一、平板太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的總體優(yōu)點(diǎn)分析
特別適合與建筑一體化要求。平板太陽(yáng)能熱水器由于其平面結(jié)構(gòu)特性,在太陽(yáng)能的建筑一體化應(yīng)用中,形態(tài)結(jié)構(gòu)靈活隨意,設(shè)計(jì)時(shí)不受形態(tài)或尺寸的約束,易于實(shí)現(xiàn)與建筑構(gòu)件的結(jié)合。再加上它的集熱板為金屬材質(zhì),可方便采用絲結(jié)、焊接等連接方式,為安裝、維護(hù)和使用提供了便利。
具有較高的熱效率。因?yàn)檎婵展芴?yáng)能集熱器是由若干根真空管組成的,管子之間存在著間隙,在被太陽(yáng)光照射時(shí),有一部分太陽(yáng)能沒(méi)有被集熱器所接受。平板太陽(yáng)能集熱器卻是一個(gè)連續(xù)的平面,整個(gè)集熱器表面都可以接受太陽(yáng)光。所以,在相同的采光面積和日照強(qiáng)度下,平板太陽(yáng)能熱水器的日平均效率一般要高于真空管太陽(yáng)能熱水器日平均效率6%以上。
具有良好的承壓性能。由于平板太陽(yáng)能集熱器的吸熱板是由金屬材料制成的,集熱器與貯水箱的連接也采用金屬零件,因此,可承受來(lái)自自來(lái)水和循環(huán)泵的壓力。目前,城市用水一般都采用集中供水系統(tǒng),自來(lái)水壓力較高,這就要求從太陽(yáng)能熱水器出來(lái)的熱水要有一定的壓力,從而,減小熱水器出水口與自來(lái)水出水口之間的壓差,為用戶(hù)使用提供方便和舒適。
組成大系統(tǒng)時(shí)性能穩(wěn)定。對(duì)于一些大型的場(chǎng)所,如賓館、游泳館、工廠(chǎng)等地方,在使用太陽(yáng)能熱水器時(shí),往往需要很多塊太陽(yáng)能集熱器組成大規(guī)模的供水系統(tǒng)。如果采用平板太陽(yáng)能集熱器,在集熱器與系統(tǒng)之間用金屬連接,而不是和真空管太陽(yáng)能熱水器那樣用橡塑件連接,就可以保證整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
因此,在建立大規(guī)模太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的時(shí)候,往往采用平板太陽(yáng)能集熱。
二、六方面的技術(shù)對(duì)比與分析
1.有效采光面積的分析與對(duì)比
無(wú)論是平板集熱器還是真空管集熱器都是通過(guò)有效采光面積而獲得太陽(yáng)的能量,因此在同樣大的集熱器外輪廊面積條件下,其有效采光面積越大,則獲得的太陽(yáng)能越多,反之則越少。因?yàn)槠桨寮療崞鳠o(wú)間隙所以平板集熱器的有效采光面積要大于真空管集熱器。
2.有效熱水量的分析與對(duì)比
太陽(yáng)能熱水器的有效熱水量是指太陽(yáng)能系統(tǒng)天天能獲得多少有效熱水,要求熱水能放出來(lái)使用,稱(chēng)之為有效熱水,放不出來(lái)的熱水是無(wú)效的,平板系統(tǒng)和真空管體統(tǒng)的有效熱水量也有很大差別的;平系統(tǒng)板有效熱水量大于真空管系統(tǒng)。
3.承壓性能的分析
平板太陽(yáng)能熱水器屬于金屬管之間的鏈接,完全能滿(mǎn)足承壓系統(tǒng)的要求,但通常的真空管集熱器熱水系統(tǒng),由于真空玻璃管與聯(lián)箱或水箱聯(lián)系解釋采用硅橡膠密封圈進(jìn)行鏈接,一般無(wú)法滿(mǎn)足承壓系統(tǒng)的要求,一旦系統(tǒng)壓力較大時(shí),真空管與密封圈靠摩擦的結(jié)協(xié)力難以抵抗系統(tǒng)壓力,迫使管子向外移動(dòng)或滑落。
4.防結(jié)垢、防凍結(jié)性能分析
太陽(yáng)能熱水器及其系統(tǒng)在北方使用一項(xiàng)種要性能是如何防止結(jié)垢和防凍結(jié),由于它是進(jìn)步使用壽命,減少維修用度的種要舉措。集熱器在北方運(yùn)行輕易結(jié)冰造成凍結(jié),因此我國(guó)盡大多數(shù)平板集熱系統(tǒng)采用回流排空技術(shù),也可以采用雙循環(huán)(亦稱(chēng)間接系統(tǒng)或二次系統(tǒng))從基本上解決系統(tǒng)的防凍結(jié)題目。為此國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家(如澳大利亞的solarhart公司)太陽(yáng)能集熱器盡大多數(shù)均采用雙循環(huán)系統(tǒng)。平板集熱器最適用雙循環(huán)系統(tǒng),而普通的真空管集熱器由于承壓不理想,不太適合采用雙循環(huán)系統(tǒng)。由于我國(guó)太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)盡大多數(shù)用于洗浴水溫一般要求在60攝氏度,結(jié)垢現(xiàn)象均不嚴(yán)種,但是集熱器內(nèi)的懸浮顆粒物如何消除應(yīng)予以關(guān)注。
5.產(chǎn)品與建筑結(jié)合難易分析
平板太陽(yáng)能集熱器,無(wú)論從整體外形、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及規(guī)格尺寸均適合與建筑相結(jié)合,可直接流動(dòng)在房頂上或嵌進(jìn)屋面上,而且極易成為屋頂結(jié)垢的組成部分,和建筑渾然成為一體,因此平板集熱器與建筑結(jié)合比真空管集熱器更好一些。
6.產(chǎn)品分析對(duì)比
平板集熱器而言,由于熱損較少運(yùn)行溫度一般要求60℃不輕易產(chǎn)生過(guò)熱現(xiàn)象,故結(jié)垢較少,其排污主要通過(guò)水箱排污管加以解決。其主要維修工作在于定期清除集熱器蓋板的塵土,若采用鋼化玻璃則蓋板的迫宛率會(huì)大大下降,由此可見(jiàn)平板集熱器的使用壽命一般在50年。
真空管集熱器由于運(yùn)行溫度比較高,忽然碰到冷熱輕易炸管裂管,其次是真空管與水箱或聯(lián)箱鏈接是采用硅橡膠密封圈,炔塾觸不好或以敷沙粒易發(fā)生滲漏現(xiàn)象,另外對(duì)于南北向豎排真空管工程或緊湊式真空管熱水器而言,由于有些地方水質(zhì)不好,真空管下部往往存在懸浮固體顆粒物沉淀,時(shí)間長(zhǎng)了,管子采光和吸熱受到影響,因此有些地方,使用3~4年后需將真空管抽出來(lái)進(jìn)行清洗,維修工作量較大。真空管本身的質(zhì)量的好壞,在很大程度上決定了集熱器的質(zhì)量,也嚴(yán)種影響熱水工程的工作量。
從以上七個(gè)方面進(jìn)行的分析,說(shuō)明平板太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)技術(shù)有很多優(yōu)點(diǎn),也是國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家平板太陽(yáng)能集熱器占盡大多數(shù)的原因,同時(shí),隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和恩民生活水平的進(jìn)步,以及產(chǎn)品出口量的逐年增大,平板集熱器技術(shù)和其它新型太陽(yáng)能集熱器技術(shù)將有越來(lái)越大的發(fā)展空間。
三、性能比較
常用熱水器性能比較,在低溫?zé)崴?0oC)需求下,基于總面積的三種類(lèi)型熱水器效率差別不大,而基于吸熱體面積時(shí),平板熱水器相比則有高大25%以上的優(yōu)勢(shì)。作為一般的太陽(yáng)能熱水工程,最好的選擇是使用平板式熱水器(熱性能報(bào)告取自瑞士SPF測(cè)試中心網(wǎng)站公布測(cè)試報(bào)告)。
眾所周知,熱水器效率方程基于不同參考面積,熱水器效率方程中各參數(shù)不同,差別比較大。作為生產(chǎn)商,一般需給出熱水器的總面積(占地面積)、采光面積、吸熱器面積三個(gè)數(shù)據(jù),供設(shè)計(jì)選型?;谖鼰崞髅娣e,一般真空管熱水器略高,但由于其結(jié)構(gòu)使然,其總面積一般也大,基于總面積時(shí),平板式熱水器效果最好,瞬時(shí)效率相比高50%以上,熱水器總面積決定了可安裝熱水器數(shù)量,所以,比較起來(lái),為達(dá)到同樣效果,需要平板熱水器數(shù)量最少,投資回報(bào)最好。
四、其他方面比較
太陽(yáng)能熱水器熱效率:平板較高52.5%,真空管較低47%。
太陽(yáng)能熱水器價(jià)格:平板較高,真空管較低。
太陽(yáng)能熱水器承壓性:平板式可承壓,使淋浴方便,真空管不承壓,易破碎。
太陽(yáng)能熱水器結(jié)水垢:平板式熱水器可排污,不易結(jié)垢,真空管下端密封,易結(jié)垢,降低熱效率。
太陽(yáng)能熱水器壽命:平板50年,真空管15年。
太陽(yáng)能熱水器耐用性:平板式強(qiáng)度高,耐用,不會(huì)爆管,下冰雹時(shí)有蓋板玻璃保護(hù),真空管會(huì)碰壞,停水后,熱的真空管突然補(bǔ)充冷水易爆管,下冰雹時(shí)直接損害真空管本身。
提示:熱效率值為1994-1997年全國(guó)測(cè)試平均值。平板式熱效率較高的原因是:真空管受熱面不完全,而且管與管之間還要留出施工安裝間隙。
從上面比較分析中可以看到,平板式太陽(yáng)能熱水器比真空管太陽(yáng)能熱水器要先進(jìn)的多,伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及節(jié)能的需求,我國(guó)太陽(yáng)能熱水器會(huì)逐漸向平板式太陽(yáng)能熱水器過(guò)度,達(dá)到國(guó)際先進(jìn)的太陽(yáng)能熱水器節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。
五、投入與產(chǎn)出方面的對(duì)比與分析
目前看市場(chǎng)上真空管太陽(yáng)能集熱器一噸水的系統(tǒng)價(jià)格大約在2萬(wàn)元至2.5萬(wàn)元間,其使用壽命宣傳為15年,運(yùn)行期間真空管太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)的維護(hù)費(fèi)用(正常運(yùn)行,無(wú)自然災(zāi)害情況)大約在總價(jià)格的10%左右。15年一噸水的太陽(yáng)能系統(tǒng)總運(yùn)行價(jià)格在5萬(wàn)至6.5萬(wàn)元間,以上價(jià)格按在平原地區(qū)考慮,在東三省或高原地區(qū),運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用需考慮到20%;
平板太陽(yáng)能集熱器一噸水系統(tǒng)的價(jià)格大約在2萬(wàn)至3萬(wàn)元間,其使用壽命宣傳為50年,運(yùn)行期間平板藍(lán)膜太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)的維護(hù)費(fèi)用(正常運(yùn)行,無(wú)人為破壞)大約在總價(jià)的5%左右,50年一噸水的平板太陽(yáng)能系統(tǒng)總運(yùn)行價(jià)格在9.8萬(wàn)元至10.5萬(wàn)元間,因?yàn)槠桨逄?yáng)能的性能比優(yōu)勢(shì),無(wú)論是在東三省還是高原地區(qū)均可。
綜合以上對(duì)比從數(shù)據(jù)上可以明顯看出,平板太陽(yáng)能整體運(yùn)行費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于真空管太陽(yáng)能,而其優(yōu)越的性能品質(zhì)更是真空管太陽(yáng)能不可比擬的。
看完這篇文章,終于弄清楚了平板集熱器和真空管集熱器的優(yōu)缺點(diǎn),無(wú)論從性能還是運(yùn)行成本等方面,平板集熱器都完勝真空管集熱器。而在業(yè)界有著“不僅僅是平板王”美譽(yù)的嘉普通,則是太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)工程的首選品牌。