平板型太阳能集中热水系统不适合湖北气候 湖北华午太阳能科技有限公司 鲍家邻
一、发展历程
平板型太阳能集热器是澳大利亚苏拉哈托公司于1901年发明的,1955年,以色列泰伯等研制成实用的黑镍等选择性涂层,使平板型太阳能集热器的效率提高,得到规模化应用。
国际上70年代研制成功真空集热管,1978年我国从美国引进全玻璃真空集热管的样管,至80年代中期,我国开始研制并获得成功。
二、平板和真空管的优点和缺点
平板型太阳能集热器和真空管型太阳能集热器各有优缺点,适用于不同的地区,国家标准:《太阳能集中热水系统选用与安装》(图集号06SS128)是这样表述的:
1、平板型太阳能集热器的优点:
①多采用金属吸热板芯加热工质,中低温热效率高 ②承压高
③抗机械冲击性能好 ④易与建筑结合
2、平板型太阳能集热器的缺点 ①热损大, ②防冻性能差。
《太阳能集中热水系统选用与安装》(图集号06SS128)表述真空管的优点和缺点:
1、真空管太阳能的优点
①工质在真空管内直接加热,集热效率较高,热损小; ②防冻性能好; ③造价低。
2、真空管太阳能的缺点:抗机械冲击性能差。
根据平板和真空管的优点和缺点,国家规定了在哪些地方能用,哪些地方不能用;
国家标准GB/T18713-2002《太阳热水系统设计、安装及工程验收技术规范》,第二张表的规定:
表2:集热器类型的选用
集热器类型 运行条件 平板型 全玻璃真空管型 热管式真空管型 运行期内最低环境温度 高于0℃ 可用 可用 可用2) 可用 可用 低于0℃ 不可用1) 1)采用防冻措施可用 2)如不采用防冻措施,应注意最低环境温度值及阴天持续时间
在“表2:集热器类型的选用”中,国家的规定是:运行期内最低环境温度:低于0℃:不可用1):采用防冻措施可用。
我们湖北的无霜期只有260天左右,也就是说约有100天左右可能出现0℃低温,属于“不可用”平板的范畴。
三、关于“采用防冻措施可用”的说明
(一)目前平板太阳能集中热水系统的防冻措施主要有以下三种,均不成熟,不可靠:
1、简单排空:就是环境气温低于2度,就要把平板集热器里面的水放出来,那样会放掉大量的水,浪费水资源,用户也不能接受。
2、加热循环:就是环境气温低于2度,就要把太阳能水箱里面的冷水用电加热烧到20度左右,用水泵把水箱的热水抽到平板集热器里面加热平板及管道,维持整个平板太阳能系统的温度不低于0度,白白浪费了电能,增加了故障,减少了使用寿命。
3、间接换热:就是在平板集热器里面灌防冻液,又在水箱里面装换热盘管,防冻液从集热器里面吸热,又转到水箱的盘管,就把热量带到了水箱,这样做有这么几个缺点:
一是热效率低30%,就是说本来可以造100吨水的设备,间接换热就只能造70吨了,江苏华扬公司在武汉做了一个小区,据检测集热效率低30%,小区居民很有意见。
二是防冻液泄漏。防冻液的主要成分是酒精,酒精约占70%以上,再就是汽油和润滑剂等,这些东西挥发性很强,有一个地方的螺丝有一点点松动,防冻液就挥发了,太阳能日晒夜露,螺丝没有一点点松动是很难做到的。平板是铜和铝等金属做的,不可能没有热胀冷缩,热胀冷缩,螺丝就会松动,螺丝松动防冻液就会泄漏,
而一旦泄漏,再灌注一次就是几千、甚至几万元。
三是造价大大提高。多余的安装了换热盘管、膨胀箱、防冻液、防冻循环泵等各种防冻的设备,使造价提高了40%左右,而且工作不稳定,不可靠。
目前的平板集中热水系统的防冻措施都不成熟,有致命的缺点,一年至少要进行一次大型维修,维修的成本很高、难度很大。
(二)而真空管在湖北的环境温度情况下,不需要采取防冻措施,运行可靠,十多年来,我们做了大量平板集中热水系统和真空管集中热水系统,真空管在湖北基本不坏,很难维修一次,而且维修相当简单,那我们何必舍简求繁、放弃稳定可靠,而寻求烦琐和风险呢?
说这么多,就是希望业主不要被少数经销商蛊惑,我是多年的实践经验证明,平板集中热水系统不适应湖北的气候条件,只能在广东、广西、云南、海南等南方地区使用。
但平板型阳台壁挂式太阳能热水器有一定的优势。
正因为平板集中热水系统不适合湖北的气候,所以各个太阳能公司都不敢轻易在湖北推销平板,尽管平板出现了100多年,但在湖北境内很少看到平板。而真空管只出现了30年,而在湖北境内到处都是。
就是因为在湖北做大型太阳能集中热水系统只能用真空管!
真空管与平板对比表
依据 全玻璃真空管 平板 1、优点: 1、优点: ①多采用金属吸热板①工质在真空管内直接芯加热工质,中低温加热,非承压, 国家规定1: 热效率高 热损小 (根据建设部建质②集热效率较高,②承压高 [2006]281号文件:③防冻性能好 ③抗机械冲击性能好 ④造价低 《太阳能集中热水④易与建筑结合 2、缺点: 系统选用与安装》,2、缺点: ①抗机械冲击性能差 (图集号06SS128)①热损大, ②不易与建筑结合 第五页) ②防冻性能差 3、 适用范围 3、适用范围 适于强制循环开式、直流式和适于强制循环闭式、开式自然循环式系统 和自然循环式系统 国家规定2: GB/T18713-2002《太阳热水系统设计、安装及工程验收技术规范》 市场实际 (据中国太阳能产业联盟、武汉市家电维修行业管理办公室统计) 环境温度低于0℃ 环境温度低于0℃ 可用 不可用 市场占有率90%以上 市场占有率不到10% ①无防冻能力,在湖北使用必须采取防冻措施,大大增加建造成本和使用成本, ②当太阳较弱或时有时无时,不能利用微①有一定的抗冻能力,在我们的经验 冬天气温为0℃至-20℃(十多年来我们做的地区使用无需采用防了很多平板太阳能、冻措施; 真空管太阳能工程) ②当太阳较弱或时有时无时,可以利用微弱的太