淺析我國陽臺壁掛式太陽能技術(shù)現(xiàn)狀

目前，陽臺壁掛式太陽能幾乎已成為太陽能行業(yè)進(jìn)入城市高層建筑民用熱水工程市場的明星產(chǎn)品，各企業(yè)紛紛斥資蜂擁進(jìn)入有關(guān)平板式集熱器、真空管集熱器、搪瓷承壓水箱的生產(chǎn)中，完成陽臺壁掛式太陽能等系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)鏈，這類似于3年前一窩蜂進(jìn)入全玻璃太陽能真空集熱管生產(chǎn)行列的情景。 　　大浪淘沙，當(dāng)初紛紛上馬的全玻璃太陽真空集熱管生產(chǎn)企業(yè)，如今還有多少笑傲江湖?特別是最近兩年以來，搪瓷水箱、平板式集熱器生產(chǎn)企業(yè)接二連三宣稱，今天甲企業(yè)掌握核心技術(shù)成為了分體產(chǎn)品專家，明天乙企業(yè)擁有創(chuàng)新技術(shù)成為高新能源產(chǎn)品，后天丙企業(yè)進(jìn)行簡單整合成為系統(tǒng)專家等等。不一而足，似乎光熱行業(yè)每天都在突破核心技術(shù)與創(chuàng)新跨越，難道我們的產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)果真達(dá)到了這樣或那樣的先進(jìn)水平嗎? 　　作為最基本的陽臺壁掛式太陽能熱水器系統(tǒng)，涉及熱水系統(tǒng)儲熱水箱技術(shù)、集熱技術(shù)、儲熱與集熱匹配技術(shù)、分體式匹配與安裝技術(shù)、智能控制多重保護(hù)技術(shù)等，每個部分的技術(shù)達(dá)標(biāo)與有機(jī)融合才能確保系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠性。 　　筆者認(rèn)為，目前，絕大多數(shù)陽臺壁掛式太陽能熱水器系統(tǒng)，毫不夸張地說就是一種太陽能輔助型的價(jià)格高昂的電熱水器產(chǎn)品。若不從產(chǎn)品技術(shù)、有效配置、實(shí)際功效、性價(jià)比等方面綜合推進(jìn)，屆時(shí)必將嚴(yán)重影響消費(fèi)者對該類以致整個太陽能熱水器產(chǎn)品的信任，成為節(jié)能減排中的一大無法跨越的障礙。下面，筆者就淺析一下我國目前陽臺壁掛式太陽能的技術(shù)現(xiàn)狀。 　　儲熱技術(shù)兩大障礙待解 　　儲熱水箱是熱水系統(tǒng)儲熱的關(guān)鍵部件，其中內(nèi)膽是至關(guān)其核心部件。對于所有熱水系統(tǒng)而言，水箱漏水是不可修復(fù)的致命性故障。我們知道，電熱水器的發(fā)展史就是一部水箱防腐技術(shù)的發(fā)展史。而水箱的防腐技術(shù)對于太陽能熱水器來說，同樣非常重要。作為陽臺壁掛式太陽能熱水器系統(tǒng)，一般采用承壓式結(jié)構(gòu)水箱。在非承壓式太陽能熱水器中廣泛使用不銹鋼內(nèi)膽。然而，在承壓系統(tǒng)中，不銹鋼內(nèi)膽遭遇了自面世以來的最大難題，不管是調(diào)整鋼板厚度，還是調(diào)整焊接工藝參數(shù)，都不能有效解決水箱在承壓系統(tǒng)中的壽命問題。因此，作為電熱水器行業(yè)，幾乎大的生產(chǎn)廠家均采用了搪瓷內(nèi)膽技術(shù)生產(chǎn)水箱。 　　作為陽臺壁掛式太陽能熱水器系統(tǒng)，目前大多數(shù)沿襲并繼承了電熱水器水箱生產(chǎn)的成功經(jīng)驗(yàn)而采用搪瓷水箱。搪瓷內(nèi)膽主要由瓷層及專用搪瓷鋼板兩種原材料組成。搪瓷鋼板的選擇非常挑剔，膨脹系數(shù)與搪瓷的膨脹系數(shù)必須相吻合，如果兩者系數(shù)相差太大，在冷熱交替過程中搪瓷的面就會出現(xiàn)裂紋、產(chǎn)生脫瓷。只有經(jīng)過多年的反復(fù)研制，才能夠真正找到鋼板、瓷釉、搪瓷溫度與搪瓷時(shí)間的最佳配比參數(shù)，才能夠生產(chǎn)出質(zhì)量過硬的搪瓷內(nèi)膽，才能承受巨大沖擊力而不破損，有效抗銹、防腐、防垢。包括A.O史密斯熱水器有關(guān)搪瓷涂層配方至20世紀(jì)30年代誕生至今世界上只有7人知道，搪瓷水箱生產(chǎn)工藝一直是史密斯的核心技術(shù)之一。 　　作為國內(nèi)太陽能熱水器廠家投入搪瓷生產(chǎn)線，面臨兩大障礙不可能在短期內(nèi)得到解決：一是資金投入回報(bào)問題，雖然太陽能行業(yè)不缺乏資金，但投入與產(chǎn)出還是一個企業(yè)永恒的必須考究的話題，二是搪瓷關(guān)鍵技術(shù)問題，國內(nèi)引入的搪瓷水箱技術(shù)，往往是引入設(shè)備，其關(guān)鍵配方技術(shù)還是被壟斷，尤其是大容量內(nèi)膽搪瓷技術(shù)含量更高，投資規(guī)模大，工藝更復(fù)雜。在如此背景下，蜂擁上馬搪瓷水箱生產(chǎn)線進(jìn)行比拼，背后體現(xiàn)出來的內(nèi)膽制造技術(shù)的提升與突破是否科學(xué)，生產(chǎn)出來的陽臺壁掛式承壓水箱達(dá)標(biāo)性是否可靠，作為一種消費(fèi)前瞻理性，還有待市場來考驗(yàn)。 　　集熱技術(shù)亟待完善提升 　　集熱技術(shù)是陽臺壁掛式太陽能系統(tǒng)的心臟，一般有金屬U型真空管集熱器、熱管式太陽能集熱器、平板式集熱器等。目前，各種集熱器都冠之以狹隘的建筑一體化，但基本上都無法作為一個完整的建筑構(gòu)件，同時(shí)也不可能與建筑同壽命。對于上述三種集熱器，行業(yè)內(nèi)各廠家?guī)缀醵际钦驹谧陨砝娼嵌壬舷嗷ゴ蚩谒畱?zhàn)。 　　真空管集熱器廠家拼命羅列真空管集熱器的優(yōu)點(diǎn)，熱管型廠家則是大力推出超導(dǎo)相變奇特作用，平板集熱器廠家同樣是使勁吶喊平板集熱器的特有功效，可以說都沒有理性看待亟待完善提高的各類集熱器設(shè)計(jì)及性能問題，沒有切實(shí)從技術(shù)層面上整合與改進(jìn)。這無疑成為了集熱技術(shù)提升與突破的不和諧音符，目前的集熱器還需從技術(shù)上有效提升，設(shè)計(jì)上大力整合。真空管集熱器始終存在真空管受外力作用產(chǎn)生破損的情況，而一般設(shè)計(jì)上均無屏保措施，令業(yè)主擔(dān)心糾結(jié)；平板式集熱器不管是黑鉻還是藍(lán)膜都是暴露在空氣中，鍍膜氧化與性能衰減難以避免，造成壽命難以達(dá)標(biāo)，導(dǎo)致免維護(hù)成為了一個空頭口號。 　　安裝與匹配技術(shù)缺保障 　　安裝與使用系統(tǒng)匹配技術(shù)是陽臺壁掛式太陽能熱水系統(tǒng)有效運(yùn)行與使用的基本保證。系統(tǒng)安裝涉及到建筑設(shè)計(jì)、材料、裝潢等方面的知識，在安裝過程中技術(shù)要求較高。一是為了保證建筑的美觀性，熱水系統(tǒng)與建筑最好同步設(shè)計(jì)，建筑工程設(shè)計(jì)前期為太陽能預(yù)留管道線路，方便熱水系統(tǒng)的實(shí)施。二是冷熱水管選材上要選擇復(fù)雜環(huán)境條件下仍能有效工作的水管。三是保證水管、集熱器、控制器、水箱等部件連接的緊密性，否則會出現(xiàn)漏水的現(xiàn)象。四是必須要專業(yè)人員安裝設(shè)計(jì)及維護(hù)。 　　陽臺壁掛式太陽能熱水器系統(tǒng)大部分采用自然循環(huán)。集熱器采光面積大小與安裝尤為重要，一般集熱器采光面積大小是實(shí)實(shí)在在、一目了然的。作為真空管集熱器一般采用橫向排列，只要真空管間距合理，受安裝傾角影響不大；但平板式集熱器則必須考慮安裝傾角問題，設(shè)計(jì)應(yīng)遵照冬季、上下不遮掩、南立面美觀的原則。然而一些太陽能安裝商包括部分生產(chǎn)企業(yè)在安裝應(yīng)用中，常常因?yàn)閷μ柲艿娜照铡⒌厍蜻\(yùn)動不了解而出現(xiàn)一些非常低級的錯誤，就是對南面陽臺集熱器安裝傾角處理不當(dāng)，致使太陽能效率無法保證。對于淮河以北區(qū)域，必須考慮防凍性問題，一般必須采用防凍液；防凍液具有一定時(shí)效性，3到5年必須更換一次，然而現(xiàn)有系統(tǒng)設(shè)計(jì)幾乎都是一種初級原始狀態(tài)，沒有考究后期的維護(hù)便利性。 　　儲熱水箱標(biāo)稱容量縮水 　　此外，陽臺壁掛式太陽能熱水系統(tǒng)中還存在儲熱水箱容量問題。目前國內(nèi)陽臺壁掛式太陽能儲熱水箱名義容量一般均為小容量系列，以80L、100L最為常見，結(jié)構(gòu)方面分臥式與立式兩種，換熱方式主要涉及盤管、子彈頭、夾套等換熱形式。按GB/T19141《家用太陽能熱水系統(tǒng)技術(shù)條件》等有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，一般所指容量為標(biāo)稱容量(額定容量)，并且該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求承壓水箱容量偏差為3%；GB/T20289-2006《儲水式電熱水器》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求電熱水器容積偏差為正負(fù)10%，其中立式熱水出水率為60%、臥式熱水出水率為50%。 　　關(guān)于陽臺壁掛式太陽能承壓水箱容量問題，目前幾乎都存在很大貓膩，可以說標(biāo)稱容量一般都嚴(yán)重大幅度縮水，看起來水箱外觀體積越來越粗，實(shí)際容水量越來越少。筆者曾經(jīng)對國內(nèi)多家公司生產(chǎn)的承壓水箱進(jìn)行過容量測試，結(jié)果顯示負(fù)偏差超標(biāo)特別嚴(yán)重，有的高達(dá)30%左右。因此，作為陽臺壁掛式太陽能水箱標(biāo)稱容量暫時(shí)至多只能叫作名義容量。 　　筆者認(rèn)為，標(biāo)稱容量普遍存在貓膩主要有以下幾個原因：一是目前采用的承壓水箱主要參照電熱水器的標(biāo)準(zhǔn)，對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)體系不同；二是原有電熱水器中不存在換熱方式問題，大多數(shù)廠家采用直接拿來主義，沒有將增加的換熱結(jié)構(gòu)所占空間去掉；三是系統(tǒng)本身效率低，只能被迫以犧牲應(yīng)有的容量來換取水溫的升高；四是標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行乏力。容量偏差嚴(yán)重縮水，給消費(fèi)者傳遞虛假信息，損害消費(fèi)者的利益，是一種欺詐失信行為。 　　以如此偏差的小容量系統(tǒng)加上使用起來水流低進(jìn)高出，同時(shí)不斷上下混水(盡管部分水箱設(shè)計(jì)有類似概念性的防混水裝置)，另外太陽能制熱與使用時(shí)段分離，我們可以計(jì)算一下，究竟一天可有效利用多少熱水！同時(shí)現(xiàn)有陽臺壁掛式承壓水箱，各廠家均在運(yùn)行模式設(shè)計(jì)方面開動腦筋，增加很多眼花繚亂的視窗控制顯示系統(tǒng)，這實(shí)則是電輔助加熱運(yùn)行控制系統(tǒng)根據(jù)設(shè)計(jì)模式悄然運(yùn)行的產(chǎn)物，用戶使用起來究竟多少熱水是太陽能供熱、又有多少熱水是電輔助加熱換來的，綜合起來又節(jié)省了多少常規(guī)電熱，對于用戶估計(jì)一切都是未知數(shù)。所以，如今的陽臺壁掛式太陽能綜合起來就是一種昂貴的太陽能輔助性電熱水器產(chǎn)品，且只能依靠有限南墻而立，管道一般只能由南到北穿越整個居室，產(chǎn)品系統(tǒng)還處于低級階段。 　　一般來說，一臺電熱水器價(jià)格在1800元左右，一臺陽臺壁掛式太陽能平均5000元左右，以上述呈現(xiàn)種種問題的陽臺壁掛式太陽能能否滿足舒適洗浴，包括簡單的熱水是否夠用，我想答案不言而喻，由此有關(guān)性價(jià)比可見一斑?？梢哉f我國目前的陽臺壁掛式太陽能產(chǎn)品系統(tǒng)還是一種相當(dāng)初級的產(chǎn)品，作為消費(fèi)者想說愛它還真不容易。我們也可以看出企業(yè)社會責(zé)任標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)問題，行業(yè)責(zé)任體系建設(shè)很淡??；產(chǎn)業(yè)依然還處于初級階段，行業(yè)內(nèi)營銷水平低下，整體上折射出行業(yè)內(nèi)出現(xiàn)了嚴(yán)重的責(zé)任危機(jī)。 　　筆者認(rèn)為，監(jiān)管部門應(yīng)著力提高產(chǎn)品體系標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)對產(chǎn)品與市場的動態(tài)監(jiān)管。實(shí)行生產(chǎn)銷售安裝許可制，提高準(zhǔn)入門檻，切忌濫竽充數(shù)；行業(yè)協(xié)會之間則應(yīng)加強(qiáng)分類指導(dǎo)，針對產(chǎn)品特點(diǎn)與不同區(qū)域及性價(jià)比，推薦適宜成熟好用高效的產(chǎn)品，如淮河以南區(qū)域可以切入家用空氣能熱水器產(chǎn)品作為高層民用熱水生活的選擇，北方區(qū)域主要考慮有關(guān)太陽能熱水器產(chǎn)品；行業(yè)內(nèi)企業(yè)之間應(yīng)該以開放的眼光、包容的姿態(tài)、平和的心態(tài)，加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新投入與握緊拳頭進(jìn)行有效整合。 　　生產(chǎn)廠家應(yīng)該理性看待時(shí)下蜂擁進(jìn)軍城市熱水工程問題，投資應(yīng)結(jié)合行業(yè)水平、產(chǎn)品布局、技術(shù)狀態(tài)綜合考慮審時(shí)度勢，避免走上凡事一窩蜂進(jìn)入，最終拼個你死我活，損害行業(yè)健康發(fā)展的老路；同時(shí)各企業(yè)應(yīng)切實(shí)加強(qiáng)社會責(zé)任意識，設(shè)計(jì)產(chǎn)品要站在消費(fèi)者角度上提高產(chǎn)品的性能，提高可用、夠用、好用的程度，生產(chǎn)的產(chǎn)品應(yīng)切實(shí)體現(xiàn)應(yīng)有的先進(jìn)性、節(jié)能性、高效性。只有這樣，陽臺壁掛式太陽能熱水器產(chǎn)品才能贏得市場，為節(jié)能減排做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。