节能是建筑未来发展的主题和重点 ,深化太 阳能利用是解决建筑高能耗问题以及节约能源的有 效途径之一。常规热水器的高能耗是热水加热 技术发展的缺 ,太阳能热水器能降低电力的高 峰负荷,减少木材、煤炭、燃油等燃料的消耗。 开发、生产高品质的太阳能热水器产品是热水器技 术发展的主题和方向。本文对太阳能热水器技术的 发展及其与居住建筑热水节能紧密关系进行综述。 1 居住建筑热水能耗现状 目前,我国建筑能源消耗占到社会总能耗的25. 5%,并随着经济的持续发展、城市化的推进 和人民生活水平的提高呈现增加的趋势,给我国的 能源供应带来了巨大压力。由于生活热水能耗没有 明确的统计渠道,导致我国公共、居住建筑中热水能 耗的统计数据缺乏。据调查,我国北方居住建筑能 耗中,热水能耗占 15%
我国燃料资源储藏以煤比较丰富,但人均拥有 量较低。电力生产仍以火力发电为主,燃煤发电的 比重高达 80%以上,发电煤耗量占全国煤炭产量的 50%以上。电力工业能源利用效益水平相对落后, 与世界先进水平相比差距较大。 我国居住建筑生活热水能耗远低于发达国家, 农村低于城镇。随着人民生活水平的提高,生活热 水的需求量将持续上升。开发、生产高品质的太阳 能热水器产品,是解决常规热水器高能耗问题以及 节约能源的有效途径之一。 太阳能热水器的发展 我国太阳能资源非常丰富,年平均日照时间大 于 2 200ｈ/ａ ,太阳年辐照度总量高于 5 016ｍｊ / ｍ2 的地区占我国国土面积的 66. 7%以上。丰富的太 阳能资源为太阳能热水器的发展、推广和普及提供 了良好的资源基础,其中平板型、真空管太阳能热水 器的年均增长率为 25%
到了广泛应用2004年,平板型太阳能热水器 占全球太阳能热水器总保有量的 35% 。目前, 国内外使用比较普遍的平板型集热器采用全铜集热 器、铜铝复合集热器。 平板型太阳能热水器的不足在于平板型集热器 在高温段的效率偏低、表面热损失较大。因此, 提高平板集热器效率一方面要提高得热量,另一方 面要减小热损失,尤其是对流传热损失。 由约旦ｎｒ ｉ ｎｇ公司生产的平板型太阳 能热水器,集热面积为 1. 1ｍ2,圆柱形蓄热水箱容 积为 0. 1ｍ3。对于巴林冬季的气象条件,蓄热水箱 的日平均温升达到 17. 5 ℃提出采用铝板制造集热板的平板型太阳 能热水器 ,集热面积为 1. 9ｍ2,造价比以铜制造 集热板的平板型太阳能热水器低 22%左右。对于 印度焦特布尔的气候条件,当自来水平均温度为 23. 9 ℃时,每天可以提供 100ｌ温度为 62 ℃的热 水,到次日 8: 00,水温可保持在 50. 4 ℃玻璃真空管太阳能热水器 玻璃真空管集热器由多根玻璃真空集热管插入 联箱组成。玻璃真空集热管是接收太阳能并转化为 热能的关键部件,由于采用了真空夹层,消除了气体 的对流与传导热损失,并应用太阳选择性吸收涂层, 使玻璃真空集热管的辐射热损失降到
我国太阳能热水器主要是以紧凑直插式简易产 品为主,最大的问题是蓄热水箱只能与集热器一起 放置在屋顶上,不易实现与建筑外观的融合,极大影 响了建筑物外观。工程也以非承压、一次单循环为 主,洗浴时热水水压不高,热舒适度差,而且易产生 水垢,堵塞管道,有可能造成水体污染。很多主动循 环系统中循环水泵的电耗达到热水系统提供热量的 20%以上 ,太阳能热水工程的推广受市场、技术、 经济因素制约较多。必须加强开发主动循环和承压 产品以及太阳能热水器与建筑设计部门的合作,使 之可以与建筑的屋面、墙面、遮阳板、阳台等结合成 一个有机的整体,突破城市楼房不同楼层太阳能热 水器的安装瓶颈。