家用平板太陽(yáng)能熱水器或迎發(fā)展新機(jī)遇

平板太陽(yáng)能熱水器是最早進(jìn)入中國(guó)家庭的太陽(yáng)能熱利用產(chǎn)品。受制于成本和使用效果，平板太陽(yáng)能熱水器逐漸被真空管式太陽(yáng)能熱水器所取代，成為中國(guó)市場(chǎng)上的邊緣產(chǎn)品。近年來，隨著市場(chǎng)需求的變化 　　平板太陽(yáng)能熱水器是最早進(jìn)入中國(guó)家庭的太陽(yáng)能熱利用產(chǎn)品。受制于成本和使用效果，平板太陽(yáng)能熱水器逐漸被真空管式太陽(yáng)能熱水器所取代，成為中國(guó)市場(chǎng)上的邊緣產(chǎn)品。近年來，隨著市場(chǎng)需求的變化，在建筑一體化趨勢(shì)下，平板式集熱器承壓運(yùn)行和便于實(shí)現(xiàn)一體化等優(yōu)點(diǎn)得以充分發(fā)揮。在政策引導(dǎo)和技術(shù)進(jìn)步的背景下，平板太陽(yáng)能熱水器或?qū)⒂瓉硇碌陌l(fā)展機(jī)遇。 　　太陽(yáng)能熱水器的新機(jī)遇 　　推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)是中國(guó)今后幾年經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的基本目標(biāo)之一，可再生能源利用作為生態(tài)文明建設(shè)的重要措施，得到各級(jí)政府部門的積極推進(jìn)。太陽(yáng)能熱利用技術(shù)是目前實(shí)際應(yīng)用最多、并在經(jīng)濟(jì)性上能與常規(guī)能源相競(jìng)爭(zhēng)的可再生能源利用技術(shù)。2013年5月10日，工業(yè)和信息化部發(fā)布了《工業(yè)和信息化部關(guān)于促進(jìn)太陽(yáng)能熱水器行業(yè)健康發(fā)展的指導(dǎo)意見》，提出通過加強(qiáng)太陽(yáng)能熱水器在城鎮(zhèn)市場(chǎng)的推廣應(yīng)用，優(yōu)先推廣高效太陽(yáng)能熱水器;到2015年，太陽(yáng)能熱水器在整個(gè)熱水器行業(yè)(包括電熱水器、燃?xì)鉄崴?/strong>、太陽(yáng)能熱水器)的比重超過40%，能效2級(jí)以上產(chǎn)品的市場(chǎng)占有率達(dá)到50%。 　　太陽(yáng)能熱利用是可再生能源利用的重要領(lǐng)域，中國(guó)太陽(yáng)能熱利用最成熟的產(chǎn)品是太陽(yáng)能熱水器。近幾年，太陽(yáng)能熱水器行業(yè)快速增長(zhǎng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2012年，太陽(yáng)能熱水器產(chǎn)量約為4968萬平方米(約合2484萬臺(tái))，實(shí)現(xiàn)銷售收入400多億元，提供就業(yè)機(jī)會(huì)30多萬個(gè)。以2012年全國(guó)太陽(yáng)能熱水器保有量為2億平方米測(cè)算，每年可節(jié)能3000萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減少二氧化碳排放7470萬噸，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益。 　　中國(guó)太陽(yáng)能熱水器行業(yè)已經(jīng)形成機(jī)械裝備、原材料加工、太陽(yáng)能集熱管、集熱器等核心零配件以及熱水器整機(jī)裝配、生產(chǎn)、市場(chǎng)營(yíng)銷、安裝服務(wù)等相互配套的產(chǎn)業(yè)鏈，并形成以重點(diǎn)區(qū)域?yàn)橹行牡奶?yáng)能熱水器產(chǎn)業(yè)集群，涌現(xiàn)出多家品牌企業(yè)。到2015年，行業(yè)將培育3家年產(chǎn)銷量超過500萬平方米(250萬臺(tái))的龍頭企業(yè)，培育5家以上年產(chǎn)銷量超過200萬平方米(100萬臺(tái))的企業(yè)。 　　平板太陽(yáng)能熱水器重?zé)ㄉ鷻C(jī) 　　平板太陽(yáng)能集熱器是最早出現(xiàn)的太陽(yáng)能集熱裝置，盡管早在17世紀(jì)后期已被發(fā)明，但是直至20世紀(jì)60年代才真正進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用。在中國(guó)太陽(yáng)能熱利用技術(shù)發(fā)展過程中，平板式太陽(yáng)能集熱器是最早得到應(yīng)用的產(chǎn)品，曾一度占據(jù)中國(guó)太陽(yáng)能熱水器市場(chǎng)統(tǒng)治地位。但是，由于初期產(chǎn)品技術(shù)和結(jié)構(gòu)的缺陷，這種產(chǎn)品的發(fā)展并不順利。近十年，全玻璃真空管集熱器的生產(chǎn)成本大幅降低，而平板太陽(yáng)能集熱器的生產(chǎn)成本卻沒有明顯下降。同時(shí)，在全玻璃真空管太陽(yáng)能熱水器生產(chǎn)廠及商家的宣傳推動(dòng)下，平板太陽(yáng)能熱水器受到巨大沖擊，市場(chǎng)份額一度下降為10%左右。 　　隨著平板集熱器制造技術(shù)的進(jìn)步和節(jié)能減排要求的提高，中國(guó)平板太陽(yáng)能熱水器的產(chǎn)量從2004年開始逐漸回升。由于統(tǒng)計(jì)口徑不同，目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)平板太陽(yáng)能熱水器的市場(chǎng)份額數(shù)據(jù)差異較大，較為保守的估計(jì)為12%左右，樂觀的估計(jì)約為35%，一般認(rèn)為以25%作為分析的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)較為恰當(dāng)。 　　全玻璃真空管太陽(yáng)能熱水器使用中逐漸暴露出的問題，讓人們重新把眼光轉(zhuǎn)向平板太陽(yáng)能熱水器。自2009年起，中國(guó)太陽(yáng)能熱水器市場(chǎng)在政策驅(qū)動(dòng)下快速發(fā)展。按照中國(guó)太陽(yáng)能熱利用行業(yè)協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)，近幾年，太陽(yáng)能熱水器行業(yè)年產(chǎn)銷量平均增長(zhǎng)幅度超過30%，除了農(nóng)村市場(chǎng)銷量保持增長(zhǎng)，支撐行業(yè)高速發(fā)展的主要?jiǎng)恿€來自城鎮(zhèn)住宅用戶和工程應(yīng)用領(lǐng)域需求量的迅速增長(zhǎng)。在城鎮(zhèn)市場(chǎng)，平板太陽(yáng)能熱水器具有明顯的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，這令平板太陽(yáng)能熱水器的市場(chǎng)規(guī)模在近三年以年均50%左右的速度增長(zhǎng)。以30%的年增長(zhǎng)率估算，到2015年，平板太陽(yáng)能熱水器的市場(chǎng)規(guī)模將發(fā)展為目前的2倍左右，市場(chǎng)份額約為30%~40%。這與工業(yè)和信息化部關(guān)于調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的規(guī)劃是一致的。目前，歐美及日本市場(chǎng)平板太陽(yáng)能熱水器的份額約為90%，這一局面已經(jīng)維持多年，估計(jì)今后幾年也不會(huì)有太大變化。 　　平板太陽(yáng)能集熱器的優(yōu)點(diǎn)是安全性好、易于與建筑物一體化安裝。同時(shí)，平板式太陽(yáng)能集熱器具有較強(qiáng)的耐壓能力，適用于承壓系統(tǒng)。在城鎮(zhèn)住宅用戶和工程應(yīng)用領(lǐng)域，承壓系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)顯而易見。 　　同時(shí)，平板太陽(yáng)能集熱器的各項(xiàng)技術(shù)已達(dá)到較高水平，產(chǎn)品性能大幅提高，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力顯著增強(qiáng)。以往，平板式太陽(yáng)能集熱器的不足主要是冬季難以獲得較高溫度的熱水。然而，在現(xiàn)有技術(shù)水平下，當(dāng)集熱器內(nèi)的水溫低于50℃時(shí)，平板型集熱器的瞬時(shí)熱效率大于真空管集熱器。平板太陽(yáng)能集熱器的平均日效率為48%~58%，全玻璃真空管太陽(yáng)能熱水器的平均日效率為45%~55%。在相同條件下，平板太陽(yáng)能熱水器在南方冬季的平均日效率略高于全玻璃真空管太陽(yáng)能熱水器。按全年使用效果考核，在相同條件下，采用平板型集熱器的太陽(yáng)能熱水器能夠提供更多的熱水。中國(guó)平板太陽(yáng)能熱水器將再次進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期。 　　平板太陽(yáng)能吸熱涂層 　　平板太陽(yáng)能吸熱涂層的質(zhì)量問題近年來備受關(guān)注。2013年7月，中國(guó)太陽(yáng)能熱利用產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟召開了全國(guó)平板太陽(yáng)能集熱器板芯涂層質(zhì)量分析交流會(huì)，國(guó)內(nèi)主要平板集熱器生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行了深入交流。盡管各家企業(yè)的情況以及對(duì)各種材料的認(rèn)知差異較大，但是交流中企業(yè)普遍認(rèn)為，沒有一種涂層具有全面優(yōu)于其他涂層的優(yōu)勢(shì)，涂料涂層、陽(yáng)極氧化、黑鉻、藍(lán)膜(真空磁控濺射金屬鍍膜)均有存在的合理性，不應(yīng)簡(jiǎn)單地將某一類涂層評(píng)價(jià)為先進(jìn)或落后;對(duì)于太陽(yáng)能低溫應(yīng)用，發(fā)射率的作用并不顯著，在中國(guó)現(xiàn)有應(yīng)用條件下，耐候性是更為重要的問題。 　　目前藍(lán)膜材料的代表性生產(chǎn)企業(yè)是德國(guó)TINOX、BULE TEC、ALANOD公司等。藍(lán)膜具有較高的發(fā)射率和較低的吸收率，是目前熱性能最好的涂層材料。但是，藍(lán)膜存在一個(gè)突出問題，就是耐候性明顯不如其他涂層材料。一些德國(guó)的藍(lán)膜材料生產(chǎn)企業(yè)指出，歐洲并不對(duì)藍(lán)膜材料進(jìn)行鹽霧試驗(yàn)，這主要是因?yàn)檎逯圃焐桃话阏J(rèn)為涂膜通常不會(huì)在類似鹽霧的環(huán)境下工作。藍(lán)膜材料生產(chǎn)企業(yè)聲稱，這類產(chǎn)品在歐洲地區(qū)的使用壽命不少于25年，關(guān)鍵是整板設(shè)計(jì)合理以及太陽(yáng)能集熱器的運(yùn)行條件符合預(yù)期要求。對(duì)于中國(guó)的太陽(yáng)能集熱器整板生產(chǎn)企業(yè)而言，在設(shè)計(jì)和制造過程中能夠多大程度符合藍(lán)膜材料的應(yīng)用要求，是一個(gè)不可回避的問題。從行業(yè)調(diào)查數(shù)據(jù)可以看出，使用同一種藍(lán)膜材料，不同整板企業(yè)形成的數(shù)據(jù)差異較大。有的企業(yè)表示，使用藍(lán)膜的集熱器與其他集熱器在故障率方面并無明顯差異;而有的企業(yè)的情況正好相反，使用藍(lán)膜的集熱器的故障率比其他集熱器要高得多。目前，國(guó)內(nèi)已有多家企業(yè)生產(chǎn)藍(lán)膜材料，但是至今多數(shù)國(guó)產(chǎn)藍(lán)膜的熱性能與進(jìn)口產(chǎn)品存在明顯差異，在耐候性方面的差距更大。 　　黑鉻是目前國(guó)內(nèi)平板太陽(yáng)能集熱器涂層的主要材料。高質(zhì)量的黑鉻涂層不僅具有良好的耐候性，而且熱性能與進(jìn)口藍(lán)膜材料十分接近。據(jù)某企業(yè)介紹，自2006年開始生產(chǎn)黑鉻涂層材料以來，從未發(fā)生因涂層產(chǎn)品功能遭到物理或化學(xué)破壞而造成損失的問題。其他企業(yè)提供的信息也比較一致，無論是熱性能還是耐候性，高質(zhì)量的黑鉻是目前國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能集熱器比較理想的涂層材料。但是，黑鉻生產(chǎn)過程可能產(chǎn)生環(huán)境問題，這是影響該類材料發(fā)展的重要因素。 　　陽(yáng)極氧化涂層材料在幾種常用材料中使用歷史最長(zhǎng)，一些資料對(duì)其熱性能和耐候性的評(píng)價(jià)較低。但是，國(guó)內(nèi)企業(yè)近年來在陽(yáng)極氧化技術(shù)方面取得了突破，較好地解決了熱性能和耐候性問題。業(yè)內(nèi)企業(yè)對(duì)目前質(zhì)量水平較好的陽(yáng)極氧化涂層材料評(píng)價(jià)較為正面。從實(shí)際應(yīng)用情況來看，國(guó)內(nèi)一些太陽(yáng)能熱水工程項(xiàng)目已經(jīng)投入使用10年，其陽(yáng)極氧化涂層至今仍然保持了良好的性能。據(jù)了解，在日本市場(chǎng)，采用陽(yáng)極氧化涂層的太陽(yáng)能集熱器的比重超過40%。 　　近年來，德國(guó)和日本企業(yè)均在向中國(guó)市場(chǎng)推銷涂料型涂層。涂料型涂層的突出特點(diǎn)是具有良好的耐候性，能夠耐受500小時(shí)以上的中性鹽霧試驗(yàn)，同時(shí)具備良好的抗紫外線能力，可以滿足正常條件下使用15年的要求。日本國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能應(yīng)用數(shù)據(jù)顯示，經(jīng)測(cè)試，從用戶正常使用超過20年的太陽(yáng)能集熱器上拆卸下來的吸熱體，主要技術(shù)指標(biāo)基本保持不變。目前使用涂料型涂層最多的地區(qū)是日本，市場(chǎng)占有率約為40%。涂料型涂層的涂裝工藝分為預(yù)涂型和后涂型。其中，采用后涂型吸熱體的太陽(yáng)能集熱器具備以下特點(diǎn)：吸熱板與流道之間采用超聲波焊接工藝連接，傳熱性能好;采用吸熱板與流道先焊接后涂裝的工藝，避免了焊接過程損傷吸熱體表面，吸熱體表面得到充分利用;由于采用超低流量噴涂技術(shù)，吸熱涂層均勻一致，保證了整個(gè)吸熱表面熱性能的一致性。而預(yù)涂型的整板生產(chǎn)工藝與使用藍(lán)膜相同，整板生產(chǎn)企業(yè)可以節(jié)省涂裝設(shè)備的投資。 　　不同涂層材料的吸收率比較接近，較高的為95%左右，最低的也可以達(dá)到92%;而發(fā)射率的差異較大，較高的達(dá)到20%，較低的僅為5%。太陽(yáng)能熱水器行業(yè)曾出現(xiàn)以發(fā)射率區(qū)分涂層優(yōu)劣的提議。但是，有不同意見認(rèn)為，在太陽(yáng)能低溫利用領(lǐng)域，例如生活熱水供應(yīng)，發(fā)射率對(duì)集熱器效率的影響較小，而對(duì)于多數(shù)集熱器生產(chǎn)企業(yè)和系統(tǒng)承包企業(yè)而言，較高的耐候性對(duì)于降低維修率意義重大。 　　據(jù)企業(yè)提供的數(shù)據(jù)，就用于制取生活熱水的太陽(yáng)能熱水器而言，采用吸收率/發(fā)射率為95%/5%的藍(lán)膜和采用吸收率/發(fā)射率為92%/20%的涂料膜，在整板其他設(shè)計(jì)和制造條件相同的情況下，熱效率差異一般在2%以內(nèi)，多數(shù)情況下差異約為1%。從實(shí)際應(yīng)用效果來看，在北方地區(qū)冬季運(yùn)行條件下，前者獲得的熱水溫度比后者高5℃左右;而在北方地區(qū)其他季節(jié)或者在其他地區(qū)應(yīng)用時(shí)，前者獲得的熱水溫度比后者高2℃左右。整板設(shè)計(jì)和制造環(huán)節(jié)對(duì)集熱器性能的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于涂層材料熱性能差異的影響。 　　太陽(yáng)能利用準(zhǔn)則的變化 　　在中國(guó)的技術(shù)規(guī)范中，對(duì)于帶輔助熱源的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)，首要先進(jìn)行太陽(yáng)能單獨(dú)加熱的熱性能試驗(yàn)，再進(jìn)行太陽(yáng)能與輔助熱源聯(lián)合運(yùn)行的熱性能試驗(yàn)。后者檢測(cè)得到的太陽(yáng)能加熱部分單位面積的日有用得熱量與前者檢測(cè)得到的同一性能指標(biāo)的比值是帶輔助熱源太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的聯(lián)合運(yùn)行熱性能系數(shù)(CHP)。 　　根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)于混合加熱系統(tǒng)，應(yīng)進(jìn)行聯(lián)合運(yùn)行熱性能系數(shù)CHP的檢測(cè)，在滿足標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下檢測(cè)計(jì)算出的CHP應(yīng)大于等于0.80。但是，若CHP≥0.80，就需要保證太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)基本滿足最大熱負(fù)荷需求。但是，當(dāng)太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)按較小容量設(shè)計(jì)時(shí)，輔助熱源的容量將大幅增加，CHP指標(biāo)很難達(dá)到這一要求。 　　事實(shí)上，近年來太陽(yáng)能熱利用技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)之一，就是在供熱系統(tǒng)中以較小容量的太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)與較大容量的輔助熱源配套。這種系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性較優(yōu)，雖然冬季輔助熱源運(yùn)行費(fèi)用較高，但是夏季太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)的過剩容量大大降低。 　　同時(shí)，一些應(yīng)用場(chǎng)所的太陽(yáng)能集熱器安裝面積有限，無法按照最大熱負(fù)荷條件配備足夠的太陽(yáng)能集熱器。據(jù)了解，國(guó)外太陽(yáng)能集熱器的容量最小只有10%左右，小于50%的情況非常多。這類太陽(yáng)能集熱器容量較小的系統(tǒng)更受市場(chǎng)歡迎，也更有利于太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的推廣應(yīng)用。這種方案正逐漸成為太陽(yáng)能熱利用的主流方案。換言之，在全球范圍內(nèi)，符合CHP≥80%的系統(tǒng)并不常見，這與目前中國(guó)的情況有所不同，今后中國(guó)太陽(yáng)能熱利用方案也會(huì)朝著這個(gè)方向發(fā)展。對(duì)于規(guī)模較大的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)，這種方案更加合理。所以，若以CHP≥80%作為合格與否的判定要求，限制太陽(yáng)能集熱器容量較小的系統(tǒng)進(jìn)入市場(chǎng)，未必有利于太陽(yáng)能熱利用市場(chǎng)的健康發(fā)展。 　　在太陽(yáng)能熱利用領(lǐng)域，通常以太陽(yáng)能保證率來衡量太陽(yáng)能利用水平。但是，對(duì)于高密度的建筑物，即使是處于太陽(yáng)能資源豐富地區(qū)的12層以下多層住宅建筑物，受安裝條件和相鄰建筑物太陽(yáng)陰影等條件制約，要求所有用戶都能夠配備太陽(yáng)能保證率≥60%的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)，是無法實(shí)現(xiàn)的。這就面臨兩種選擇，或是不安裝太陽(yáng)能熱水器，或是降低太陽(yáng)能保證率。以往要求低緯度地區(qū)設(shè)置在陽(yáng)臺(tái)欄板上的集熱器和構(gòu)成陽(yáng)臺(tái)欄板的集熱器應(yīng)有適當(dāng)?shù)膬A角。但是，若要求在陽(yáng)臺(tái)護(hù)欄安裝的集熱器有一定的傾角，會(huì)使結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，進(jìn)而影響產(chǎn)品的安全性、可靠性，并增加了成本。事實(shí)上，安裝時(shí)設(shè)置一定的傾角，在低緯度地區(qū)對(duì)太陽(yáng)能集熱器運(yùn)行效率的改善作用非常有限。因此，降低太陽(yáng)能保障率的指標(biāo)要求，可以讓太陽(yáng)能熱利用到廣泛應(yīng)用，對(duì)于在高密度住宅區(qū)推廣太陽(yáng)能十分有利。 　　在歐洲的太陽(yáng)能采暖項(xiàng)目中，太陽(yáng)能保證率一直處于較低水平，約為中國(guó)相關(guān)規(guī)范要求的1/3。有專家認(rèn)為，在較低的太陽(yáng)能保證率下，太陽(yáng)能集熱器獲得的熱量能夠得到最大限度的利用，提高了太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。 　　較低的太陽(yáng)能保證率可以提高太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)的運(yùn)行效率與可靠性。國(guó)內(nèi)企業(yè)關(guān)心的循環(huán)工質(zhì)的使用壽命問題，在歐洲太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)中幾乎不存在。雖然歐洲采用的防凍液與中國(guó)使用的產(chǎn)品是相同的，但是使用壽命可達(dá)到15年，而中國(guó)的使用壽命僅為3~5年。這主要是因?yàn)闅W洲太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的回水溫度一般控制在30℃以下，而且由于太陽(yáng)能保證率較低，全年幾乎不會(huì)出現(xiàn)循環(huán)工制過熱的情況。此外，較低的回水溫度可以顯著提高集熱器的熱效率。 　　事實(shí)上，太陽(yáng)能集熱器的造價(jià)較高，配套面積較小的集熱器可將節(jié)省的購(gòu)置費(fèi)用用于購(gòu)買輔助熱源裝置，降低系統(tǒng)總造價(jià)。為了保證太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)在最不利的運(yùn)行條件下仍具備良好的使用性能，無論以空氣源熱泵還是燃?xì)鉄崴髯鳛檩o助熱源，這些輔助熱源的容量不會(huì)受到太陽(yáng)能集熱器配置的影響而變化。太陽(yáng)能保證率為30%的太陽(yáng)能—空氣源熱泵熱水系統(tǒng)與太陽(yáng)能保證率為60%的同類系統(tǒng)相比，太陽(yáng)能集熱器的面積減少，系統(tǒng)總造價(jià)降低。雖然前者的運(yùn)行費(fèi)用有所增加，但是前者在全生命周期內(nèi)的總費(fèi)用支出可能仍低于后者。 　　太陽(yáng)能熱水裝置集成應(yīng)用 　　為了獲得穩(wěn)定的熱水供應(yīng)，家用太陽(yáng)能熱水器通常配有輔助熱源，其中采用電熱元件輔助電加熱的方式最為常見。近年來，采用其他輔助熱源的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的開發(fā)成為行業(yè)技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)課題，采用空氣源熱泵或燃?xì)饧訜嵫b置的方案較為常見。國(guó)內(nèi)外企業(yè)對(duì)太陽(yáng)能熱水器、空氣源熱泵熱水器以及燃?xì)鉄崴髦g的兩兩組合和三單元組合系統(tǒng)，進(jìn)行了一系列的研究和開發(fā)。 　　空氣源熱泵的工作原理是利用環(huán)境空氣作為低溫?zé)嵩?，通過蒸汽壓縮式熱泵循環(huán)將來自低溫?zé)嵩吹臒崮軠囟壬叩娇梢岳玫臏囟取Ｅc電熱元件相比，在額定運(yùn)行條件下，熱泵的電力消耗約為電熱元件的1/4。由此可見，與采用電熱元件作為輔助加熱裝置的系統(tǒng)相比，太陽(yáng)能—空氣源熱泵組合系統(tǒng)的電費(fèi)支出僅為前者的1/4，為電熱水器的1/10左右。利用熱泵作為輔助熱源，安裝位置較為靈活，僅需通風(fēng)良好。 　　空氣源熱泵的運(yùn)行性能主要受蒸發(fā)器進(jìn)風(fēng)溫度的影響，日照條件對(duì)熱泵的供熱能力沒有影響。在進(jìn)風(fēng)溫度較低時(shí)，熱泵的制熱能力和熱力效率會(huì)明顯下降。因此，標(biāo)準(zhǔn)型空氣源熱泵一般只適宜在進(jìn)風(fēng)溫度≥-7℃的條件下運(yùn)行。此外，作為輔助熱源，空氣源熱泵的制造成本較高。 　　燃?xì)鉄崴鞯臒彷敵瞿芰Σ皇苋照蘸蜌庀髼l件影響，由于熱輸出功率較大，能夠快速響應(yīng)熱負(fù)荷變化。在多數(shù)情況下，即使太陽(yáng)能熱水器無法運(yùn)行，作為輔助熱源的燃?xì)鉄崴魅钥梢钥焖佥敵鰺崴蚁到y(tǒng)造價(jià)低廉。但是，燃?xì)鉄崴鞯倪\(yùn)行費(fèi)用較高，燃?xì)獾娜紵a(chǎn)物會(huì)產(chǎn)生一定的環(huán)境污染，煙氣中的CO等物質(zhì)具有較強(qiáng)的危險(xiǎn)性，需要嚴(yán)格控制濃度。此外，燃?xì)庑孤┛赡軐?dǎo)致火災(zāi)等事故。 　　現(xiàn)有的空氣源熱泵或燃?xì)鉄崴魍ǔＪ前凑諉为?dú)使用的要求設(shè)計(jì)的。當(dāng)這些熱源裝置作為系統(tǒng)單元組合運(yùn)行或者與太陽(yáng)能熱水器組合運(yùn)行時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生以下新的問題： 　　——不同單元間的運(yùn)行參數(shù)不同，盡管某個(gè)單元處于正常狀態(tài)，但是可能導(dǎo)致其他單元進(jìn)入非正常運(yùn)行狀態(tài); 　　——某個(gè)單元發(fā)生故障時(shí)，故障的影響可能通過相互之間的接口傳遞，使影響擴(kuò)大; 　　——不同的單元具有不同的運(yùn)行特性，運(yùn)行狀態(tài)的優(yōu)化程度對(duì)其使用性能和運(yùn)行費(fèi)用的影響較大; 　　——熱源裝置組合之后，可能導(dǎo)致某些運(yùn)行條件與單獨(dú)使用時(shí)有較大差異，進(jìn)而使得相應(yīng)的熱源裝置處于非正常運(yùn)行狀態(tài); 　　——組成熱水系統(tǒng)的各熱源單元的容量配置的合理性，也是需要考慮的重要問題，過高的配置可能影響系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，而過低的配置則可能導(dǎo)致熱水供應(yīng)能力無法達(dá)到預(yù)期使用要求。 　　采用空氣源熱泵或燃?xì)饧訜嵫b置作為太陽(yáng)能輔助熱源，可以對(duì)太陽(yáng)能熱水器的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生顯著影響。然而，當(dāng)一些按獨(dú)立運(yùn)行要求設(shè)計(jì)的熱源裝置組合運(yùn)行時(shí)，這些裝置相互之間的影響可能是不良的，必須認(rèn)真處理。為了提高系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性、安全性和可靠性，諸如降低太陽(yáng)能保證率、超溫限制、減少燃?xì)饧訜嵫b置最小溫差以及應(yīng)對(duì)燃?xì)庑孤┑陌踩O(shè)計(jì)等措施在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和安裝過程中需要得到妥善考慮。 <