陽臺式太陽能熱水器比較1

1、陽臺壁掛式太陽能熱水器中高層建筑節(jié)能的最佳解決方案北京*太陽能有限公司2013年7月10日概述：隨著國家節(jié)能減排政策的貫徹實施，太陽能熱水技術發(fā)展日益成熟，產業(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，使其越來越受歡迎，這在一定程度上緩解了居民日益增長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，安裝太陽熱水器不僅要滿足建筑美觀的要求，還應保證使用功能完善。針對城市建筑的中高層應用，分體承壓陽臺式家用太陽能熱水器是一種適用于熱水供應規(guī)模大，且對熱水質量和建筑外觀要求嚴格的太陽能熱水裝置。陽臺壁掛式太陽能熱水器，也稱為分散式太陽能系統(tǒng)，對此北京市文件中有明確說明：一、工作原理及結構

2、組成分體承壓陽臺壁掛式家用太陽能熱水器將太陽能集熱器安裝在陽臺外側，把貯熱水箱安裝在陽臺內側或者室內，可將電加熱裝置安裝在水箱內，這樣就可以把太陽能熱水器和電熱水器有機地結合起來，既滿足了高層樓房的安裝需求，又能保證全天候有熱水供應。對于此種太陽能熱水器，其結構部件主要由6部分組成，分別為：1、 太陽能集熱器：其主要完成太陽能由光能到熱能的接收和轉換。應用在陽臺壁掛上的太陽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。 平板型太陽能集熱器在歐美地區(qū)得到廣泛使用，我國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的占有比例較低。但它具有熱效率高、承壓性好、不存在過熱隱患等優(yōu)點，是

3、一種非常理想的與建筑結合的太陽能集熱器。 U型真空管型太陽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翅片把熱量傳遞給U型管中的介質，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。 熱管真空管型太陽能集熱器的熱管元件安裝在全玻璃真空管內，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，繼而加熱聯(lián)集管中的水。熱管真空管型太陽集熱器是一種非常有前途的集熱器，也非常適合與建筑進行結合設計。2、貯熱水箱：

4、用于貯存由集熱器轉換而來的熱量，供用戶使用。水箱密閉承壓，帶溫度表、壓力安全閥，配備電輔助加熱器。目前市場上貯熱水箱結構按換熱方式的不同，主要分為三種：1)雙層內膽結構。在原熱水器內膽外增加一個封閉夾層空間，該空間用于貯存換熱介質，通過介質把太陽能集熱器吸收的熱能傳遞到內膽里的水中，從而把內膽里的水加熱。該結構的優(yōu)點是換熱速度快，換熱介質在雙層內膽的夾層里，能夠把太陽能集熱器吸收的熱量快速地傳遞給內膽里的水。缺點是：焊縫較多，易出現(xiàn)焊接缺陷，同時由于夾層的間隙較小(一般在10mm左右)，夾層內壁上無法進行防腐處理，夾層結構抗腐蝕性較差，影響使用壽命。2)內置盤管結構。該結構是在原熱水器內膽里增

5、加換熱盤管。換熱介質在盤管內流動，通過盤管把熱量傳遞給內膽里的水。此種換熱結構的水箱在市場上占有率較高。該結構的優(yōu)點是盤管用銅管彎曲成形，防腐性能可靠，使用壽命長。缺點是：銅管的價格較貴，成本較高;由于盤管與內膽里的水接觸面積一般會小于雙層內膽結構的換熱接觸面積，因此換熱速度比雙層結構的換熱方式慢。3)內置小內膽結構。該結構是在原熱水器內膽內再增加一個小內膽，用于換熱。該結構的優(yōu)點是采用這種結構可對大內膽和小內膽都做搪瓷防腐處理，解決雙層內膽夾層內不能做防腐處理的缺點，延長了使用壽命，同時又比銅盤管結構節(jié)約成本。缺點是：一般是在小內膽和大內膽焊接成形后，再進行搪瓷，但這很難保證大內膽內壁和小內

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

7、環(huán)泵。流量指示調節(jié)器指示系統(tǒng)循環(huán)時的流量值，并根據流量的大小調節(jié)循環(huán)泵的轉速。單向閥能在泵停止運轉后防止倒流。泄壓閥能保證系統(tǒng)的安全，當系統(tǒng)內的壓力超過所能承受的最大值時開閥泄壓。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能工作站。5、膨脹罐：整個系統(tǒng)是閉式液體循環(huán)系統(tǒng)，運行壓力一般設在0.60.8MPa.介質被加熱時會出現(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。膨脹罐是一個由隔膜將氣體(一般是氮氣)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，預充氮氣的壓力將隔膜推到底部;系統(tǒng)升溫時，壓力增大，系

8、統(tǒng)液體壓力高于預充氮氣的壓力，加熱膨脹的介質流入膨脹罐。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、工作特點分體承壓陽臺壁掛式家用太陽能熱水器大大拓寬了太陽能熱水器的使用范圍，使得高層建筑非頂層的用戶也可以安裝使用太陽能熱水器。并且易與建筑景觀融為一體，改變了太陽能熱水器擺放無序的狀況。采用全封閉結構，貯熱水箱在室內，熱損失小。三、建議與對策由于目前太陽能熱水器與建筑結合還存在很多問題，比如說設計、安裝、施工的規(guī)范化程度不夠，管路布置不規(guī)范。所以在設計太陽能與建筑結合時，應根據不同的集熱器類型，技術要求，使用目的以及不同地理緯

9、度和氣候特點，還有建筑造型，建筑功能，平面布局等進行綜合考慮。同時太陽能熱水器產品應做到標準化、系統(tǒng)化、配套化，從而推動太陽能熱水器在建筑上的運用。由于間接式強制循環(huán)分體承壓的陽臺壁掛式太陽能熱水器比普通太陽能熱水器多了很多部件，并且功能復雜。所以應盡量優(yōu)化此種太陽能熱水器的操作及控制方式，朝人工智能方向發(fā)展，這樣才能實現(xiàn)人與科技的和諧統(tǒng)一。國家制定與建筑物結合的太陽能熱水器及系統(tǒng)的相關技術標準規(guī)范，并加強太陽能熱水器生產行業(yè)的管理，以此來促進此行業(yè)的良性發(fā)展。四、結論太陽能作為可再生能源，在建筑節(jié)能領域中發(fā)揮著越來越重要的作用。充分利用太陽能熱水裝置，可節(jié)約大量能源，并保護環(huán)境。附件1：平板

10、太陽能集熱器在陽臺壁掛式應用的優(yōu)點 陽臺壁掛太陽能集熱器是最適用于承壓系統(tǒng)和二次循環(huán)系統(tǒng)的太陽能集熱器，同時在與建筑結合方面，具有易與建筑立面結合、便于安裝運行和維護、壽命長，滿足建筑安全、可靠、美觀新要求等優(yōu)勢。1、 高效平板集熱（器）系統(tǒng) 優(yōu)勢顯著20項優(yōu)勢優(yōu)點1- 承壓運行：高效平板式集熱器及系統(tǒng)的工質在金屬流道（銅管）內流動，從而可以承壓運行，耐腐蝕，不泄漏 。優(yōu)點2-實現(xiàn)分體式安裝：高效平板式集熱器可以與儲熱水箱分離，從結構上滿足了太陽能與建筑一體化的要求。優(yōu)點3-與建筑一體化：高效平板型太陽能集熱器可以作成建筑構件，實現(xiàn)太陽能與建筑有機結合，可以徹底解決太陽能安裝的美觀問題。優(yōu)點4

11、-安裝靈活方便：由于采用分體系統(tǒng)，各部件能夠獨立安裝，施工時可以預留或預埋；太陽能熱水系統(tǒng)的安裝與建筑同步進行，屋面防水和保溫問題容易妥善解決；儲熱水箱隱蔽在地下室、閣樓或樓梯間，不占室內空間，避免屋頂承重，對建筑沒有傷害，系統(tǒng)各部件的安全性、可靠性符合建筑的相關要求。優(yōu)點5-美觀且不傷壞建筑：高效平板式太陽能熱水系統(tǒng)只有很輕的集熱器部分裝于屋頂，重的儲熱水箱則放在閣樓、樓梯間、地下室或衛(wèi)生間，屋頂不承重，所以建筑負載很小，（安裝）不會破壞防水，還有利于屋頂保溫，也很美觀。優(yōu)點6-安全可靠：高效平板式集熱器安全可靠，玻璃經鋼化處理，強度高不易破碎，萬一破碎也不傷人。（可承受靜載1000公斤16

12、小時未變形，耐1000克鋼球0.6米自由落體沖擊）優(yōu)點7-無需除垢：高效平板式熱水系統(tǒng)集熱器部分無水垢產生，可長期保持高效集熱，無須除垢，減少維護。優(yōu)點8-自我保護功能：高效平板式太陽能熱水系統(tǒng)具有過熱保護功能，確保系統(tǒng)安全正常運行。如果系統(tǒng)水溫過高，則集熱器對外散熱加快，溫度難以繼續(xù)上升，從而抑制系統(tǒng)壓力增長，使系統(tǒng)得到保護并且減少或防止工質的揮發(fā)。優(yōu)點9-實現(xiàn)減免維護：高效平板式集熱器基本無易損件，可靠性強，玻璃不與水接觸，不會產生溫度應力而破損，抗冰雹擊打，耐冷熱沖擊?？梢宰龅矫饩S護。優(yōu)點10-使用壽命超長：高效平板式集熱器使用壽命超長，設計壽命超過25年，使用壽命可達30年。優(yōu)點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12-可產生干凈熱水：高效平板式太陽能集熱器采用高純度銅管，耐腐蝕，不易產生銅銹，采用雙循環(huán)封閉系統(tǒng)，無污染，水質好，所產生的干凈熱水可達一類水標準，能飲用。優(yōu)點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，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14-融雪化雪：高效平板式集熱器通過逆循環(huán)，能夠非常方便地實現(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15-用途廣：高效平板式集熱器用途廣，可用于生產熱水，也可以生產熱風和供暖。優(yōu)點16-性價比優(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、與同檔次的進口集熱器相比， 平板是其1/2。優(yōu)點17-安裝方便：本身是完整的產品，全鋁合金邊框，易搬運和安裝。優(yōu)點18- 使用舒適：高效平板式太陽能熱水系統(tǒng)采用頂水出水式，立式水箱可裝于陽臺或衛(wèi)生間，管內冷水少，一開就有熱水，使用既方便、舒適又節(jié)約水源。優(yōu)點19-水溫穩(wěn)定：高效平板式太陽能熱水系統(tǒng)由于采用頂水出水法，熱水和自來水網相串通，無論自來水壓力如何波動，熱水壓力與冷水壓力始終保持一致，混合閥調好水溫后水溫度相對穩(wěn)定。優(yōu)點20-歐洲標準：歐盟標準，EN12975、 EN12976 國際標準，ISO9806系列國內標準，GB/ T19141附件2：相對應說明：· 無有型水箱設計，不占用室內空間。-水箱搬到陽臺上，對于陽臺稱重是很大的問題，建筑需要單獨考慮。· 直熱焓技術，直接曬水，熱效率高，保證冬天正常使用。：水在集熱器內循環(huán)加熱，夏季易出現(xiàn)過熱問題。· 可以建筑一體化設計，使熱水器成為陽臺欄桿或陽臺欄板或太陽能墻體。：成為陽臺欄桿或欄板目前還沒有規(guī)范可依據，安全性得不到保障，根本不可行。· 系統(tǒng)不易結垢，使用壽命長。：直接加熱生活熱水，是很容易結構的，平板式系統(tǒng)是二次集熱，一次側使用的是防凍液所以才不會出現(xiàn)水垢。· 系統(tǒng)不易冷、熱水混