近年来,太阳能已成为人类使用的主要能源之一,应用越来越广泛,其中利用太阳能供热是一种新型能源利用技术。北方农村地区供热主要以烧散煤和秸秆为主,不仅能源利用效率低,而且燃烧后未经过处理的废气直接排放,是大气污染的主要来源。从建筑节能角度出发,将太阳能应用于北方农村供热系统中,可以有效减少传统化石能源使用,改善室内供暖效果及大气环境质量。本文以北方农村地区的单体式建筑为研究对象,对不同辅助热源的太阳能供热系统进行能耗分析（Energy）、环境影响评价（Environment）与经济性（Economy）分析,具体研究内容以及结论如下:（1）利用De ST建立北方农村地区的单体式建筑模型,以锦州市为例计算全年动态逐时热负荷。考虑到太阳能的不稳定性,设计太阳能与生物质锅炉联合供热系统、太阳能与燃气锅炉联合供热系统、太阳能与燃煤锅炉联合供热系统以及太阳能与电锅炉联合供热系统四个供热方案,对太阳能集热器、蓄热水箱、辅助热源等进行选型计算,并以费用年值为目标函数,对太阳能集热器面积与蓄热水箱体积进行优化设计。（2）利用TRNSYS进行能耗模拟分析,建立太阳能与辅助热源联合供热系统仿真模型,对比四种方案运行特性及能耗。结果表明:太阳能与燃煤锅炉联合供热系统运行能耗最大,其次是太阳能与生物质锅炉联合供热系统、太阳能与燃气锅炉联合供热系统与太阳能与电锅炉联合供热系统。由于燃煤价格低、燃煤锅炉能耗大,导致以费用年值最低时太阳能与燃煤锅炉联合供热系统能耗最大。（3）利用生命周期评价模型（Life cycle assessment,LCA）进行环境影响评价,核算并对比四种方案的环境影响。结果表明:温室效应与人体健康是主要环境影响类型,在四种方案中分别占比67%～82%和14%～31%,酸化、富营养化、光化学氧化以及资源消耗影响较小;辅助热源为电锅炉时环境负荷最大,辅助热源为生物质锅炉时环境负荷最小;在生命周期不同阶段,生产阶段对太阳能与生物质锅炉联合供热系统贡献最大,使用阶段对其他三种方案贡献最大。（4）利用生命周期成本分析模型（Life cycle costing,LCC）进行经济性评价,核算并对比四种方案生命周期成本。结果表明:太阳能与燃气锅炉联合供热系统的生命周期成本最大,太阳能与燃煤锅炉联合供热系统的生命周期成本最小。（5）利用生态效率评价方法进行3E评价,从环境改善角度定义经济效率指标和能耗生态效率指标。结果表明:太阳能与生物质锅炉联合供热系统的经济生态效率和能耗生态效率最小,太阳能与电锅炉联合供热系统的经济生态效率和能耗生态效率最大;太阳能供热系统四种方案的能耗、环境、经济评价维度之间存在权衡关系,忽略某些方面可能带来问题转移。