太阳能热水器是将太阳光能转化为热能的加热装置,将水从低温加热到高温,以满足人们在生活、生产中的热水使用。太阳能热水器按结构形式分为真空管式太阳能热水器和平板式太阳能热水器,主要以真空管式太阳能热水器为主,占据国内95%的。真空管式家用太阳能热水器是由集热管、储水箱及支架等相关零配件组成,把太阳能转换成热能主要依靠真空集热管,真空集热管利用热水上浮冷水下沉的原理,使水产生微循环而得到所需热水。
太阳能热水器系统全自动静态运行,无需专人看管、无噪音、无污染、无漏电、失火、中毒等危险,安全可靠,环保节能利国利民。具有排污净化功能 ,水源洁净无污染。真空管式太阳能热水器保温性能好,抗冻能力强。大面积安装对楼面有隔热作用。
太阳能热水器理论上是一次投资,使用不花钱。实际上不可能。
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原因是无论任何地方,每年都有阴云雨雪天气以及冬季日照不足天气。在此气候下主要靠电加热制热水(也有一些产品是靠燃气加热),每年平均有25%~50%以上的热水需要靠电加热(地区之间不尽相同,阴天多的地区实际耗电量还要大。上海地区近三年的统计数据表明,平均每年阴雨天高达67%,满负荷利用太阳能热水器其70%的热能来自电或者燃气)。这样一来太阳能热水器实际耗电量比热泵热水器大。此外,敷设在太阳能热水器室外管路上的“电热防冻带(只在北方地区有)",也要消耗大量电能。除此以外,太阳能热水器在结构上还存在多种难以解决的技术缺陷。
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1. 热水管路长达十几米,每次使用都要浪费很多水。以典型的Φ12毫米水管计算,每1米长度存水为0.113公斤。若太阳能热水管长度平均为15米,则每次使用都要浪费大约1.7公斤水。若平均每天使用6次,则每天浪费10.2公斤水;每月浪费360公斤水;每年浪费4320公斤水;十年浪费43200公斤水!以浪费水为代价节省一些电,恐怕无论是政府还是老百姓若知道这些都不会认可。中国的660多个城市中,一半以上城市不同程度缺水,其中严重缺水的有111个,每年因缺水影响工业产值就达到2000多亿元。
2. 需要一整天的日照才能把水晒热,天气好的时候也只能保证晚上有热水,白天和夜间很少有热水可用。不能保证使用者24小时热水供应,舒适性差。
3. 太阳能热水器的采光板必须安装在屋顶上,既庞大笨重,又影响建筑美观(越是高档住宅区越明显),还容易损坏屋顶防水层。
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光电互补,实际上没法恰当的实现。市场90%的太阳能热水器存在着难以克服的顽症:冬天水温达不到,或者只能产生少量热水;这些产品只能在夏秋季阳光充足的时候用,冬季日照弱时根本不能用,或者产生的热水太少,不好用,客户经常投诉;其实,真正的太阳能热水器必须是一年四季都能用的。热水使用量比较大的时间是集中在冬天,而冬天的集热效果又不能满足使用要求,基本上受气候条件的限制,摆脱不了普通太阳能热水器“靠天吃饭"的局限,很难保证冬天照样有充足的热水。很多太阳能经销商为弥补热水产量不足,需要增加电辅助或者油锅炉,但是这样形成双重投资,增加客户的经济负担。消费者实际使用时候因此会白白浪费很多电能,并进一步减少使用的舒适度。太阳能热水器为了在日照不足天气也能有热水,基本都采用了所谓的“光电互补"技术,也就是在太阳能热水器上再增加一个电加热器。理论上说,只要热水不足就可以“让"该电热管加热。这听起来很美。实际上由于消费者使用热水模式很复杂,一年365天日照情况也不是固定。所以根本没办法恰当的解决“何时启动电加热最合适"。采用温度控制、时间控制实际上都不行(因为日照充足天气刚注的自来水温度也低于设定温度,若单纯采用温度控制,那么会在不需要电加热时候也通电)。使得这个初看上去简单的“电加热控制"问题没有任何太阳能厂家完善的解决--的太阳能厂家都算在内。
科学应用建议
(1) 受太阳能资源、气温等自然因素影响,中国不同地区户用太阳能热水器热水供应成本差异很大。太阳能
资源丰富的西北、华北地区成本低,资源贫乏的西南地区成本。在推广太阳能热水器过程中,应当因地制宜地制定太阳能热水器推广政策,避免全国“一刀切"。
(2) 太阳能热水器热水供应成本相对于风电、生物质能发电、光伏发电具有明显优势。现阶段,太阳能热水器应得到重视和大规模推广应用,在实现可再生能源发展目标中发挥重要作用。
(3) 太阳能热水器相对于电热水器具有成本优势。但由于初始投资高,贴现率、生活电价、收入等因素对理性消费者的购买行为具有重要影响,消费者对未来成本收益预期的确定性、以及合理的生活用电价格机制对太阳能热水器的应用有较大促进作用。太阳能热水器推广方面,农村居民收入水平低是重要制约因素。提高农民收入、适当的经济政策对农村太阳能热水器推广十分重要。除此之外,在技术层面,应当积极推进太阳能热水器与电力等传统热源的结合,更大限度满足居民热水需求。
日常维护
1.安装太阳能热水器时,输水管内可能沾有尘埃或油味,使用时可打开水龙头先排除杂物。
2.太阳能热水器内的存水,应根据当地的水质状况作定期的排放,排水时间可选于早上集热器较低温时。
3.太阳能热水器表面,依地区落尘量而作定期的擦试,下雨时能起到自行清洗,保持热水器的表面清洁可得到
较高的集热效率。
4.连续晴天多日不使用热水时,其热水温度很高,在使用太阳能热水器时请先开冷水,后开热水,以免烫伤。
5.水龙头出口端一般都有滤网装置,水管内的水垢杂物会聚集于此网,应定期自行拆下清洗,可加大水量流出顺畅。
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