1太陽能與建筑相結合、陽臺欄桿式太陽能熱水器的概念



太陽能與建筑相結合是將太陽能利用與建筑有機結合，利用太陽能集熱器替代原建筑構件（類似屋頂、雨棚和維護結構等），既消除了太陽能對建筑物外觀的影響，又避免了重復投資，降低了成本。



陽臺欄桿式太陽能熱水器是指太陽能集熱器代替建筑陽臺欄桿構件，與建筑陽臺無痕融合，實現(xiàn)太陽能與建筑護欄的相結合，在滿足集熱的同時，又起到安全防護和美化裝飾作用，還節(jié)省了建筑陽臺欄桿材料。



2國內陽臺欄桿式太陽能熱水器發(fā)展現(xiàn)狀



目前，國內陽臺欄桿式太陽能熱水器都屬于真空管類，為了解決玻璃管易碎的缺陷，需要在背部增設防護欄，這樣不但增加產(chǎn)品生產(chǎn)成本，且影響建筑外觀，不能實現(xiàn)太陽能與建筑相結合的融合，推動應用難度較大。



作為中國經(jīng)濟、科技發(fā)展的龍頭城市深圳，其的地理環(huán)境促使了陽臺欄桿式太陽能熱水器的誕生。從太陽能熱水器的玻璃真空管式、平板式、陽臺壁掛式、槽式一路走來，堅定而平穩(wěn)，2012年又研發(fā)出適于中高層建筑的陽臺欄桿式太陽能熱水器，并一度受到設計院、房地產(chǎn)開發(fā)商的歡迎。

1.整板太陽能吸熱膜制備技術

采用整板太陽能吸熱膜，不僅能實現(xiàn)太陽能吸熱膜吸收比0.94以上，法向發(fā)射比0.06，而且在生產(chǎn)工藝流程上更為合理，所消費的能源成本和人力成本更低。



2.太陽能集熱器結構強度高

陽臺欄桿式太陽能集熱器底板與側邊框連成一體，整板彎折形成整體邊框，整體邊框四周設計有槽型加強板，可以進一步增大集熱器強度；底邊框和吸熱板之間設置面板，采用整體聚氨酯泡沫保溫，保溫層充滿整體邊框和面板之間的內腔，并與它們黏結牢靠，增加整體邊框結構強度，其背面強度>1000N/m2。



3.可與建筑陽臺欄桿模塊化組裝

整體邊框四角各設有一個連接件，連接件的一端與整體邊框通過緊固件或其他常用的緊固方式實現(xiàn)固定連接，其另一端與建筑物陽臺的欄桿連接件進行配合連接。采用這種結構的連接件，可使所述集熱器與建筑陽臺欄桿其他部件進行模塊化組裝，方便安裝。



4.可成為建筑陽臺欄桿的一部分，節(jié)省建筑材料。

由于陽臺欄桿式太陽能集熱器具有足夠的強度，可以垂直安裝在建筑陽臺欄桿上，代替鋼化夾膠玻璃（或柵欄）和上下水平橫桿，節(jié)省建筑成本投入，美觀實用。



4對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的作用與影響



1.加強太陽能行業(yè)與建筑行業(yè)間的溝通與合作

以前的太陽能熱利用產(chǎn)品不管是真空管太陽能熱水器還是平板太陽能熱水器，均是在房屋建成后附加在建筑上的，要么放置在樓頂，雖然安裝、維護較方便，但需考慮防雷、布線等問題，安全隱患大。而陽臺壁掛式太陽能熱水器，每家每戶立使用，管理方便，但附加在建筑陽臺位置，造成重復投資。



本項目產(chǎn)品在房屋建設之初，設計院、房地產(chǎn)開發(fā)商充分考慮到太陽能熱水器的安裝需求與安裝方式，將太陽能熱水器作為建筑的部件與建筑建設同步進行，降低了建筑投資，提高了產(chǎn)品性價比，而且加強了太陽能企業(yè)與設計院、房地產(chǎn)商的合作與交流，為太陽能產(chǎn)品的推廣提供了便利條件。

“實驗證明，這種熱泵能源中心與燃氣類產(chǎn)品相比，節(jié)能率在20%以上，一家一戶一套6匹機系統(tǒng)就可以節(jié)能、舒適的需求。壓縮機是空氣能熱水器的核心的部件，空氣能熱水器能將空氣中免費的能量“泵”到水中，進行制熱，產(chǎn)生熱水，全賴壓縮機的作用。因此，壓縮機相當于空氣能熱水器的“心臟”，壓縮機性能的好壞，直接影響到熱泵產(chǎn)品的整機性能。
以前由于壓縮機技術的制約，使得部分實力較弱的熱泵企業(yè)在開拓北方市場時顯得力不從心，陽臺壁掛太陽能空氣能熱水器因此不能在北方普及，使得北方熱泵經(jīng)銷商也喪失平臺。如今，熱泵技術的大升級，讓熱泵采暖在北方普及成為現(xiàn)實，太陽能批發(fā)給北方熱泵經(jīng)銷商贏來廣闊的創(chuàng)富平臺與空間。目前國家特別重視節(jié)能減排事業(yè)的發(fā)展，鼓勵熱泵采暖能得到廣泛使用。如在今年1月，發(fā)布明確提出深層地熱和燃煤燃油鍋爐改用熱泵給予50%的資金支持，力爭到2017年全市熱泵系統(tǒng)供暖面積達7000萬平方米。又如今年，提出淘汰5萬臺燒煤小鍋爐，減輕北方霧霾等等。這些下，讓熱泵采暖贏得發(fā)展契機，也為北方熱泵經(jīng)銷商帶來無限商機。

家用太陽熱水器的支架設計應合理，應有足夠的強度和剛度才能正常的承重能力。在一些日常風力較大的地區(qū)，尤其是沿海地區(qū)，在選購家用太陽熱水器時還應注意該產(chǎn)品是否作了抗風設計，并且產(chǎn)品盡量避免安裝反光板。3、在選購時還應考慮到家中常住人口數(shù)量，以確定所購買家用太陽熱水器實際可用容水量的大小。一般以40~50升水/人的用水標準選擇容量合適的產(chǎn)品。另外，在選購時應咨詢產(chǎn)品所標示的容水量指的是理論總容水量還是實際可用容水量。
4、如果購買的家用太陽熱水器需要配置輔助電加熱裝置，應選擇具有電氣安全設計的產(chǎn)品，并檢查所配的電加熱裝置應具有CCC安全認證標志。5、選購其他相關配件，如自動上水裝置、水溫水位顯示儀、電磁閥時應審慎，有些產(chǎn)品組成部件過多，可靠性不高，時間一長就容易出故障影響用戶的使用。選擇時要問清楚各部件和配件的使用壽命、保修期限及保修條件。
6、盡量選購標有能效等級的產(chǎn)品，能效等級是表征家用太陽能熱水系統(tǒng)能效指標高低的一種分級方法，達到3級，產(chǎn)品才允許上市銷售；2級，表示能效等級中等；1級，表示能效等級高。能效等級標注值是消費者選購節(jié)能的家用太陽能熱水系統(tǒng)直觀的參考指標。7、家用太陽熱水系統(tǒng)的售后服務非常重要。盡量選擇品牌的產(chǎn)品和售后服務有保障的經(jīng)銷商。因為家用太陽熱水系統(tǒng)是耐用消費品，而且通常是安裝在樓頂，一旦發(fā)生故障，用戶很難自己解決，所以售后服務一定要有保障。目前，市場上整機免費保修期一般為3~5年不等。

安裝使用1、建筑物上適宜安裝家用太陽熱水器的地方是屋頂平面，其次是較大的南向露臺。不論安裝在什么位置，建筑結構都應能承載家用太陽熱水器裝滿水后的重量；安裝時，要有防風、抗翻倒、防墜落、防雷擊等措施等，以用戶能安全使用。2、在安裝過程中應注意檢查支架應牢固、到位，所有螺絲及接頭應擰緊，上下水管安裝位置合理，產(chǎn)品本身應有加固措施等等。另外，在上水管路中一定要安裝止回裝置，以防止熱水回流，倒灌入冷水管道引發(fā)事故。
3、由于家用太陽熱水系統(tǒng)是安裝在戶外，使用時間一久，真空管表面就會被灰塵覆蓋，從而導致其吸熱效率降低。所以對熱水系統(tǒng)的真空管應定期清洗，特別在冬季多雪的地區(qū)，雪后更需要及時清理。太陽能熱水器不上水是什么原因呢?其實太陽能熱水器上不了水是太陽能熱水器常見故障。說其原因也有很多，如真空管原因，太陽能熱水器上下水管原因，自動控制儀原因所致可能是自來水的原因等等。你家的熱水器用起來煩惱困擾嗎?下面就太陽能熱水器為什么不能上水或上不了水的原因和解決辦法作簡單的分析。
可能情況一、真空管壞了。如果太陽能熱水器使用不當很容易導致真空管爆，導致太陽能熱水器上水后水全部從壞掉的真空管流掉了。真空管爆的原因多數(shù)是因為在太陽升起之后給太陽能熱水器上水導致的，由于這時真空管里的溫度已經(jīng)很高能達到200多攝氏度，。所以給太陽能熱水器上水一定要選擇在日出前或日落后1小時進行。還有少數(shù)原因是因為真空管被凍裂，如果在寒冷的冬天多日沒有陽光，真空管里的水也結冰了，導致真空管被凍裂，所以如果在冬天連續(xù)幾天沒有太陽就盡快把太陽能熱水器里的水用完。
可能情況二、太陽能熱水器上下水管凍了或漏水了。由于上下水管有一部分在室外如果保暖措施做得不好，就很容易使水管被凍住，如果水管被凍住了就上不了水了，所以一要注意水管的保暖。還有就是水管漏水的情況，可能水水管被凍裂或水管的鏈接頭松了，會導致上去的水又全部漏掉了，造成上不進水的假象?？赡芮闆r三、自動控制儀原因，因為有時控制面板和傳感器故障傳送錯誤信號或無法傳遞信號給執(zhí)行機構，導致無法上水。這時要及時更換控制面板和傳感器。

加之城鎮(zhèn)居民居住較為分散、房屋建筑保溫性差，有人士認為，這樣的條件適合應用分散式空氣源熱泵實現(xiàn)間歇采暖和單調控。未來以家庭為單位、小規(guī)模住宅一體為單位實施分散式采暖將成為南方供暖的趨勢。中國工程院院士、清華大學建筑節(jié)能研究中心主任認為，只要有條件、有機制，供暖系統(tǒng)的末端就應當采用分散模式。分散模式或類分散模式的運行能耗遠低于集中式模式。實踐和研究表明，供熱系統(tǒng)中哪個環(huán)節(jié)是集中的哪個環(huán)節(jié)就呈現(xiàn)高運行能耗。
而這一地區(qū)的居民也習慣了各種分散式的采暖方式。調查顯示，2009年冬天，上海市785戶居民中有超過90%的居民使用空氣源熱泵供暖，使用燃氣壁掛爐的用戶為1%，還有居民采用電加熱輻射器、電暖風機、電熱毯作為輔助取暖設備。由此可見，不論是氣候特點、建筑分布情況、居民習慣，還是國家節(jié)能減排大形勢的要求，與集中供暖相比，單可調的分散采暖方式更適合我國長江流域。
住房和城鄉(xiāng)相關負責人在接受新華社采訪時也明確表示，夏熱冬冷地區(qū)，有必要設置取暖設備，但建議因地制宜地采用分散、局部的供暖方式。長期爭論不休的南方冬季采暖模式的選擇問題，由此一錘定音，也意味著各種分散式供暖設備在南方將有著廣闊的市場。能源中心，集三大功能于一體在明確分散式供暖方式的同時，根據(jù)夏熱冬冷地區(qū)供暖期短、供暖負荷小且波動大等特點，住房和城鄉(xiāng)提倡采用戶用熱泵式分體空調器、燃氣壁掛爐、電采暖等分戶單供暖方式，以及地源熱泵、水源熱泵、太陽能輔助等局部供暖方式，并且鼓勵充分利用地熱能、太陽能等可再生能源供暖，提高居住環(huán)境舒適度。
有數(shù)據(jù)顯示，與集中供暖相比，新型的分散采暖方式在室內舒適度的前提下，居民采暖支出為每戶1200～1300元，遠低于北方集中供暖季所需的2000至3000元，向大氣排放的污染物也明顯減少。與交通大學研發(fā)的一機多能能源中心，就是通過利用太陽能、空氣能等可再生能源來解決南方特別是長江流域七省二市的冬季供暖問題。以往，每個家庭要分別購置采暖設備、空調、熱水器，以滿足生活所需的采暖、制冷、熱水三類主要生活需求。這些設備不但費用高、能耗高，而且占據(jù)空間大。一機多能能源中心則創(chuàng)新性地集采暖、制冷、熱水三大功能于一體，將家庭主要的耗能設備組合，不但能創(chuàng)造更節(jié)能、更舒適的家居環(huán)境，而且方便使用、節(jié)省居室空間，成為家庭用能的一種全新模式。
交通大學機械與動力工程學院制冷所所長、太陽能發(fā)電及制冷工程中心主任王如竹表示：“經(jīng)過反復調研和研究，我們發(fā)現(xiàn)提供采暖、制冷、熱水的綜合解決方案可以讓產(chǎn)品更加節(jié)能，從而為用戶帶來很大利益，也更符合現(xiàn)代建筑的美觀、舒適、節(jié)能的要求。”一機多用，節(jié)能家居新方向據(jù)介紹，“太陽能熱泵·空氣能熱泵·一機多能能源中心”可一年四季提供45℃以上的生活熱水，并且在夏季可同時能滿足空調制冷需求，在冬季5℃以上的氣候條件下能夠室內溫度在18℃22℃度?！斑@主要歸功于產(chǎn)品特的雙核換熱和art智能微感換熱技術?！?br /> 王如竹介紹，雙核換熱技術是使用兩套換熱裝置，使冷熱水換熱可根據(jù)需求交替變換，一機多能具備制冷、采暖、熱水、制冷熱水、采暖熱水5種工作模式，實現(xiàn)24小時熱源不間斷，從而滿足冬季采暖、夏季空調制冷、一年四季有熱水等多種用能情況下的換熱穩(wěn)定。art智能微感換熱技術則是采用立體式換熱末端，將主動換熱與被動對流換熱相結合，通過適當增大換熱面積實現(xiàn)小溫差、低流量、低噪音下的穩(wěn)定散熱，同時大限度地利用熱源，告別了“強吹風”式的采暖弊端，換熱均勻，并且空氣清新不干燥，大大增加了室內的舒適性。
雙核換熱和智能微感換熱技術的結合，提升了采暖和制冷的舒適性，節(jié)能效果明顯。實驗證明，這種熱泵能源中心與燃氣類產(chǎn)品相比，節(jié)能率在20%以上。一家一戶一套6匹機系統(tǒng)就可以節(jié)能、舒適的需求?！耙粰C多用代表了未來家居節(jié)能設計的方向。粗略估算，接近70億平方米的建筑節(jié)能改造蘊含著上萬億元的市場空間。公司將加快產(chǎn)業(yè)化推廣，爭取讓廣大南方家庭早日告別寒冬。