阳台壁挂分体太阳能相关技术介绍

【专家解说】：由于城市建筑中的高层或小高层越来越多，坡形屋顶也越来越多，再加上建筑美学和城市景观日益强调的苛刻要求，都与目前散乱地被安置在楼顶的太阳热水器，越来越难以协调。而用户和小区管理方面“一开就有热水、水压满足冲淋需要、水温调节方便、不得出现跑水漏水影响环境”的要求，更使现在正在大量生产、并被无序安装的“自由落水”式太阳热水器感到无所适从。一些城市明令拆除已经安装的太阳热水器，更多的一些城市小区公开禁止安装太阳热水器。 设计部门和房地产开发企业对太阳能缺乏热情，太阳热水器在城市特别是大中城市，似乎已经走入困境。北京三环以内已经几乎没有楼顶太阳能的踪影，兰州所有的高层和近70%的小区在禁止安装太阳能，应当给了太阳能行业一个明确的信息。一方面是我国城市化的进程越来越快，而人均占有的耕地仅为1.41亩，只有两个篮球场地大；另一方面是国内建筑耗能已经占全部总能源消耗的三分之一，接近发达国家水平，而单位面积的采暖能耗又远高于发达国家甚至是发展中国家。 国内房地产业面对高达30－40%的利润，却极少有房地产企业愿意主动配合推广应用太阳能的情况，“可再生能源法”的宣传、贯彻，还有许多工作要做“分体壁挂阳台式太阳热水器”似乎可以从技术方面解决以上问题，兰州太阳能利用研究会下属的“兰州可力清洁能源研究所”，用了近两年的时间，对此做了一些调查研究工作，现将有关问题和观点提出来，与同行商讨。 一、“分体壁挂阳台式太阳热水器”的分类根据其工作原理和结构形式，大体上可以分为： 1、水箱承压类（顶水型）与水箱不承压类（增压取水型和换热器型）； 2、单工质类和双工质类； 3、平板类和真空管类； 4、热、质直接交换类和热管传热类； 5、强制循环类和自然循环类。 6、U型管型和单管存水型。 有人还搞了一种“闷晒型”，由于大家公认的原因，其热效率将很低，防冻问题难以解决，水箱疲劳应力强度也未经试验，故未将其列入。 二、各类阳台热水器的问题与难点 1、承压型水箱可以较好地解决出水压力，但其生产成本较高。据调查，一台100公斤容量的搪瓷内胆承压水箱（含盘管），其价格约在2000元左右。已经是一台楼顶落水式太阳能热水器的价格。 2、双工质可以解决防冻问题，但其热效率偏低，成本也会增加。 3、平板型可以较好地与建筑结构配合，其室外安装时的安全性，也优于玻璃真空管。但其冬季热效率偏低，特别对于冬季大气污染较重的城市，即使解决了防冻的问题，其全年运行的可靠性也会受到很大影响。 4、换热器型，在不承压的水箱中设置了换热盘管，水箱中的水可以与集热器进行自然循环，洗浴用水则通过盘管与水箱中的热水进行热量交换，可以有压喷淋。问题是铜质盘管增加了成本，其换热能力能否保证连续的洗浴需要，将由水箱温度和盘管换热面积所决定。 5、强制循环型，水箱与集热器的布置比较自由，热效率高，但所安装的循环泵受到供电可靠性的限制，也会产生一定的噪音。 6、增压取水型，可以使用不承压的水箱，但会出现与上条同样的问题。 7、热管传热型，可以方便集热器与水箱之间的联接，但其使用效果将受到在特定条件下布置的热管其传热能力的限制。 此外，无论哪种类型的“阳台式热水器”，都会面临以下相同的问题：集热器在窗外安装时的建筑美观要求和安全性要求；分体情况下自然循环能力的保障；只能在在特殊位置上布置的集热器热效率；一个偌大水箱在室内或阳台的安装位置；冷、热水管如何保温（及保冷以防凝结水）并穿越卧室或者客厅；成本控制。 三、阳台壁挂分体式太阳热水器今后在技术上可能的突破为了解决上述问题，兰州可力清洁能源研究所在以下几个方面做了一些研究探讨： 1、采用压力释放和缓冲技术，减少水箱承受的疲劳应力，从而降低其生产成本。 2、强化特定位置下的集热器自然循环，以尽可能提高其集热效率。 3、提高板式热水器的保温效果，增强其防冻能力。 4、复合相变材料在太阳能蓄热技术上的应用。 毫无疑问，阳台壁挂分体式太阳热水器能否得到广大社会和群众的认可，一定程度上将依赖国家的可再生能源政策，但太阳能行业也应当为此做出自己必要的努力，解决技术上存在的问题。为了太阳能事业的发展，兰州可力清洁能源研究所愿意与有关单位合作，共同开发能够适应市场需求的“阳台壁挂分体式太阳热水器”。