陽(yáng)臺(tái)式太陽(yáng)能熱水器比較1

1、陽(yáng)臺(tái)壁掛式太陽(yáng)能熱水器中高層建筑節(jié)能的最佳解決方案北京*太陽(yáng)能有限公司2013年7月10日概述：隨著國(guó)家節(jié)能減排政策的貫徹實(shí)施，太陽(yáng)能熱水技術(shù)發(fā)展日益成熟，產(chǎn)業(yè)化發(fā)展迅速，成本不斷下降，再加上節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，使其越來(lái)越受歡迎，這在一定程度上緩解了居民日益增長(zhǎng)的生活舒適性需求與常規(guī)能源緊缺之間的矛盾。城市住宅中，安裝太陽(yáng)熱水器不僅要滿(mǎn)足建筑美觀(guān)的要求，還應(yīng)保證使用功能完善。針對(duì)城市建筑的中高層應(yīng)用，分體承壓陽(yáng)臺(tái)式家用太陽(yáng)能熱水器是一種適用于熱水供應(yīng)規(guī)模大，且對(duì)熱水質(zhì)量和建筑外觀(guān)要求嚴(yán)格的太陽(yáng)能熱水裝置。陽(yáng)臺(tái)壁掛式太陽(yáng)能熱水器，也稱(chēng)為分散式太陽(yáng)能系統(tǒng)，對(duì)此北京市文件中有明確說(shuō)明：一、工作原理及結(jié)構(gòu)

2、組成分體承壓陽(yáng)臺(tái)壁掛式家用太陽(yáng)能熱水器將太陽(yáng)能集熱器安裝在陽(yáng)臺(tái)外側(cè)，把貯熱水箱安裝在陽(yáng)臺(tái)內(nèi)側(cè)或者室內(nèi)，可將電加熱裝置安裝在水箱內(nèi)，這樣就可以把太陽(yáng)能熱水器和電熱水器有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，既滿(mǎn)足了高層樓房的安裝需求，又能保證全天候有熱水供應(yīng)。對(duì)于此種太陽(yáng)能熱水器，其結(jié)構(gòu)部件主要由6部分組成，分別為：1、 太陽(yáng)能集熱器：其主要完成太陽(yáng)能由光能到熱能的接收和轉(zhuǎn)換。應(yīng)用在陽(yáng)臺(tái)壁掛上的太陽(yáng)能集熱器形式主要有平板型、U型真空管型和熱管真空管型三種。 平板型太陽(yáng)能集熱器在歐美地區(qū)得到廣泛使用，我國(guó)由于全玻璃真空管的大規(guī)模發(fā)展，所以平板集熱器在我國(guó)的占有比例較低。但它具有熱效率高、承壓性好、不存在過(guò)熱隱患等優(yōu)點(diǎn)，是

3、一種非常理想的與建筑結(jié)合的太陽(yáng)能集熱器。 U型真空管型太陽(yáng)集熱器是在全玻璃真空管中插入彎成U型的金屬管，在U型管和玻璃真空管之間有與兩者緊密接觸的金屬翅片，作為二者之間的傳熱體。這種真空集熱管有兩種形式，一種是選擇性吸收涂層在玻璃管上，真空集熱管吸熱后通過(guò)翅片把熱量傳遞給U型管中的介質(zhì)，另一種是選擇性吸收涂層在U型管的金屬翅片上，U型管直接吸熱傳給介質(zhì)。 熱管真空管型太陽(yáng)能集熱器的熱管元件安裝在全玻璃真空管內(nèi)，熱管上有緊密接觸的金屬翅片，直接由翅片吸熱，然后傳遞給熱管中的流體介質(zhì)，繼而加熱聯(lián)集管中的水。熱管真空管型太陽(yáng)集熱器是一種非常有前途的集熱器，也非常適合與建筑進(jìn)行結(jié)合設(shè)計(jì)。2、貯熱水箱：

4、用于貯存由集熱器轉(zhuǎn)換而來(lái)的熱量，供用戶(hù)使用。水箱密閉承壓，帶溫度表、壓力安全閥，配備電輔助加熱器。目前市場(chǎng)上貯熱水箱結(jié)構(gòu)按換熱方式的不同，主要分為三種：1)雙層內(nèi)膽結(jié)構(gòu)。在原熱水器內(nèi)膽外增加一個(gè)封閉夾層空間，該空間用于貯存換熱介質(zhì)，通過(guò)介質(zhì)把太陽(yáng)能集熱器吸收的熱能傳遞到內(nèi)膽里的水中，從而把內(nèi)膽里的水加熱。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是換熱速度快，換熱介質(zhì)在雙層內(nèi)膽的夾層里，能夠把太陽(yáng)能集熱器吸收的熱量快速地傳遞給內(nèi)膽里的水。缺點(diǎn)是：焊縫較多，易出現(xiàn)焊接缺陷，同時(shí)由于夾層的間隙較小(一般在10mm左右)，夾層內(nèi)壁上無(wú)法進(jìn)行防腐處理，夾層結(jié)構(gòu)抗腐蝕性較差，影響使用壽命。2)內(nèi)置盤(pán)管結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)是在原熱水器內(nèi)膽里增

5、加換熱盤(pán)管。換熱介質(zhì)在盤(pán)管內(nèi)流動(dòng)，通過(guò)盤(pán)管把熱量傳遞給內(nèi)膽里的水。此種換熱結(jié)構(gòu)的水箱在市場(chǎng)上占有率較高。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是盤(pán)管用銅管彎曲成形，防腐性能可靠，使用壽命長(zhǎng)。缺點(diǎn)是：銅管的價(jià)格較貴，成本較高;由于盤(pán)管與內(nèi)膽里的水接觸面積一般會(huì)小于雙層內(nèi)膽結(jié)構(gòu)的換熱接觸面積，因此換熱速度比雙層結(jié)構(gòu)的換熱方式慢。3)內(nèi)置小內(nèi)膽結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)是在原熱水器內(nèi)膽內(nèi)再增加一個(gè)小內(nèi)膽，用于換熱。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是采用這種結(jié)構(gòu)可對(duì)大內(nèi)膽和小內(nèi)膽都做搪瓷防腐處理，解決雙層內(nèi)膽夾層內(nèi)不能做防腐處理的缺點(diǎn)，延長(zhǎng)了使用壽命，同時(shí)又比銅盤(pán)管結(jié)構(gòu)節(jié)約成本。缺點(diǎn)是：一般是在小內(nèi)膽和大內(nèi)膽焊接成形后，再進(jìn)行搪瓷，但這很難保證大內(nèi)膽內(nèi)壁和小內(nèi)

6、膽外壁上的搪瓷層厚度均勻;而如果先搪瓷小內(nèi)膽，再把搪瓷后的小內(nèi)膽焊接在大內(nèi)膽上，最后搪瓷大內(nèi)膽內(nèi)壁，但是這個(gè)工藝不僅會(huì)造成小內(nèi)膽二次搪燒，而且小內(nèi)膽與大內(nèi)膽焊接處的搪瓷質(zhì)量也難以保證。3、控制器：控制器是整個(gè)系統(tǒng)的大腦，通過(guò)各個(gè)位置傳感器的電信號(hào)來(lái)控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，目前有兩種形式，一種是直接安裝在水箱上的控制器，另一種為了用戶(hù)的使用方便，安裝在便于操作的衛(wèi)生間或其他客戶(hù)要求的位置?？刂品绞接卸喾N，可通過(guò)溫差控制、最高溫控制、定時(shí)加熱控制等方式來(lái)調(diào)節(jié)水箱水溫。4、泵站。泵站內(nèi)設(shè)置循環(huán)泵、流量指示調(diào)節(jié)器、單向閥、泄壓閥和壓力表等。（屬于強(qiáng)制循環(huán)，一般的產(chǎn)品可以不用配置）循環(huán)泵一般采用屏蔽式熱水循

7、環(huán)泵。流量指示調(diào)節(jié)器指示系統(tǒng)循環(huán)時(shí)的流量值，并根據(jù)流量的大小調(diào)節(jié)循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速。單向閥能在泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)后防止倒流。泄壓閥能保證系統(tǒng)的安全，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)的壓力超過(guò)所能承受的最大值時(shí)開(kāi)閥泄壓。壓力表顯示系統(tǒng)中的壓力值。泵站和控制器可以組合成一體化的太陽(yáng)能工作站。5、膨脹罐：整個(gè)系統(tǒng)是閉式液體循環(huán)系統(tǒng)，運(yùn)行壓力一般設(shè)在0.60.8MPa.介質(zhì)被加熱時(shí)會(huì)出現(xiàn)體積和壓力的膨脹，為了平衡容量和壓力，系統(tǒng)中需要使用膨脹罐。膨脹罐是一個(gè)由隔膜將氣體(一般是氮?dú)?與系統(tǒng)分成兩部分的密閉式容器，它可以吸收和容納因受熱而體積膨脹的液體，平衡系統(tǒng)的容積和壓力。系統(tǒng)冷卻時(shí)，預(yù)充氮?dú)獾膲毫⒏裟ね频降撞?系統(tǒng)升溫時(shí)，壓力增大，系

8、統(tǒng)液體壓力高于預(yù)充氮?dú)獾膲毫?，加熱膨脹的介質(zhì)流入膨脹罐。6、連接管路。集熱器與貯熱水箱，還有其他部件之間的連接一般采用銅管或者PP-R管，外面包裹保溫材料減小熱損。二、工作特點(diǎn)分體承壓陽(yáng)臺(tái)壁掛式家用太陽(yáng)能熱水器大大拓寬了太陽(yáng)能熱水器的使用范圍，使得高層建筑非頂層的用戶(hù)也可以安裝使用太陽(yáng)能熱水器。并且易與建筑景觀(guān)融為一體，改變了太陽(yáng)能熱水器擺放無(wú)序的狀況。采用全封閉結(jié)構(gòu)，貯熱水箱在室內(nèi)，熱損失小。三、建議與對(duì)策由于目前太陽(yáng)能熱水器與建筑結(jié)合還存在很多問(wèn)題，比如說(shuō)設(shè)計(jì)、安裝、施工的規(guī)范化程度不夠，管路布置不規(guī)范。所以在設(shè)計(jì)太陽(yáng)能與建筑結(jié)合時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同的集熱器類(lèi)型，技術(shù)要求，使用目的以及不同地理緯

9、度和氣候特點(diǎn)，還有建筑造型，建筑功能，平面布局等進(jìn)行綜合考慮。同時(shí)太陽(yáng)能熱水器產(chǎn)品應(yīng)做到標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化、配套化，從而推動(dòng)太陽(yáng)能熱水器在建筑上的運(yùn)用。由于間接式強(qiáng)制循環(huán)分體承壓的陽(yáng)臺(tái)壁掛式太陽(yáng)能熱水器比普通太陽(yáng)能熱水器多了很多部件，并且功能復(fù)雜。所以應(yīng)盡量?jī)?yōu)化此種太陽(yáng)能熱水器的操作及控制方式，朝人工智能方向發(fā)展，這樣才能實(shí)現(xiàn)人與科技的和諧統(tǒng)一。國(guó)家制定與建筑物結(jié)合的太陽(yáng)能熱水器及系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，并加強(qiáng)太陽(yáng)能熱水器生產(chǎn)行業(yè)的管理，以此來(lái)促進(jìn)此行業(yè)的良性發(fā)展。四、結(jié)論太陽(yáng)能作為可再生能源，在建筑節(jié)能領(lǐng)域中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。充分利用太陽(yáng)能熱水裝置，可節(jié)約大量能源，并保護(hù)環(huán)境。附件1：平板

10、太陽(yáng)能集熱器在陽(yáng)臺(tái)壁掛式應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn) 陽(yáng)臺(tái)壁掛太陽(yáng)能集熱器是最適用于承壓系統(tǒng)和二次循環(huán)系統(tǒng)的太陽(yáng)能集熱器，同時(shí)在與建筑結(jié)合方面，具有易與建筑立面結(jié)合、便于安裝運(yùn)行和維護(hù)、壽命長(zhǎng)，滿(mǎn)足建筑安全、可靠、美觀(guān)新要求等優(yōu)勢(shì)。1、 高效平板集熱（器）系統(tǒng) 優(yōu)勢(shì)顯著20項(xiàng)優(yōu)勢(shì)優(yōu)點(diǎn)1- 承壓運(yùn)行：高效平板式集熱器及系統(tǒng)的工質(zhì)在金屬流道（銅管）內(nèi)流動(dòng)，從而可以承壓運(yùn)行，耐腐蝕，不泄漏 。優(yōu)點(diǎn)2-實(shí)現(xiàn)分體式安裝：高效平板式集熱器可以與儲(chǔ)熱水箱分離，從結(jié)構(gòu)上滿(mǎn)足了太陽(yáng)能與建筑一體化的要求。優(yōu)點(diǎn)3-與建筑一體化：高效平板型太陽(yáng)能集熱器可以作成建筑構(gòu)件，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能與建筑有機(jī)結(jié)合，可以徹底解決太陽(yáng)能安裝的美觀(guān)問(wèn)題。優(yōu)點(diǎn)4

11、-安裝靈活方便：由于采用分體系統(tǒng)，各部件能夠獨(dú)立安裝，施工時(shí)可以預(yù)留或預(yù)埋；太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的安裝與建筑同步進(jìn)行，屋面防水和保溫問(wèn)題容易妥善解決；儲(chǔ)熱水箱隱蔽在地下室、閣樓或樓梯間，不占室內(nèi)空間，避免屋頂承重，對(duì)建筑沒(méi)有傷害，系統(tǒng)各部件的安全性、可靠性符合建筑的相關(guān)要求。優(yōu)點(diǎn)5-美觀(guān)且不傷壞建筑：高效平板式太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)只有很輕的集熱器部分裝于屋頂，重的儲(chǔ)熱水箱則放在閣樓、樓梯間、地下室或衛(wèi)生間，屋頂不承重，所以建筑負(fù)載很小，（安裝）不會(huì)破壞防水，還有利于屋頂保溫，也很美觀(guān)。優(yōu)點(diǎn)6-安全可靠：高效平板式集熱器安全可靠，玻璃經(jīng)鋼化處理，強(qiáng)度高不易破碎，萬(wàn)一破碎也不傷人。（可承受靜載1000公斤16

12、小時(shí)未變形，耐1000克鋼球0.6米自由落體沖擊）優(yōu)點(diǎn)7-無(wú)需除垢：高效平板式熱水系統(tǒng)集熱器部分無(wú)水垢產(chǎn)生，可長(zhǎng)期保持高效集熱，無(wú)須除垢，減少維護(hù)。優(yōu)點(diǎn)8-自我保護(hù)功能：高效平板式太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)具有過(guò)熱保護(hù)功能，確保系統(tǒng)安全正常運(yùn)行。如果系統(tǒng)水溫過(guò)高，則集熱器對(duì)外散熱加快，溫度難以繼續(xù)上升，從而抑制系統(tǒng)壓力增長(zhǎng)，使系統(tǒng)得到保護(hù)并且減少或防止工質(zhì)的揮發(fā)。優(yōu)點(diǎn)9-實(shí)現(xiàn)減免維護(hù)：高效平板式集熱器基本無(wú)易損件，可靠性強(qiáng)，玻璃不與水接觸，不會(huì)產(chǎn)生溫度應(yīng)力而破損，抗冰雹擊打，耐冷熱沖擊。可以做到免維護(hù)。優(yōu)點(diǎn)10-使用壽命超長(zhǎng)：高效平板式集熱器使用壽命超長(zhǎng)，設(shè)計(jì)壽命超過(guò)25年，使用壽命可達(dá)30年。優(yōu)點(diǎn)11-

13、集熱效率高、得熱量大：高效平板式集熱器集熱效率高（瞬態(tài)效率截距76），得熱量最大。優(yōu)點(diǎn)12-可產(chǎn)生干凈熱水：高效平板式太陽(yáng)能集熱器采用高純度銅管，耐腐蝕，不易產(chǎn)生銅銹，采用雙循環(huán)封閉系統(tǒng)，無(wú)污染，水質(zhì)好，所產(chǎn)生的干凈熱水可達(dá)一類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)，能飲用。優(yōu)點(diǎn)13-抗凍防凍：高效平板式集熱系統(tǒng)采用間接加熱方式，可用防凍液等工質(zhì)，因此具有抗凍防凍功能，在高寒地區(qū)冬季也可使用。優(yōu)點(diǎn)14-融雪化雪：高效平板式集熱器通過(guò)逆循環(huán)，能夠非常方便地實(shí)現(xiàn)融雪化雪功能，因此可以保證下雪地區(qū)冬天使用。優(yōu)點(diǎn)15-用途廣：高效平板式集熱器用途廣，可用于生產(chǎn)熱水，也可以生產(chǎn)熱風(fēng)和供暖。優(yōu)點(diǎn)16-性?xún)r(jià)比優(yōu)：1、與真空管承壓式系統(tǒng)相比

14、，同面積集熱器，平板價(jià)格是真空管的1/2，平板壽命是真空管的3倍。2、與同檔次的進(jìn)口集熱器相比， 平板是其1/2。優(yōu)點(diǎn)17-安裝方便：本身是完整的產(chǎn)品，全鋁合金邊框，易搬運(yùn)和安裝。優(yōu)點(diǎn)18- 使用舒適：高效平板式太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)采用頂水出水式，立式水箱可裝于陽(yáng)臺(tái)或衛(wèi)生間，管內(nèi)冷水少，一開(kāi)就有熱水，使用既方便、舒適又節(jié)約水源。優(yōu)點(diǎn)19-水溫穩(wěn)定：高效平板式太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)由于采用頂水出水法，熱水和自來(lái)水網(wǎng)相串通，無(wú)論自來(lái)水壓力如何波動(dòng)，熱水壓力與冷水壓力始終保持一致，混合閥調(diào)好水溫后水溫度相對(duì)穩(wěn)定。優(yōu)點(diǎn)20-歐洲標(biāo)準(zhǔn)：歐盟標(biāo)準(zhǔn)，EN12975、 EN12976 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，ISO9806系列國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，GB/ T19141附件2：相對(duì)應(yīng)說(shuō)明：· 無(wú)有型水箱設(shè)計(jì)，不占用室內(nèi)空間。-水箱搬到陽(yáng)臺(tái)上，對(duì)于陽(yáng)臺(tái)稱(chēng)重是很大的問(wèn)題，建筑需要單獨(dú)考慮。· 直熱焓技術(shù)，直接曬水，熱效率高，保證冬天正常使用。：水在集熱器內(nèi)循環(huán)加熱，夏季易出現(xiàn)過(guò)熱問(wèn)題。· 可以建筑一體化設(shè)計(jì)，使熱水器成為陽(yáng)臺(tái)欄桿或陽(yáng)臺(tái)欄板或太陽(yáng)能墻體。：成為陽(yáng)臺(tái)欄桿或欄板目前還沒(méi)有規(guī)范可依據(jù)，安全性得不到保障，根本不可行。· 系統(tǒng)不易結(jié)垢，使用壽命長(zhǎng)。：直接加熱生活熱水，是很容易結(jié)構(gòu)的，平板式系統(tǒng)是二次集熱，一次側(cè)使用的是防凍液所以才不會(huì)出現(xiàn)水垢。· 系統(tǒng)不易冷、熱水混