太陽(yáng)能熱水器的發(fā)展歷史

xxx公司太陽(yáng)能熱水器的發(fā)展歷史文件編號(hào)：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準(zhǔn)審核制定方案設(shè)計(jì)，管理制度成績(jī)中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)課程論文（2010-2011學(xué)年秋季學(xué)期）論文題目:太陽(yáng)能熱水器的發(fā)展歷史課程名稱(chēng)：農(nóng)業(yè)工程與可持續(xù)發(fā)展任課教師：董仁杰__班級(jí)：____農(nóng)建081__學(xué)號(hào)：0809070326__姓名：賴姝君__太陽(yáng)能熱水器的發(fā)展歷史賴姝君(中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院，北京100083)摘要：太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，在許多的領(lǐng)域內(nèi)都得到了有效的利用，而太陽(yáng)能熱水器是我國(guó)發(fā)展最為迅速的產(chǎn)業(yè)。自90年代以來(lái)，我國(guó)太陽(yáng)能熱水器經(jīng)過(guò)10多年的市場(chǎng)培育，已經(jīng)進(jìn)入全面啟動(dòng)時(shí)期，而日漸顯現(xiàn)的常規(guī)能源危機(jī)，更是進(jìn)一步加速了太陽(yáng)能熱水器市場(chǎng)的發(fā)展速度。另外，我國(guó)的太陽(yáng)能熱水器工業(yè)逐步走向成熟，技術(shù)不斷改進(jìn)、產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高，幾種熱水器的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)已頒布并開(kāi)始實(shí)施，市場(chǎng)需求和競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制促使太陽(yáng)能熱水器產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，我國(guó)已成為世界上熱水器生產(chǎn)和消費(fèi)最大的國(guó)家。關(guān)鍵詞：太陽(yáng)能熱水器集熱器太陽(yáng)能熱水器的分類(lèi)發(fā)展歷程發(fā)展影響中圖分類(lèi)號(hào)：文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：0引言太陽(yáng)能熱水器是一種技術(shù)成熟、應(yīng)用廣泛的可再生能源產(chǎn)品，在全球很多國(guó)家得到了廣泛的應(yīng)用，在提供熱水供應(yīng)、提高人民的生活水平、減少常規(guī)能源消耗等方面發(fā)揮了巨大作用。通常，太陽(yáng)能熱水器也稱(chēng)太陽(yáng)熱水裝置或太陽(yáng)熱水系統(tǒng)(或工程)，但嚴(yán)格來(lái)說(shuō)是有區(qū)別的。按國(guó)標(biāo)GB/T187l3和行標(biāo)NY/T513的規(guī)定．太陽(yáng)熱水器儲(chǔ)熱水箱的容水量在0．6t以下的稱(chēng)為家用太陽(yáng)能熱水器．大丁0．6t則稱(chēng)為太陽(yáng)熱水系統(tǒng)或太陽(yáng)熱水工程。為敘述方便，在本文中統(tǒng)稱(chēng)太陽(yáng)能熱水器。在我國(guó)、希臘、以色列等國(guó)家，太陽(yáng)能熱水器主要供應(yīng)生活和沐浴熱水；在歐洲、澳大利亞等國(guó)家，太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)主要是作為輔助熱源與常規(guī)能源系統(tǒng)聯(lián)合運(yùn)行，既能供應(yīng)生活和洗浴熱水，還為建筑供暖；在美國(guó)，太陽(yáng)能熱水器主要是用于游泳池加熱。我國(guó)的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)市場(chǎng)已完全商業(yè)化運(yùn)行，而其他國(guó)家的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的發(fā)展仍依靠政府的補(bǔ)助和優(yōu)惠政策，尚未實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)行。1太陽(yáng)能熱水器的分類(lèi)1.1按集熱器類(lèi)型分類(lèi)從全球范圍看，按集熱器的類(lèi)型分，太陽(yáng)能熱水器產(chǎn)品可分為四種：無(wú)蓋板太陽(yáng)能熱水器、平板型太陽(yáng)能熱水器、真空管太陽(yáng)能熱水器以及太陽(yáng)能空氣加熱器。各種產(chǎn)品的地域性分布非常明顯，真空管太陽(yáng)能熱水器主要分布在我國(guó)(占全球總量的97％)，主要用于提供生活洗浴用熱水；無(wú)蓋板太陽(yáng)能熱水器主要分布在美國(guó)和澳大利亞(占全球總量的90％)，主要用于游泳池的加熱；平板型太陽(yáng)能熱水器的分布較廣，廣泛地分布在歐洲、亞洲、美洲和大洋州；太陽(yáng)能空氣加熱器是一種較為簡(jiǎn)單的產(chǎn)品，應(yīng)用量很小，主要分布在瑞士、美國(guó)和加拿大。多數(shù)國(guó)家的太陽(yáng)能熱水器產(chǎn)品類(lèi)型都比較單一，三分之二以上的國(guó)家以一種產(chǎn)品類(lèi)型為主導(dǎo)產(chǎn)品(市場(chǎng)份額超過(guò)90％)。1.2系統(tǒng)的循環(huán)分類(lèi)按系統(tǒng)的循環(huán)方式，太陽(yáng)能熱水器可分為自然循環(huán)系統(tǒng)、強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)以及直流式系統(tǒng)。1.2.1自然循環(huán)系統(tǒng)自來(lái)水通過(guò)上水管進(jìn)入補(bǔ)給水箱，再經(jīng)由補(bǔ)給水箱進(jìn)入蓄水箱。集熱器內(nèi)的水被加熱后通過(guò)上循環(huán)管進(jìn)入蓄水箱的上部，蓄水箱下部密度較大的冷水自動(dòng)通過(guò)下循環(huán)管進(jìn)入集熱器的下部形成循環(huán)，上述循環(huán)是連續(xù)進(jìn)行的。一般情況下，經(jīng)過(guò)一天的日照，蓄水箱的水能全部被加熱，供給用戶使用。系統(tǒng)中排氣管的作用：有時(shí)蓄水箱內(nèi)的溫度過(guò)高而產(chǎn)生蒸汽，排氣管及時(shí)將氣體排出，防止其抑制自然循環(huán)的進(jìn)行。1.2.2強(qiáng)迫循環(huán)系統(tǒng)它是利用溫差控制器來(lái)控制水泵的開(kāi)關(guān)，當(dāng)集熱器頂部的溫度和水箱下部水溫之差達(dá)到預(yù)定數(shù)值時(shí)，水泵開(kāi)始運(yùn)行，否則水泵關(guān)閉。逆止閥的作用是防止水倒流。排氣管的作用和自然循環(huán)系統(tǒng)的排氣管作用一樣。1.2.3直流循環(huán)系統(tǒng)當(dāng)集熱器上部的電接點(diǎn)溫度計(jì)達(dá)到預(yù)定的溫度是，控制器就啟動(dòng)電磁閥，自來(lái)水就將集熱器的熱水頂入水箱。當(dāng)集熱器上部的溫度低于預(yù)定的溫度時(shí)，電磁閥關(guān)閉。通過(guò)一天的間斷運(yùn)行，進(jìn)入水箱的水均為指定溫度熱水。2太陽(yáng)能熱水器的發(fā)展歷史2.1全球太陽(yáng)能熱水器的發(fā)展歷程1767年瑞士科學(xué)家賀瑞斯發(fā)明了第一臺(tái)太陽(yáng)能集熱器。1891年，美國(guó)馬里州的肯普發(fā)明了世界上第一臺(tái)悶曬式太陽(yáng)熱水器，被他命名為“頂峰”熱水器，它的特點(diǎn)是集熱器和貯水箱合二為一，水在容器中不能流動(dòng)，依靠容器壁吸收太陽(yáng)輻射能加熱水。悶曬式太陽(yáng)熱水器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。缺點(diǎn)是裝置保溫性能差，熱水必須在當(dāng)天傍晚及時(shí)用完，因此應(yīng)用范圍受到很大限制。1936年，美國(guó)天體物理學(xué)家CharlesGreeleyAbbott發(fā)明了太陽(yáng)能開(kāi)水器。1941年，在佛羅里達(dá)州大約有6萬(wàn)套太陽(yáng)能熱水器被使用。到20世紀(jì)70年代末期，全世界大約裝有太陽(yáng)熱水器300多萬(wàn)臺(tái)。太陽(yáng)熱水器的開(kāi)發(fā)利用在美國(guó)、澳大利亞、日本、德國(guó)、以色列等國(guó)都有很大的發(fā)展。日本在1980—1985年間，政府對(duì)1000萬(wàn)套家庭住宅配上太陽(yáng)熱水器，為居民提供生活用熱水。1990年，日本東京大約有150萬(wàn)棟建筑使用了太陽(yáng)能熱水器，以色列大約30%的房屋安裝了太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)，所有的新房子都要求安裝太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)。法國(guó)在1990年安裝太陽(yáng)熱水器的住宅達(dá)200萬(wàn)座，相當(dāng)于70萬(wàn)噸石油提供的熱能。美國(guó)有500萬(wàn)幢以上的住宅安裝有太陽(yáng)熱水器。在歐洲，過(guò)去10年來(lái)太陽(yáng)能熱水器的增長(zhǎng)率一直保持在18%左右，預(yù)計(jì)未來(lái)十年增長(zhǎng)率會(huì)達(dá)到23%。歐盟提出到2010年安裝1億平方米太陽(yáng)能熱水器的規(guī)劃，歐洲太陽(yáng)能學(xué)會(huì)預(yù)算2020年歐洲太陽(yáng)能熱水器運(yùn)用高達(dá)14億平方米。2.2中國(guó)太陽(yáng)能熱水器的發(fā)展歷程太陽(yáng)能熱水器的發(fā)展歷史在我國(guó)可以追溯歷史在1958年，天津大學(xué)有12.6平米的太陽(yáng)能浴室。70年代興起開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能熱潮，開(kāi)始以平板式和悶曬式為主，生產(chǎn)規(guī)模較小，技術(shù)水平較低。1979年我國(guó)有些單位迎頭研發(fā)全玻璃真空管集熱器，但是太陽(yáng)熱水器的產(chǎn)量?jī)H十萬(wàn)m2。

1987年，我國(guó)從加拿大引進(jìn)銅鋁復(fù)合（SUNSTRIP）生產(chǎn)線，制造了第一支全玻璃真空集熱管，使我國(guó)平板集熱器產(chǎn)品質(zhì)量跨上一個(gè)新臺(tái)階，我國(guó)太陽(yáng)能熱水器產(chǎn)業(yè)開(kāi)始進(jìn)入以現(xiàn)代化生產(chǎn)手段制造國(guó)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)平板集熱器的歷史新階段。90年代，我國(guó)建立了全玻璃真空集熱管和熱管真空管集熱器工業(yè)，使我國(guó)太陽(yáng)能熱水器推廣應(yīng)用上了一個(gè)新臺(tái)階。進(jìn)入90年代，隨著技術(shù)進(jìn)步和企業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大，技術(shù)和企業(yè)都逐步成熟，太陽(yáng)能熱水器逐步形成了真空管、平板和悶曬三種技術(shù)系列，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的系列化和規(guī)模化生產(chǎn)。90年代后期，住宅商品化的發(fā)展以及家庭對(duì)熱水需求的大幅度增長(zhǎng)，為太陽(yáng)能熱水器的發(fā)展提供了巨大的市場(chǎng)空間。自上世紀(jì)90年代以來(lái)，我國(guó)太陽(yáng)能熱水器行業(yè)保持了10多年的快速增長(zhǎng)。據(jù)權(quán)威資料顯示1992年，我國(guó)太陽(yáng)能熱水器產(chǎn)業(yè)年生產(chǎn)量只有50萬(wàn)平方米，而到2005年，我國(guó)太陽(yáng)能熱水器年產(chǎn)量已突破1500萬(wàn)平方米，是2000年640萬(wàn)平方米的2倍多。行業(yè)總產(chǎn)值已逾150億元。2006年國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的資料表明中國(guó)太陽(yáng)能熱水器年產(chǎn)量已突破1800萬(wàn)平方米，行業(yè)總產(chǎn)值已逾200億元。2007年我國(guó)太陽(yáng)能熱水器產(chǎn)量已突破2300萬(wàn)平方米，整個(gè)太陽(yáng)熱水器行業(yè)市場(chǎng)銷(xiāo)售額達(dá)到320億元。有關(guān)權(quán)威專(zhuān)家統(tǒng)計(jì)2008年產(chǎn)量達(dá)到2800萬(wàn)平方米，產(chǎn)值達(dá)到400多億元，與2007年同期相比增長(zhǎng)超過(guò)20%其中出口約為1000萬(wàn)美元。出口歐洲、美洲、非洲、南非、韓國(guó)、東南亞等100多個(gè)國(guó)家。目前我國(guó)太陽(yáng)能熱水器的年生產(chǎn)量是歐洲的2倍，北美的4倍，已成為世界上最大的太陽(yáng)能熱水器生產(chǎn)國(guó)和最大的太陽(yáng)能熱水器市場(chǎng)，該產(chǎn)業(yè)也成為我國(guó)惟一在生產(chǎn)能力和利用規(guī)模上處于世界領(lǐng)先水平的可再生能源產(chǎn)業(yè)。2.3太陽(yáng)能熱水器的總體發(fā)展近年來(lái)，隨著全玻璃真空管及其太陽(yáng)能熱水器生產(chǎn)技術(shù)的不斷完善以及生產(chǎn)裝備逐步實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)化，越來(lái)越多的小企業(yè)進(jìn)入太陽(yáng)能熱水器產(chǎn)業(yè)，再加上產(chǎn)業(yè)管理滯后，市場(chǎng)不夠規(guī)范，使規(guī)范經(jīng)營(yíng)的大中型太陽(yáng)能熱水器企業(yè)面臨小型企業(yè)的不公平競(jìng)爭(zhēng)。國(guó)際太陽(yáng)能市場(chǎng)始終以平板型太陽(yáng)能熱水器為主，而中國(guó)平板型太陽(yáng)能熱水器的產(chǎn)量和市場(chǎng)份額近年來(lái)卻逐年減少，這就使得中國(guó)太陽(yáng)能市場(chǎng)與當(dāng)前世界太陽(yáng)能市場(chǎng)主流形成了較大的反差。太陽(yáng)能熱水器產(chǎn)品的質(zhì)量監(jiān)督和管理力度不夠，國(guó)家級(jí)太陽(yáng)能熱水器產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)中心至今尚未建成，太陽(yáng)能熱水器產(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)證工作也尚未開(kāi)展，一部分企業(yè)的產(chǎn)品以次充好，在一定程度上影響了太陽(yáng)能熱水器在消費(fèi)者中的聲譽(yù)。太陽(yáng)能與建筑一體化的工作尚處于起步階段，目前還沒(méi)有太陽(yáng)能熱水器與建筑一體化成功的可供學(xué)習(xí)的樣板，更缺乏這方面的設(shè)計(jì)安裝規(guī)范，因而不少房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商和建筑設(shè)計(jì)單位對(duì)此不敢輕易投資，也不敢貿(mào)然采用。然而，盡管太陽(yáng)能熱水器產(chǎn)業(yè)面臨上述種種挑戰(zhàn)，在各方面存在諸多障礙，但太陽(yáng)能熱水器產(chǎn)業(yè)同時(shí)又面臨很多機(jī)遇。3發(fā)展太陽(yáng)能熱水器的影響3.1節(jié)能效果顯著在我國(guó)2／3國(guó)土內(nèi)有豐富的太陽(yáng)能資源，每平方米太陽(yáng)能熱水器年均能源替代量為150～180噸標(biāo)準(zhǔn)煤，相當(dāng)450～500kWh電。到2020年我國(guó)若發(fā)展到4．5億平方米太陽(yáng)能熱水器，其能源替代相當(dāng)3100萬(wàn)kw裝機(jī)，年替代6500～7500萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，相當(dāng)2100億度電?？梢?jiàn)大力發(fā)展太陽(yáng)能熱水器對(duì)我國(guó)的能源安全有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。3.2環(huán)保減排每平方米太陽(yáng)能熱水器每年可減排一氧化碳322噸，二氧化硫3．96kg、二氧化氮1．98kg、粉塵3．06kg，所減少的環(huán)境治理費(fèi)達(dá)75元，十年壽命期其總環(huán)境效益為750元／m2。3.3經(jīng)濟(jì)實(shí)用太陽(yáng)能熱水器在市場(chǎng)上的異軍突起，打破了燃?xì)夂碗姛崴髡紦?jù)熱水器市場(chǎng)近九成份額的局面，正在逐步形成太陽(yáng)能、燃?xì)夂碗姛崴鳌叭愣αⅰ钡母窬?。?jù)中國(guó)五金制品協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，目前中國(guó)城市家庭中，57.4%擁有燃?xì)鉄崴鳎?1.3%擁有電熱水器，擁有太陽(yáng)能熱水器的只有7.6%，但在城市家庭的購(gòu)買(mǎi)預(yù)期調(diào)查中，三者的比例將演變?yōu)?5.8%、30.2%、23.2%，太陽(yáng)能熱水器的比例將大幅度增長(zhǎng)，開(kāi)始成為燃?xì)?、電熱產(chǎn)品的重要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。4結(jié)論在全球能源形勢(shì)緊張、氣候變暖嚴(yán)重威脅經(jīng)濟(jì)發(fā)展，世界能源的日益緊缺、油價(jià)的不斷攀升和居民生活水平的高和洗浴舒適度要求提高的今天，世界各國(guó)都在尋求新的能源替代戰(zhàn)略，以求得可持續(xù)發(fā)展和在日后的發(fā)展中獲取優(yōu)勢(shì)地位。太陽(yáng)能以其清潔、源源不斷、安全等顯著優(yōu)勢(shì)，成為關(guān)注重點(diǎn)。在太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中，太陽(yáng)能熱水器的熱利用轉(zhuǎn)換技術(shù)無(wú)疑是最為成熟的，京都汝定書(shū)的簽訂給世界太陽(yáng)能市場(chǎng)帶來(lái)了一個(gè)新的發(fā)展機(jī)遇。在中國(guó)，《新能源法》阻及相關(guān)政策的出臺(tái)必將進(jìn)一步推動(dòng)太陽(yáng)能熱水器行業(yè)的發(fā)展。開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)高品質(zhì)的太陽(yáng)能熱水器產(chǎn)品已成為今后的發(fā)展方面?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】【1】胡潤(rùn)青，李俊峰.全球太陽(yáng)能熱水器產(chǎn)業(yè)與技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r及啟示【J】.太陽(yáng)能，2007（2）.【2】黃金保.帶夾層換熱水箱的平板型自然循環(huán)太陽(yáng)熱水系統(tǒng)性能研究【D】.云南師范大學(xué)碩士學(xué)位論文,2006.【3】趙利勇，胡明輔，楊貞妮.太陽(yáng)能利用技術(shù)與發(fā)展【J】.能源與環(huán)境，2007（4）.【4】羅運(yùn)俊.太陽(yáng)熱水器技術(shù)講座(四)太陽(yáng)熱水系統(tǒng)【J】.可再生能源,2004(4).【5】曠玉輝，王如竹.太陽(yáng)能熱利用技術(shù)在我國(guó)建筑節(jié)能中的應(yīng)用與展望【J】.制冷與空調(diào)，2001，1(4).【6】羅運(yùn)俊.太陽(yáng)熱水器技術(shù)講座(一)太陽(yáng)熱水器發(fā)展概況及基本知識(shí)【J】.可再生能源,2004(1).【7】劉文強(qiáng).我國(guó)太陽(yáng)能熱水器產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及展望【J】.可再生能源，2002，（4）.【8】于璇.太陽(yáng)能熱水器行業(yè)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)【J】.電器，2009（9）.【9】陸維德，羅振濤.我國(guó)太陽(yáng)能熱利用進(jìn)展【J】.太陽(yáng)能，2002（1）.【10】焦青太，當(dāng)今世界太陽(yáng)能熱水器的發(fā)展?fàn)顩r【J】.建筑節(jié)能，2007，35(8).【11】丁臻敏，家用太陽(yáng)能熱水器的選用【J】.上海計(jì)量測(cè)試，2009，36(2).【12】羅振濤，霍志臣.我國(guó)太陽(yáng)熱水器產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀【J】.太陽(yáng)能，2003（1）.【13】徐新建.前景廣闊任重道遠(yuǎn)——中國(guó)太陽(yáng)能熱水器國(guó)際市場(chǎng)開(kāi)發(fā)【J】.【14】羅振濤，霍志臣.太陽(yáng)能熱水器節(jié)能減排效果顯著【J】.2007(11).【15】Li-qunLiu,Zhi-xinWang.Thedevelopmentandapplicationpracticeofwind–solarenergyhybridgenerationsystemsinChina【J】.RenewableandSustainableEnergyReviews13(2009)1504–1512.HistoryofthedevelopmentofsolarwaterheatersLaiShujun（InstituteofWaterConservancyandCivilEngineering,ChinaAgriculturalUniversity,Beijing100083）Abstract:Solarenergyindustryhasdevelopedrapidlyinmanyareashavebeeneffectivelyused,andsolarwaterheateristhefastestgrowingindustriesinChina.Since90years,China'ssolarwaterheaterafter10yearsofmarketdevelopment,hasenteredthestarttime,andincreasinglyobviousconventionalen