太陽能與建筑結(jié)合現(xiàn)狀與前景

1、太陽能與建筑結(jié)合現(xiàn)狀與前景一、太陽能熱水系統(tǒng)與建筑結(jié)合現(xiàn)狀首先看一下太陽能產(chǎn)品在建筑中的位置如圖一所示：（圖一）太陽能熱水系統(tǒng)與建筑結(jié)合示意圖1、國內(nèi)太陽能市場（1）產(chǎn)品類型 (a)集熱器如：圖二、圖三、圖四所示（圖二）真空管集熱器主要技術(shù)參數(shù)（圖三）單雙玻熱管、U型管真空集熱器主要參數(shù)（圖四）平板集熱器主要參數(shù)（b）太陽能熱水器 如：圖五和表1所示（圖五）太陽能熱水器主要參數(shù)表1：太陽能熱水器參數(shù)表名稱型號容水量（升）結(jié)構(gòu)尺寸（mm）傾角（度）電加熱功率（Kw）防凍措施日得熱量（MJ/m2·日）熱損w/m3·K備注投影支撐點左右×前后A×B左右

2、5;前后A×B2、國外太陽能市場（1）國內(nèi)外產(chǎn)品差別1998年我國年產(chǎn)熱水器總銷量為350萬m2，保有量為1500萬m2，其中真空管約占市場60%，平板占市場30%。1999年其總銷量為500萬m2,保有量為2000萬m2,其中真空管份額上升為85%，平板則下降到12%。（2）太陽能熱水器產(chǎn)品與工程所占市份額產(chǎn)品約占市場銷售總額70- 80%工程約占市場銷售總額20-30%舉例：北京十個代表企業(yè)（包括清華、天普、九陽等）07年統(tǒng)計年銷售產(chǎn)品5.3億元（占80%）年工程款1.3億元（占20%）近幾年，由于太陽能熱水器三次下鄉(xiāng)活動中的副面影響，加上國家出臺大中城市強制安裝太陽能熱水器，真

3、空管產(chǎn)品上升勢頭有所扼制，甚至個別地區(qū)產(chǎn)量下降或轉(zhuǎn)產(chǎn)，平板熱水器份額上升較快，預(yù)計全國會超過20-25%。然而國外情況正好與我國情況相反，形成剪刀差。如表2所示。表2：1998及1999年歐洲太陽能熱水器安裝表國家1998年（萬米2/年）1999年（萬米2/年）平板真空管合計平板真空管合計德國34.895.341.1940.286.0046.28希臘15.440.115.5415.90.1016.00法國2.750.002.753.230.003.23意大利2.60.12.704.360.154.51荷蘭2.660.002.662.770.002.77西班牙1.960.001.962.10.0

4、02.10丹麥1.770.031.771.560.001.56瑞典0.970.001.001.170.011.18葡萄牙0.800.000.800.800.000.80英國0.900.010.900.900.000.90比利時0.240.100.250.250.010.26芬蘭0.080.000.080.100.000.10總計66.065.0571.1173.396.2779.66份額92.9%7.1%89.3%10.7%注：該表由歐盟太陽能熱產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（ESTIF）提供。（2）國內(nèi)外工程差別國外太陽能熱水系統(tǒng)絕大多數(shù)以承壓雙循環(huán)回路（二次循環(huán)或間接循環(huán)）為主，其目的不僅可以防凍，而且洗澡舒適

5、、安全、易操作。國內(nèi)太陽能熱水系統(tǒng)絕大多數(shù)以非承壓但循環(huán)回路，放水排空為主。其目的是降低工程造價。但隨著我國國民經(jīng)濟的提高，人民生活的改善，會逐步與國際接軌。二、太陽能熱水系統(tǒng)與建筑結(jié)合前景1、太陽能熱水器產(chǎn)品的發(fā)展前景，如表3所示。表3：太陽能熱水器五大質(zhì)量因素序號項目指標(biāo)要求影響因素備注1熱性能（包括熱效率和熱損失）GB/T20095-2006 平均日得熱量直接：7MJ/m2間接：6.3MJ/m2）系統(tǒng)升溫25水箱每天t8 NY/T343-1998 自然循環(huán)45%5.0w/m2 悶曬式45%13w/m2 真空管45%2w/m21、真空管包括：材質(zhì)：真空度：涂層：應(yīng)力：平均熱損系數(shù)：太陽曝輻

6、量：25冷水與90熱水反復(fù)沖擊三次進(jìn)行考驗2、朝向正南或向東20° 向西32°之間，節(jié)能率5%3、傾角全年當(dāng)?shù)鼐暥认募緸橹?10度冬季為主+10度4、水箱保暖包括：聚氨酯發(fā)泡密度水箱保溫厚度（最佳）水箱內(nèi)膽要求防腐5、管中的固體懸浮物6、管間距大小7、管中存水越少越好8、系統(tǒng)運行方式不少真空管采用非3.3玻璃，有的甚至用“95”料G800w/m2,水溫358t環(huán)30向東28° 向西40°節(jié)能率10%同一個傾角在石家莊與黑龍江塔河使用，其效率相差22%自然循環(huán)效率最高，定溫次之，第三是強制循環(huán)。2運行可靠性不滲漏水，熱性能正常，不發(fā)生任何事故1、滲漏水（密

7、封圈、管材、管件、閥門、水箱焊接）2、水箱建筑承受載荷不能超過允許壓力3、防冰凍措施4、溫度、水位控制可靠產(chǎn)品處于悶嗮狀態(tài)下（用戶一天不用熱水，連續(xù)好日照二天就會產(chǎn)生高溫過熱）能確保產(chǎn)品的安全。3使用安全不發(fā)生人身傷害無財產(chǎn)損失1、水溫602、用于炊事（節(jié)能）要求達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)3、電加熱水箱應(yīng)進(jìn)行3C認(rèn)證4、“六防”要求，防漏電、放干燒、防雷電、防風(fēng)雪、防過熱、防過載5、提供維護(hù)和檢修方便6、電熱的安全要求標(biāo)識、控制、放燙傷用戶安裝要考慮維修通道4使用壽命1015年以上1、管子材質(zhì)、結(jié)構(gòu)工藝及性能質(zhì)量2、水箱內(nèi)膽材料及焊接質(zhì)量3、支架的材質(zhì)、工藝、結(jié)構(gòu)和抗化性能4、控制器、電加熱器的質(zhì)量5、管

8、件、閥門、配件的質(zhì)量水箱內(nèi)膽不銹鋼焊接質(zhì)量可從顏色鑒別5外形協(xié)調(diào)美觀不影響城鎮(zhèn)市容的觀瞻1、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、外形及尺寸要與建筑相匹配、協(xié)調(diào)，不影響觀瞻2、產(chǎn)品顏色要美觀大方，盡可能防止產(chǎn)生污染熱水器的冷熱水管應(yīng)與建筑固定、防止漂移、產(chǎn)品尺寸標(biāo)準(zhǔn)要標(biāo)明。水箱外殼采用不繡鋼或鋁板易產(chǎn)生光污染。注：“質(zhì)量”包括產(chǎn)品質(zhì)量和安裝施工質(zhì)量。2、太陽能熱水系統(tǒng)的發(fā)展前景（1）當(dāng)前大中城市太陽能熱水工程發(fā)展前景。太陽能熱水系統(tǒng)應(yīng)與建筑基本同步，統(tǒng)一設(shè)計和施工，但招標(biāo)時不能將土建與太陽能產(chǎn)品放在一起指標(biāo)。（2）同一個樓房或一個建筑集群最好按太陽能工程進(jìn)行設(shè)計施工，不提倡單戶安裝，這樣運行統(tǒng)一管理，不僅造價低，而且用戶

9、不存在維修問題，另外清除了對城市市容的不好影響。工程質(zhì)量也有保證。如果用戶或有其他原因需要單戶安裝也應(yīng)找信譽好的企業(yè)進(jìn)行認(rèn)真設(shè)計和施工。（3）要積極呼吁和反映要求國家主管部門，制定太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計安全規(guī)范。 安全標(biāo)準(zhǔn)的定義 安全標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容 制定安全標(biāo)準(zhǔn)的理由（時代背景）a、我國太陽能熱水器行業(yè)的發(fā)展需求，38項標(biāo)準(zhǔn)無一項安全標(biāo)準(zhǔn)。b、對安全標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)識過程（惡劣環(huán)境）c、與電熱水器，煤氣熱水器相比北京市新能源與可再生能源協(xié)會羅運俊2011年4月21日太陽能熱水器行業(yè)發(fā)展思路一、太陽熱水器的主要部件研發(fā)1、太陽能熱水器產(chǎn)品的質(zhì)量及性能與關(guān)鍵部件太陽能集熱器關(guān)系十分密切。太陽能集熱器的主要類型，如

10、表1所示。表1太陽能集熱器主要類型2、太陽能集熱器的效率曲線，如圖1所示圖1集熱器效率曲線曲線（直線）代表平板集熱器與真空管集熱器的熱性能效率曲線。說明：曲線的載距表示（Ti-Ta）/G=0時的效率高低。（a+b）的橫生標(biāo)表示兩種集熱器的交叉點。曲線的下面代表集熱器的年有用得熱量。曲線的斜度代表集熱器的熱損失。二、兩種集熱器熱效率分析1、真空管集熱器與平板集熱器的有效吸熱面積及集熱器內(nèi)的存水量。例如：12支47/37*1200的真空管集熱器（管間距為75）經(jīng)計算：每支管子其儲水量約為1.2kg，12支管子其容水量為14.4kg（若平均每米2日產(chǎn)熱水70kg，則集熱器容水量約占20%）該真空管集

11、熱器的真正采光面積A,則A=(0.072-0.047)×11×1.15=0.35(m2) 該面積有空隙面積約占集熱器外輪廓面積的30%為無效吸熱面積。但如果是平板集熱器其吸熱板芯內(nèi)容水量約2公斤左右（排管中10/8，集管中20），有效采光面積約為0.9米2（占外輪廓面積約90%以上）綜合上述兩個因素導(dǎo)致真空管集熱器（a+b橫坐標(biāo)左邊），即日常洗浴溫度）熱效率比較低的根本原因。2、產(chǎn)品的承壓分析平板與真空管分析平板集熱器屬金屬管連接可承較高水壓。真空管集熱器承壓不能超過0.05MPa，當(dāng)水箱或聯(lián)箱內(nèi)水壓為2kg/m2時，每根管（47/37）底托所承壓力為34.7kg。若聯(lián)箱有

12、20支管則底托總壓力為694kg。故普遍真空管集熱器不適合承壓熱水工程。3、產(chǎn)品的使用壽命一般情況下，平板與真空管集熱器的使用壽命幾乎相差1倍平板集熱器使用壽命一般為20-30年以上真空管集熱器使用壽命一般為10-15年4、產(chǎn)品與建筑結(jié)合的難易平板集熱器無論從外形、輪廓尺寸及模數(shù)、結(jié)構(gòu)強度、連接構(gòu)件等因素易與建筑結(jié)合。真空管集熱器與建筑結(jié)合因外形、玻璃管結(jié)構(gòu)及類型規(guī)格太多等因素，與建筑結(jié)合要難一些。5、平板與真空管售后服務(wù)分析平板集熱器若采用鋼化玻璃其售后服務(wù)主要是定期清洗蓋板的灰塵和檢查另部件工作。真空管集熱器存在炸管、裂管、密封圈滲漏，管中沉淀物清除問題。（橫排、豎排不一樣）二、如何發(fā)揮真空管集熱器產(chǎn)品的優(yōu)勢？自然循環(huán)緊湊式太陽能熱水器產(chǎn)品如何更新改進(jìn)?目前該產(chǎn)品適合廣大農(nóng)村、城鎮(zhèn)戶使用，它們?nèi)匀皇翘柲苁袌錾系闹鲗?dǎo)產(chǎn)品但應(yīng)考慮北方冬季如何能正常運行。該產(chǎn)品應(yīng)從下面幾方面進(jìn)行改進(jìn)和提高： 儲熱水箱的不銹鋼焊接工藝和質(zhì)量。 儲熱水箱的保溫厚度與太陽能熱水器的傾角按不同地區(qū)分別研發(fā)生產(chǎn)。 儲熱水箱的保溫及外形還有改進(jìn)的空間。 真空管內(nèi)的水質(zhì)如何確保飲用，其顆粒沉