太陽能光熱利用產(chǎn)品類別及比較

【專家解說】：1、為何要選擇新型高效平板太陽能熱水(器)系統(tǒng)? 近年來，太陽能熱利用產(chǎn)品在我國得到長足發(fā)展。在太陽能熱水器制造、使用和市場保有量方面，我國已經(jīng)遙遙領(lǐng)先。但是，由于國內(nèi)太陽能熱利用產(chǎn)品以真空管為主，在行業(yè)如火如荼發(fā)展的同時，也暴露出不少令人擔憂的問題。 太陽能行業(yè)搞過一項調(diào)查，用戶對太陽能使用的整體評價，認為非常滿意的只有3.5%，基本滿意的為12.6%，認為一般和不滿意分別占35.2%和48.7%;用戶對服務(wù)的評價，滿意和基本滿意合計為24%，不滿意和認為沒有服務(wù)的占76%。 原因何在? 主要原因是我國太陽能(熱水器)大多數(shù)是真空管直插式太陽能熱水器，真空管本身是易損件，因震動、結(jié)冰、上水不當?shù)榷喾N原因產(chǎn)生爆管，真空管結(jié)垢現(xiàn)象也很嚴重，影響正常使用，需要大量的售后服務(wù)，維修成本高，一旦遇到惡劣氣候，事故頻出，企業(yè)和經(jīng)銷商應(yīng)接不暇。 出路何在? 根據(jù)國外的經(jīng)驗和教訓，采用新型高效平板式太陽能是最可行、最有效的解決辦法。 廣東五星太陽能股份有限公司在國內(nèi)率先開發(fā)成功新型高效平板式太陽能熱水(器)系統(tǒng)，可以實現(xiàn)免維護、高效率、長壽命，具有抗凍防垢功能，徹底告別太陽能“冬眠’’歷史，系統(tǒng)安全可靠，可實現(xiàn)與建筑一體化，是太陽能熱利用產(chǎn)業(yè)期盼已久的產(chǎn)品，此產(chǎn)品上市以來一直獲得國內(nèi)外用戶追捧。 選購太陽能，一定要優(yōu)先選平板! 2、如何選擇高效平板太陽能熱水(器)系統(tǒng)? 平板太陽能熱水(器)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件是平板集熱器。選購產(chǎn)品時要仔細觀察，弄清楚內(nèi)在品質(zhì)，才能物超所值。 平板集熱器是太陽能光熱轉(zhuǎn)化裝置，它決定了太陽能熱水(器)系統(tǒng)產(chǎn)熱多少。集熱器的核心材料是涂有太陽能選擇性吸收涂層的板芯。目前，市場上有多種平板集熱器，各家產(chǎn)品無論外形和顏色如何多樣化，結(jié)構(gòu)都大同小異，但選材用料各不相同。根據(jù)集熱器板芯流道結(jié)構(gòu)和吸收涂層分類，大概可以分為銅鋁復(fù)合、陽極氧化涂層板芯，銅銅復(fù)合、化學鍍黑鉻板芯，還有銅鋁或銅銅復(fù)合、噴涂吸熱涂料板芯等，這三類板芯外觀都是黑色，吸熱體都是條帶狀，透過集熱器玻璃可以看到流道主管(即集管)未被吸熱板遮蓋，減少了有效吸熱面積，外觀很丑陋，有的產(chǎn)品為遮丑故意用深色板狀物遮蓋，但不能起到吸熱作用。這類產(chǎn)品是上個世紀80年代以來逐步發(fā)展起來的，屬于太陽能光熱的第二代產(chǎn)品，目前國內(nèi)太陽能市場仍在銷售，但被號稱第三代的真空管產(chǎn)品打壓，所占市場份額不大。 五星太陽能股份有限公司作為國內(nèi)平板太陽能企業(yè)領(lǐng)頭羊，敢于投巨資從事核心技術(shù)研發(fā)，與國內(nèi)外科研院所強強聯(lián)合，努力攻堅，終于取得重大技術(shù)突破--開發(fā)成功新型高效平板太陽能集熱器，瞬時熱效率高達80%，膜層吸熱率為95%，發(fā)射率5%，壽命可達30年，克服了真空管太陽能結(jié)構(gòu)缺陷，可以實現(xiàn)減免維護，可以作為建筑構(gòu)件，實現(xiàn)太陽能與建筑一體化。該產(chǎn)品已經(jīng)通過廣東省技術(shù)鑒定，被認定為國家重點推廣產(chǎn)品。由于其出色的質(zhì)量和性能，遠遠超出第二代平板集熱器和第三代真空管集熱器，因此可以稱之為太陽能第四代產(chǎn)品。 第四代太陽能集熱器從外觀上也容易識別:所選玻璃是太陽能專用高透過率超白玻璃，密封膠條無縫連接，板芯吸熱體是天藍色的，吸熱體是整張板而不是條帶，集管被吸熱體覆蓋，吸熱體和流道的焊接采用激光焊接，正面幾乎看不到焊接痕跡，板面平整美觀。 3、新型高效平板太陽能熱水(器)系統(tǒng)八大特點 平板式太陽能集熱器和儲熱水箱通過支架連為一體的裝置叫平板式太陽能熱水器(也叫緊湊式熱水器)，集熱器和儲熱水箱分開的叫熱水系統(tǒng)。 新型高效平板太陽能熱水(器)系統(tǒng)的特點之一是集熱效率高，得熱量大。按ISO檢驗標準，新型高效平板太陽能熱水(器)系統(tǒng)瞬時效率最高可達80%。經(jīng)權(quán)威部門在北京做全年對比試驗，各月及全年有效得熱量都比第三代的真空管熱水(器)系統(tǒng)多。 特點之二是容易與建筑結(jié)合。新型高效平板太陽能可以做成天窗，鑲嵌于屋頂;可以做成遮陽罩;可以做成陽臺;可以做成幕墻;可以做成飄板;可以平鋪于坡屋面;可以半嵌入瓦面;可以在屋脊也可以在。。。。。。新型高效平板太陽能集熱器壽命長，尺寸和形狀靈活多變，所以可以做為建筑構(gòu)件，實現(xiàn)與建筑一體化。 特點之三是系統(tǒng)承壓運行，使用舒適。新型高效平板式太陽能采用厚壁純銅管，可以承受6~20個大氣壓，熱水系統(tǒng)可以承壓運行，使用時自來水頂熱水，出水壓力大，熱水流量足，水溫穩(wěn)定，用著非常舒適。 特點之四是可實現(xiàn)分體安裝。新型高效平板集熱器和儲熱水箱各具獨立性，適宜分開安裝。分體熱水系統(tǒng)安裝靈活:水箱可以安裝在閣樓間、衛(wèi)生間、樓梯間、地下室、走廊或庭院中，不會因為盛水后水箱重，壓壞瓦面，破壞防水，傷害建筑。集熱器可以安裝在屋頂、墻體等部位，不傷害建筑美觀。 特點之五是抗凍防凍防垢。新型高效平板太陽能熱水(器)系統(tǒng)便于采用雙循環(huán)系統(tǒng)，可以用防凍液為工作介質(zhì)，徹底解決困擾行業(yè)多年的冬眠和結(jié)垢問題。 特點之六是安全可靠、減免維護。國內(nèi)太陽能熱利用產(chǎn)品尤其是真空管類產(chǎn)品由于可靠性差，需要大量維護，勞民傷財，美譽度差。新型高效平板太陽能沒有易損部件，邊框、流道和吸熱體都是有色金屬的，保溫材料是玻璃纖維的，密封條是EPDM無縫成型的，可用幾十年，唯一感覺擔心的是玻璃蓋板，新型高效平板集熱器蓋板采用的是國外太陽能專用玻璃，不僅透光率高，而且耐溫度沖擊，完全鋼化，機械強度極高，靜載700公斤/平方米，可承受50年一遇的特大冰雹打擊。 特點之七是使用壽命長。新型高效平板集熱器設(shè)計壽命是25年，五星早期產(chǎn)品已經(jīng)使用20年，目前仍在正常使用。國外同類產(chǎn)品使用超過30年的屢見不鮮。 特點之八是性價比高。新型高效平板集熱器性價比是最好的。無論與國內(nèi)真空管熱管承壓式集熱器還是與進口同質(zhì)平板相比，五星太陽能提供的新型高效平板熱水系統(tǒng)是最實惠的。 4、新型高效平板與真空管熱水(器)系統(tǒng)實用性比較 目前，世界太陽能市場平板式和真空管式太陽能熱水(器)系統(tǒng)并存，但所占市場份額不同。我國以真空管為主，真空管占86%;歐、美、澳等發(fā)達國家截然相反，平板式占90%以上。這種格局是因為歷史和國情造成的。 平板太陽能尤其是新型高效平板，熱效率高，壽命長，減免維護，運行可靠，與建筑結(jié)合美觀，安裝靈活，不受限制，承壓運行，抗凍防垢，有融雪化霜功能，任何地區(qū)任何季節(jié)都可使用，實用性強，所以在國外發(fā)達地區(qū)成為主流產(chǎn)品。 而真空管式太陽能熱由于效率低，壽命短，運行不可靠，維護量大，維護成本高，難以實現(xiàn)與與建筑一體化，安裝受限，不美觀，不具有融雪化霜功能，在高寒地區(qū)冬季不能使用，即所謂的“冬眠”。所以實用性較差，在國外發(fā)達地區(qū)少量使用。但在國內(nèi)，由于其產(chǎn)品價格便宜，維修成本低，對安裝要求不高，故而銷量大，成為主流。 真空管太陽能產(chǎn)品歷經(jīng)十幾年市場檢驗，已暴露出不少嚴重問題，為解決這些問題，企業(yè)和科研機構(gòu)也傾注大量精力，可是這些問題是由于產(chǎn)品自身結(jié)構(gòu)缺陷造成的，幾經(jīng)努力難以湊效。迫于無奈，近期，國內(nèi)若干大型真空管熱水器生產(chǎn)企業(yè)躍躍欲試，已經(jīng)或準備向平板轉(zhuǎn)型。 在不遠的將來，新型高效平板太陽能必將成為我國太陽能中、高端市場的主流。 5、新型高效平板太陽能集熱器技術(shù)特點 平板式太陽能集熱器在結(jié)構(gòu)、性能和應(yīng)用方面都有特色。 【結(jié)構(gòu)方面】平板集熱器主要由多個部件組成，由外到里依次是壓條、玻璃蓋板、密封膠條、吸熱板芯、保溫材料、背板、邊框和其它附件。壓條和密封膠條用來封裝玻璃蓋板;玻璃蓋板具有透光隔熱功能，形成溫室效應(yīng);吸熱板芯是光熱轉(zhuǎn)化和熱能傳輸?shù)年P(guān)鍵部件;保溫材料用于阻止熱量散失;背板、邊框等其它附件構(gòu)成集熱器外殼，將集熱空間封閉，防止散熱，防止雨水滲入，對內(nèi)部構(gòu)件起到保護作用。 新型高效平板式太陽能集熱器作為第四代太陽能產(chǎn)品，在結(jié)構(gòu)、選材、性能等方面都有大的提升。壓條采用厚壁鋁型材，強度高，永不脫落，密封性能好;蓋板玻璃采用超白玻璃，透光率好(達到92%)，強度高，抗冷熱沖擊，耐靜載荷700公斤/平方米，可承受1040克鋼球0.6米高自由落體沖擊，耐50年一遇的冰雹打擊;密封膠條采用特殊加工，在-40℃~100℃之間保持彈性，有效密封，膠條壽命高達40年;板芯吸熱體采用德國進口的高性能選擇性涂層，太陽光吸收率95%，發(fā)射率5%，耐候性好，使用穩(wěn)定;吸熱體為整板，不是條帶，有效吸熱面積大，視覺美觀，另外整板結(jié)構(gòu)可以有效阻礙集熱器內(nèi)部空氣對流，減少熱損失;板芯流道采用高純厚壁銅管，承壓能力強，不易腐蝕，采用間接系統(tǒng)換熱，能抗凍，不結(jié)垢;保溫材料采用環(huán)保型保溫棉氈;背板采用鋁型材組合式和槽式兩種，強度高，美觀耐用。 【性能方面】新型高效平板式太陽能集熱器熱性能遠遠超過真空管，擺脫太陽能熱水器“冬眠”困擾，全年四季都可使用，節(jié)能減排效果最好，設(shè)計壽命高達25年，可以減免維護，用戶放心使用。 【應(yīng)用方面】新型高效平板集熱器用途廣泛，除了生產(chǎn)生活熱水外，還可以生產(chǎn)熱風(空氣集熱)，用來采暖、干燥等。 總而言之，新型高效平板集熱器目前屬于太陽能熱水器家族最高檔次的產(chǎn)品。 6、新型高效平板太陽能有效得熱量最大 真空管和平板是組成太陽能熱水(器)系統(tǒng)的兩大主流部件。兩者結(jié)構(gòu)各異，單位面積有效得熱量各不相同。 真空集熱管由雙層玻璃管套裝而成，有內(nèi)管和外管之分，內(nèi)、外管夾層抽成真空，目的是減少熱量散失;內(nèi)管是吸熱體，其外表面濺射選擇性涂層，國標要求吸收率86%，發(fā)射率8%;外管是罩玻璃管，起著透光、隔熱的作用。由于采用真空保溫技術(shù)，單管熱損小，集熱能力較強。而平板集熱器沒有采用真空保溫，熱損大。于是多數(shù)人認為真空管效率比平板高、有效得熱量大，其實是極大的誤解。 有效得熱量大小取決于單位面積有效采光面積、玻璃透光率、選擇性涂層性能、集熱器自身存水量、熱損系數(shù)等綜合因素，熱損只是因素其一。 首先比有效吸熱面積。真空管組成的集熱器或熱水器，真空管之間必須保持一定間距，以常見的∮58×1800管為例(單位是:mm，下同)，外管直徑∮58，內(nèi)管直徑∮47，管間距是80，意味著有效吸熱占47/80=58.8%,漏光占41.2%。2平方米15支管集熱器的有效吸熱面積實際只有1.18平方米。而2平方米平板集熱器有效吸熱面積大于1.8平方米，比真空管高53%以上。 其次比玻璃透光率。新型高效平板集熱器的蓋板玻璃采用超白太陽能玻璃，透光率92%;真空管玻璃是高硼硅玻璃，國標要求透光率是89%，好的產(chǎn)品可以達到90%~92%，兩者相差不大。 其三比選擇性吸收涂層。真空管吸熱涂層是真空磁控濺射涂層，只能在真空狀態(tài)下工作，國標要求吸收率86%，發(fā)射率8%，少數(shù)質(zhì)量好的產(chǎn)品吸收率可以達到90%~95%，發(fā)射率5%~7%;新型高效平板集熱器吸熱體涂層也是真空磁控濺射涂層，適宜在非真空狀態(tài)下使用，吸收率95%~97%，發(fā)射率3%~7%.性能優(yōu)于真空管。 其四比集熱器自身存水量。無論哪種集熱器，都有一部分熱水(或其它介質(zhì))不能輸出成為有效得熱。平板集熱器采用金屬流道，2平方米集熱器內(nèi)部容水量約為2~3公斤;而同面積的直插式真空管集熱器存水量為39公斤，相當于每平方米集熱器比平板少18公斤。(熱管和U形管的少得多)。 其五比熱損系數(shù)。真空管集熱器的熱損系數(shù)小于平板，這是真空管的唯一優(yōu)點。 效率曲線是評價集熱器優(yōu)劣的直觀描述。平板集熱器(尤其是新型高效平板集熱器)的效率起始點高于真空管，隨著歸一化溫度的提高，平板集熱效率下降速度比真空管大，兩線有交點，交點以前，平板太陽能效率都高于真空管。以提供洗浴熱水為目的的太陽能熱水(器)系統(tǒng)屬于太陽能低溫應(yīng)用，其歸一化溫度在交點以前。 綜合分析和實驗證明，在太陽能低溫應(yīng)用領(lǐng)域，同面積的新型高效平板集熱器的有效得熱量比真空管高15%~30%。 7、新型高效平板太陽能與建筑一體化 太陽能和建筑結(jié)合是太陽能發(fā)展的方向。平板太陽能在與建筑一體化方面獨具優(yōu)勢。 由于平板太陽能熱水系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)分體、承壓運行，所以儲熱水箱和集熱器的安裝具有很大靈活性和自由度。 儲熱水箱安裝可以立式也可臥式;可以落地也可以壁掛;可以顯露也可以隱身;安裝位置可以在屋頂、閣樓間、衛(wèi)生間、樓梯間、地下室、陽臺、庭院等任何部位，因地制宜;可以做到根據(jù)業(yè)主意見調(diào)整、優(yōu)化。 平板集熱器的安裝位置和安裝方式具有多種解決方案，滿足各種需求。可以安裝在平屋頂，也可以安裝在尖屋頂;尖屋頂安裝可以采用嵌入式、半嵌入式、平鋪式;可以安裝在陽臺，也可以壁掛于外墻;可以做成幕墻、遮陽罩、護欄、飄板、屋頂?shù)取?平板集熱器可以根據(jù)太陽能介入時間優(yōu)選與建筑結(jié)合方案。對尖頂建筑，如果在建筑設(shè)計階段介入，優(yōu)選嵌入式集熱器，坡屋面上預(yù)留天窗口，預(yù)制連接件，做好防水處理，太陽能集熱器嵌入安裝，管道隱蔽，非常美觀，簡便;如果在建筑封頂階段介入，優(yōu)選半嵌入式集熱器，屋頂鋪瓦時為集熱器預(yù)留空間，將集熱器固定后，連接管道，插接防水板、導(dǎo)流槽，這種與瓦面結(jié)合的半嵌入安裝，也比較美觀;如果在建筑竣工后介入，優(yōu)選平鋪式集熱器，將集熱器平鋪在瓦面上，連接管道難以隱蔽，美觀方面差一些，但便于維修更換;在已有建筑“平改坡”改造工程上，可以用平板太陽能替代屋頂建筑材料，做成太陽能集熱屋面，不僅提供熱水或供暖，還能夠很好的解決防水，隔熱，承重和美觀問題，一舉多得。 8、新型高效陽臺式平板太陽能熱水系統(tǒng)介紹 由于受安裝空間和位置的限制，在陽臺上安裝太陽能成為一種選擇，陽臺式太陽能熱水系統(tǒng)應(yīng)運而生。 像其它系列太陽能熱水(器)系統(tǒng)一樣，陽臺式太陽能熱水系統(tǒng)也分為真空管和平板兩大類。從安全、美觀和效率方面考慮，新型高效陽臺式平板太陽能熱水系統(tǒng)是最佳選擇。 新型高效陽臺式平板太陽能熱水系統(tǒng)由承壓儲熱水箱、高效平板集熱器和連接管道、支架等部分組成?？刹捎米匀谎h(huán)間接加熱系統(tǒng)，也可以采用強制循環(huán)間接加熱系統(tǒng)，考慮成本和可靠性，優(yōu)先選擇前者。 建筑陽臺的高度和形狀千差萬別，陽臺式平板集熱器幾何尺寸、形狀和安裝角度要與之匹配、協(xié)調(diào)，所以它與常規(guī)產(chǎn)品有較大差異，一般較為窄長，可直可曲，可傾斜安裝(一般與墻體夾角為15°)，也可平貼于墻體或嵌入墻內(nèi)。陽臺集熱器安裝傾角難以達到當?shù)刈罴呀嵌?最佳安裝角度等于當?shù)鼐暥?，所以實際有效得熱量偏小。 儲熱水箱常用立式、承壓、壁掛水箱，安裝于陽臺內(nèi)。若采用自然循環(huán)方式，水箱和集熱器有一定高度差，且水平距離不宜太遠，不然影響熱水循環(huán);儲熱水箱容積較小;可采用電輔助加熱，也可采用熱泵輔助加熱，后者最節(jié)能、最安全，但成本高，屬于高端產(chǎn)品;在已裝有電熱水器或熱泵熱水器的客戶，可以改造、利用已有設(shè)施，將太陽能集熱器通過管件(距離遠的要加循環(huán)泵)和已有水箱連通，實現(xiàn)投資最小化;若客戶已安裝燃氣熱水器，儲熱水箱就無須附帶輔助加熱裝置了，將陽臺式太陽能熱水系統(tǒng)出水管和燃氣熱水器進水管道串接，當太陽能水箱水溫低于洗浴溫度時即開通燃氣熱源，末端加熱，也是一個可取的解決方案。