发布时间:2012-4-24 字号：
江苏浴普太阳能有限公司 侯亚平 王文虎
摘要 本文通过对常压太阳能集热器和电热水器特点的分析，指出常压太阳能集热器和电热水器结合方式市场前景广阔。
关键词 太阳能集热器 电热水器
0前言
金属流道集热器和承压水箱的结合，采用自然循环的换热方式，本身就是分体式太阳能热水器技术的一大进步。尽管如此，由于集热器采用了金属流道，再加上配以专门的换热“介质”和专门带换热器的水箱，使得其成本居高不下。也因此很多地产开发商对这种产品适用性赞赏有加，但对其价格却“望而却步”。那么能不能实现在达到其使用功能的同时，大幅降低成本的可能性呢？常压集热器和电热水器结合模式解决了这个问题。
1 城市市场对太阳能热水器产品需求的多样化
从真空管太阳能热水器问世一直到今天，普通直插式全玻璃真空管太阳能热水器以其结构简单、易生产、极高的性能价格比一直是市场的主流产品。城市市场产品购买的对象由以往的直接用户，变成房地产开发公司以及民用住宅的所有权者。今后，城市太阳能热水器市场将会有以下特点：
1.城市市场对太阳能热水器产品的需求呈现出多样化的趋势，“统一规划、统一采购、统一安装”是主要的销售模式，单个项目规模大。
2.与建筑相结合安装，对太阳能热水器产品提出了更高的要求。
3.各地政府陆续出台的强制性安装太阳能热水器政策，对阳台壁挂太阳能热水器产品的需求将进一步增大。
4.民用建筑设计院、房地产开发商、太阳能热水器厂商等联合得更加紧密，共同参与设计、规化和安装。
5.对高层民用建筑太阳能热水器市场，无技术含量和科研投入的太阳能热水器厂家将会被淘汰出局。
6.壁挂太阳能热水器市场潜力大。由于壁挂太阳能热水器易和建筑相结合安装，显示出其对高层建筑极强的适应性，目前也是壁挂太阳能市场的起步阶段，其市场潜力巨大。
2 阳台壁挂太阳能热水器结构和工作原理分析
2.1阳台壁挂太阳能热水器结构图（见图1）
图1 阳台壁挂太阳能热水器结构图
2.2工作原理
2.2.1选用“U”型管太阳能集热器，通过“工质”间接换热循环。
2.2.2在水箱中加装换热器，使用的水和换热“工质”的热能交换通过水箱内部的换热球完成。
2.2.3自然循环系统将储热水箱置于集热器上方，循环介质在集热器中接受太阳幅射的加热，温度上升，造成集热器及储热水箱中温度不同而产生密度差，因此引起浮力，此一热虹吸现象促使循环介质在储热水箱及集热器中上下自然流动，不断与储热水箱中的水进行热交换，加热水箱中的水。
3 目前市场上流行的阳台壁挂太阳能热水器性能价格比分析
3.1目前市场上流行的阳台壁挂太阳能热水器产品主要有自然循环、间接换热、承压运行的技术特点。以搪瓷内胆带电加热的承压热水器挂阳台上方，金属流道的集热器挂于阳台，通过“工质”间接换热。
3.2 整个系统造价高。带内胆的换热水箱需要专门定做。一般太阳能热水器厂家基本不做水箱。很多的地产开发商对其价格很难接受。
3.3不易实现水箱和集热器的远距离安装。一般2者安装的水平距离都不大，局限于阳台内外。
4 常压太阳能集热器和普通电热水器兼容使用系统结构特点
4.1常压太阳能真空管集热器,集热器边框采用优质铝型材电泳技术，进行哑光处理，美观耐腐（见图2）
图2 常压太阳能真空管集热器
4.2安装于室内的容积式电热水器（见图3）
图3 电热水器
4.2.1电热水器直接同常压真空管集热器连接，利用电热水器的冷水进口和热水出口，形成循环。
4.2.2换热系统通过换热器与“工质”水箱的水完成热交换，换热“工质”系统常压运行，安全、可靠。
4.2.3任何电热水器水箱高位放置，热虹吸现象促使储热水箱的水与集热器中水上下自然流动，不断与换热器中的水进行热交换。
5 常压太阳能集热器和普通电热水器结合使用新型壁挂产品的特点分析
5.1集热器成本低廉。采用常压全玻璃真空管集热器，取代了代金属流道集热器，使成本大幅度降低。
5.2能和任何形式的容积式电热水器兼容使用。无需定做专门的带换热内胆的承压水箱，直接采用电热水器，使得水箱的可靠性大大增加。甚至与用户原有旧电热水器兼容使用。
5.3我们提供给用户的主要是集热器及其系统集成，市场竞争力大大增强。与地产商配套供应时，前期设计和安装仅仅体现在集热器的安装和系统集成2个方面，使得地产商节约了水箱的投资。用户入住后，可由用户甚至可以自行选用任何品牌的容积式电热水器。
5.4 从外观和集热器的安装方式上和常规壁挂太阳能一样，能达到与常规壁挂太阳能和建筑结合安装系统的美观效果。
5.5该类壁挂太阳能热水器的研究重点集中在常压集热器和系统集成2个方面，避开了内置换热器及水箱的研究。换热系统是常压运行，使得该类产品技术上更可靠更、更简单。
5.6 可方便实现水箱和集热器远距离安装 由于热交换在开式系统的集热器内完成，只要增加1台微型水泵就能实现远距离安装。使得安装环境不仅仅局限在阳台，安装环境的适应性大大增强。
5.7 组装维修方便快捷 由于采用常压可拆卸式真空管集热器模块，其运输方便，组装维修快捷。
6 目前主流壁挂太阳能产品与常压集热器和普通电热水器兼容壁挂产品优缺点比较分析
6.1 2者最大的区别在于：常规产品换热“工质”系统是承压运行；后者是换热“工质”系统水开式常压运行。
6.2都采用“工质”换热，但常规产品需要专门的换热工质，承压或者微承压运行；而后者直接用水作为“工质”，常压运行，安全性、可靠性大大增强。
6.3 相比常规产品而言，单管破裂会漏水（影响系统运行，但漏水量不会很大）。十几年的实践证明，一般情况下全玻璃真空管是不容易破裂的。
6.4 在高强度的阳光照射下，会存在换热面积不够的问题。为了克服此缺点，采取增大集热面积的方法补偿热损耗。但同时由于面积增大，在冬季光照弱的情况下，会产生更多的热水。
7 结论
通过以上对常压真空管太阳能热水器和电热水器性能特点的分析，得出在壁挂式太阳能热水器越来越广泛应用的今天，将真空管集热器和电热水器结合将会是一种低成本的、具有广阔市场前景的方式。（cdl）
来源：《中国太阳能工程》
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