傳統的被動式太陽房根本無法解決的恒溫、恒濕及智能化控制與管理問題。
太陽能溫室對養殖業（包括家禽、家畜、水產等）同樣具有很重要的意義，它不僅能縮短生長期，對提高繁殖率、降低死亡率都有明顯的效果。因此，太陽能溫室已成為中國農、牧、漁業現代化發展不可缺少的技術裝備。
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