小管径螺纹重力热管的传热性能研究 ...
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小管径螺纹重力热管的传热性能研究
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无水箱太阳能实现了核心的技术突破
提要：受河南省科技厅委托，日，郑州市科技局组织有关专家，对锦彩无水箱太阳能项目进行了成果鉴定。（注：作者系郑州新一代太阳能科技有限公司董事、技术总监，国内大口径真空管发明第一人、无水箱太阳能行业发明第一人）返回太阳能联盟网首页　　正在我们为如何提高搪瓷内胆水箱性能绞尽脑汁时，一款全面颠覆有水箱的“模块化无水箱太阳能热水系统”已经研制成功！日，由郑州新一代太阳能科技有限公司完成的锦彩无水箱太阳能，在郑州通过了省级科技成果鉴定，并于日成为“河南省建设行业科技成果推广项目”，正在积极开拓全国。　　受河南省科技厅委托，日，郑州市科技局组织有关，对锦彩无水箱太阳能项目进行了成果鉴定。鉴定委员会听取了研制单位的汇报，审查了相关资料，经质疑和，一致认为：锦彩无水箱太阳能可实现集热储热一体化；在单个集热模块上加装防爆罩，实现了过热及破损防护；通过稳定可靠的控制系统和进出水管组合一体盖将集热过程中形成的压力逆流循环经冷水管路泄压，实现了无压集热，承压运行；采用模块化，可根据需要组合成相应系统。专家认为，锦彩无水箱太阳能具有模块化、标准化、集热和储热一体化、安装方便、运行安全可靠等特点。经国家太阳能热水器质量监督检验中心检测，该太阳能热水系统符合GB/T 、GB等标准的要求。经用户使用表明：锦彩无水箱太阳能性能稳定、外型美观、占用空间小，实现了建筑一体化安装要求，经济社会效益显著，推广应用前景广阔。鉴于锦彩无水箱太阳能“设计合理、技术先进，在玻璃法兰口真空集热管、进出水组合一体盖及法兰密封装置设计方面有创新，达到国内同类产品领先水平”，鉴定委员会同意通过鉴定。　　有水箱太阳能的罪与罚　　现有的太阳能与建筑一体化市场是“阳台壁挂分体式太阳能”的天下。然而，这款产品具有先天性的缺陷，我总结为“六宗罪”：一、有水箱，占空间，遭排斥；二、二次四级换热，吸热效果差，水温低；三、安装有角度要求，影响外立面；四、水箱寿命短且易漏水；五、介质必须两年一更换，否则系统瘫痪；六、顶出式混水，影响洗澡。　　其实，这些问题都不难解决。核心问题就在于取消水箱，而取消水箱的核心难题，就是解决好用于装水的闷晒容器。　　从集热原理来分，国内在取消水箱方面的探索形式分为真空管式和相变式两种。其中，对于真空管装水的闷晒容器的研究，已经有十多年的时间，但由于一些核心的技术难关无法逾越，许多探索者都失败了，教训很惨。从2002年起，我本人就致力于Φ58mm、Φ70mm真空管的研究，是国内首先生产Φ58 mm、Φ70 mm、Φ102 mm、Φ125 mm、Φ160 mm三腔、内置反射板真空管的个人和单位。经过不懈的努力，终于2009年底攻克了技术难关，研制成功了专利产品Φ125mm玻璃法兰口真空太阳能集热管，并以此作为模块，根据客户的不同需求，组装生产模块化无水箱太阳能热水系统。目前，有关无水箱太阳能的产品和系统，本人均已获得完整、连续的知识产权保护。有一些龙头企业，由于没能攻克技术难关，逐步放弃了对大管的研究，转而做起了相变式产品，也已推向市场，售价却高达1万多元/台。我认为，这是一种无奈的舍本逐末。　　我将以Φ125mm玻璃法兰口真空太阳能集热管为核心部件的锦彩无水箱太阳能的优势也总结为六条：一、无水箱，把阳台还给业主；二、直接换热，热水温度是有水箱产品的两倍；三、可垂直安装，能完美融入建筑；四、寿命达20年，是有水箱产品的两倍；五、无需换热介质，系统运行可靠；六、杜绝因混水导致水温低的技术难题。　　无水箱太阳能的由来　　无水箱太阳能并不是没有水箱，而是水箱和大口径真空管集热器合二为一，水装在大口径真空管里。它实际就是一台闷晒式热水器，但技术上有所创新、突破。　　上世纪80年代，市场上便有闷晒储水式热水器产品在售，结构很简单，一般有这么几种：一、黑色塑料或橡胶袋式；二、涂黑色的储水桶、箱式；三、涂黑大口径钢管并排放在箱体里，底部用岩棉类保温，上面加盖玻璃板，称为保温箱式，等等。上世纪90年代，随着平板太阳能热水器进入市场，在长江以南用得比较好，但价格比较较高，难以普及。这时的全玻璃真空管太阳能热水器是新产品，口径很小，规格都是内径37mm、外径47mm、长1.2米的——这就是原版的清华技术。　　真空管是太阳能热水器的核心，其结构如同一个拉长的暖瓶胆，内外层之间为真空。在内玻璃管的表面上利用特种工艺涂有光谱选择性吸收涂层，最大限度地吸收太阳辐射能。经阳光照射，光能转化成热能，传递给水，使水温升高。因热水比重小，向上运动，流向上部水箱中的上层，而比重大的冷水下降，流入真空管。不过，这样循环，造成冷热水的对流热损较大，而且，真空管里的水温要高于水箱5℃才能启动循环。比如，水箱里的水温是10℃，管内的水温是5℃，阳光必须将管内的水加热到15℃，才开始循环。特别是到了冬天，如果水箱里的水温是40℃，刚够洗澡，管内水温是10℃，阳光必须将管子里的水加热到45℃，才能循环。若阳光无法连续照射真空管，热水器将难以启动，这就是其阴天升温慢的原因。　　由于我国的水质不好，加上真空管口径小、温度高，随着热水器的使用，结垢会很严重。用不了多长时间，管内水垢就满了，热效率降得很低，返修率特别高。业内的解决办法，就是将管的直径加大，这就有了Φ58mm管、Φ70mm管，等等。　　待管径加大到70mm后，问题又来了。由于水量和管径是一个2次方函数关系，管径的变化带来了水量成级数的变化，水量大了，可吸热面积却相对小了，水从真空管到水箱里，上述必须有5℃温差才循环的“循环滞后效应”起动就更明显了，浪费的热能也更多。　　发现这种情况后，人们就想到，为什么非要这么循环？干脆把管子的直径加粗到能容下一定水量，把水箱取消掉，直接闷晒，不就行了吗？　　这就是无水箱太阳能的由来。　　实现了哪些突破　　管径加粗，可以闷晒，密封问题就来了。　　由于整根管子变成了一个两层的闷晒容器，太阳照晒时，盛水的内管温度很高，直径发生很大变化（空晒需承受300℃左右的温差收缩变化），而外管是环境温度，直径不变化。于是，外管难以消化掉内管的膨胀力，就会爆管、漏水。这就是用大管闷晒的核心难题，多少年来，人们都解决不了。　　我们用法兰的形式解决了这个问题！　　我们将内外管合在一起，加工成一个法兰口，使内管的膨胀力充分地传导过渡给外管，从而彻底解决了管子因300℃左右的温差爆管问题。经过法兰口密封的大管子漏水问题也解决了，管子非常稳定。这就是我们的核心突破！　　所以说，我们的初衷并不是要搞什么颠覆，而是解决问题，没想到，由于大管问题解决得太好了，组装成的无水箱太阳能反倒形成了对有水箱太阳能最彻底的颠覆！　　大管的加工工艺和成品率　　我们普通太阳能所用的小管，壁厚通常是1.3～1.5mm。之所以采用这么薄的管，就是为了加工时让它快速溶解、快速焊接。　　我们无水箱太阳能所采用的是3.3的高硼硅玻璃管——这种管子咱们国家1985年以前生产不了，都是由美国康宁公司生产，壁厚3.0mm（内管和外管都是），法兰的厚度是9mm，法兰口的堆料量是65～85g。　　从理论上讲，3.3的硼硅料是不可高温常时间二次加工的。原因是，3.3高硼硅玻璃料性短，高温料性易变，二氧化硼易挥发。那么，怎么将这么粗的高硼硅玻璃管密封起来呢？经过不懈的摸索和努力，我们采用了一种可靠的工艺，让它在短时间内快速融化、快速焊接，确保熔接。目前我们的成品率是96%！一般小管的成品率(管理好的企业)是96%～97%。　　采用了一种什么“可靠的工艺”？　　再说就涉及到我们的商业机密了。我们的成品率已经达到96%，小管的成品率才不过如此，可见我们的工艺非常成熟。　　3.3硼硅料二次烧制加工本身就是一个难点，我们又增加了更难的法兰技术，因此，就3.3硼硅料加工法兰这个技术来说，一般厂家想达到这个工艺，确实有点难度。目前国内能做到，成品率还这么高的，除了我们，还没听说有第二家。因为这个法兰源自德国技术，而我们是德国菲斯曼公司的法兰供货商。正是因为受到很多给德国加工法兰的启发，在雄厚的法兰加工技术基础上，我们用了八年的时间，才探索出了3.3硼硅料壁厚3.0mmz中空双层玻璃法兰加工技术，具有一定的偶然性和不可复制性。　　无压集热、承压运行　　众所周知，水受热，水温度升高，体积增大，超过100℃就汽化，体积急剧膨胀，如不能解决这一问题，热水器将无法运行使用。　　业内解决闷晒式热水器因集热造成水温过高、压力过大的方法，通常就是装一个泄压阀，一个水汽分离阀，或者，在热水器管路高点加一个电磁阀通向大气。然而，如果热水器在阳光照射条件较大的状态下几天不用，所装的水将会沸腾，电磁阀在高温状态下大部分都不可靠。这是一个巨大的隐患。这一难题挡住了不少热水器同行。　　而我们的无水箱太阳能热水器将这些通用的原件统统都设置在热水管路之中，将无压集热、承压运行转化简便顺畅，并可根据光照条件，设定一个85℃上限65℃下限自动温控系统。当热水器温度到达85℃时，防爆遮阳一体罩将自动遮挡阳光，当温度低于65℃时，防爆遮阳一体罩自动打开。如遇极端状态，我们设有二级安全保护装置，即安全阀（0.3Pa）和终极安全保护防爆膜片（0.4Pa），这两个保护装置打开释放压力后，可确保热水器的安全。　　我们怎么解决“负压”？　　一般热水器负压多产生于密闭系统类热水器，而我们的热水器常态下非运行是和大气相通的，不存在负压；有压运行时，是和自来水系统相通的，更不存在负压现象；在极端状态下，我们的热水器设有防爆膜片（±0.4Pa）。　　无水箱太阳能怎么除垢　　在热水器的使用过程中，肯定会产生水垢。除了沈阳的水呈弱碱性，不产生水垢外，我国大部分地区的水都是弱碱性，都会结水垢。郑州用的是黄河地表水，水垢就更严重了。　　对此，我们采取的措施是，将进水口设计在下部，出水口设计在上部。由于水垢不能很厚地附着在玻璃上，如我们家里使用的暖瓶一样，都是结成很薄的片就脱落了。这样，底部进水的水流就会把这些薄水垢片带到出水口的下边，而出水口又很高，不会流出去造成水管堵塞。即便偶尔有一些小碎片进入出水口，由于我们用是4分的水管，畅通性很好，也不会堵。　　那么，水垢的量是多少呢？我们做的实验表明，像郑州，三年时间所结的水垢仅占到管容积的2%，很少，无需清洗。而同在郑州，在同样的条件下，小管三年时间所结的水垢能占到管容积的15%～20%，五年能占到60%，必须清洗一下。　　从清洗的方法来说，我们大管的口是螺纹，管口直径是72mm，和我们喝水的杯子口一样大，拧开后，很容易将水垢片倒出来。业主自己就可以操作，但我们还是建议由我们的售后服务人员操作，以免业主破坏其他配件。小管就不可能这么容易了。　　综上所述，无水箱太阳能必将成为太阳能与建筑一体化的趋势，是太阳能光热利用发展史上的一次革命！（注：作者系郑州新一代太阳能科技有限公司董事、技术总监，国内大口径真空管发明第一人、无水箱太阳能行业发明第一人）&延伸阅读
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太阳能热水器（图）
　　太阳能热水器 Solar water heater太阳热水器原理　　太阳热水器是利用太阳的能量将水从低温度加热到高温度的装置，是一种热能产品。太阳热水器是由全玻璃真空集热管、储水箱、支架及相关附件组成，把太阳能转换成热能主要依靠玻璃真空集热管。集热管受阳光照射面温度高，集热管背阳面温度低，而管内水便产生温差反应，利用热水上浮冷水下沉的原理，使水产生微循环而达到所需热水。太阳能热水器的原理以及制造材料　　太阳能就是真空管和不锈钢水箱,支架组成的,太阳能热水器便是太阳能成果应用中的一大产业，它为百姓提供环保、安全节能、卫生的新型热水器产品，太阳能热水器就是吸收太阳能的辐射热能，加热冷水提供给人们在生活、生产中使用的节能设备。 　　系统组成 　　◆ 集热器： 　　系统中的集热元件。其功能相当于电热水器中的电热管。和电热水器、燃气热水器不同的是，太阳能集热器利用的是太阳的辐射热量，故而加热时间只能在有太阳照射的白昼。 　　◆ 保温水箱： 　　和电热水器的保温水箱一样，是储存热水的容器。 因为太阳能热水器只能白天工作，而人们一般在晚上才使用 热水，所以必须通过保温水箱把集热器在白天产出的热水储 存起来。容积是每天晚上用热水量的总和。采用同乐搪瓷内 胆承压保温水箱，保温效果好，耐腐蚀，水质清洁，使用寿 命可长达20年以上。 　　◆ 连接管道： 　　将热水从集热器输送到保温水箱、将冷水从保温 水箱输送到集热器的通道，使整套系统形成一个闭合的环路。 设计合理、连接正确的循环管道对太阳能系统是否能达到最佳工作状态至关重要。热水管道必须做保温处理。管道必须 有很高的质量，保证有20年以上的使用寿命。 　　环保作用 　　每平方米平板太阳能集热器平均每个正常日照日，可产生相当于2.5度电的热量，每年可节约标准煤250公斤 左右，可以减少700多公斤CO2的排放量。太阳能热水器的广泛运用，包括生活用热水，采暖，空调,在省钱 的同时必将极大地改善地球的污染状况。 　　A．真空管式太阳能热水器工作原理：真空管吸热-微循环-保温水箱-测控制系统-用户。　　真空管式太阳能热水器，利用真空管集热，最大限度的实现光热转换，经微循环把热水传送到保温水箱里，通过专用管路至用户。控制系统把自来水通过控制阀，控制仪等送至太阳能以达到自动化控制。辅助电加热安置在水箱里，已备阴、雨、雪天使用，节电90%。并自动化运行。 　　性能特点及技术参数 　　⑴集热元件-真空管技术参数规格: 1200mm×47mm 1500 mm×47mm。 　　目前集热效果的最好的是AL---N/AL真空溅射选择性镀膜，本产品采用1.2、1.5m利用该涂层的玻璃真空管，其吸收率 ≥0.93红外发射率ε≤0.6，平均热损Uct0.9W/O℃真空度P≤5×10ˉ3pa采用性能相当于美国的高硼硅3.3特硬玻璃制造。　　⑵．保温材料性能特点及技术参数： 　　保温材料的好坏直接关系着热效率和晚间清晨的使用，在寒冷的东北尤其重要。目前较好的保温方式是进口聚氨脂保温，若配料、工艺、环境、温度不适，也会造成发泡不均或泡孔过大、工质缓慢漏失保温性逐渐下降的后果，这就需要厂家有专门的发泡机械、标准化模具和较高的工艺技术水平。另外，我们不仅要了解产品用材工艺、还要看厂家的机械设备、模具等有机成本的高低、质量监测的水准。产品质量直接关系消费者的利益。 　　聚氨酯保温层厚度：70mm闭孔率:65.69％导热系数:19.83mw/m.k，并经过高温熟化处理。 　　⑶水箱内胆与支架　　水箱内是储存热水的重要部分，其用材料强度和耐腐蚀性至关重要，优质的选材应是进口SUS304板材，厚度在0。6mm--0。8mm之间不锈钢板，氩气保护,高频自动焊接,提高钢板在各种水质或各种环境耐腐蚀性能，是比较先进的焊接工艺 ，支架材料全部采用不锈钢（SUS304），外观美观、强度高、整体采用螺栓连接，支架、整机刚性强,而且利于运输安装，抗腐能力强。　　B．热管承压式太阳能热水器工作原理：真空管吸热-热管传导热-保温水箱-控制系统-用户。（价格较高） 　　热管承压式太阳能热水器，利用真空管集热，内置¤ 型翅片，把高温环境中的热量传给热管、热管迅速将热量传入水箱，特别在多云，辐射强度低的情况下，启动传热快。经连续测试，热管式太阳能热水器，日平均热效率高达56%。 　　传热元件-热管技术参数规格：φ8×1520 　　⑴．国内热管生产厂很多，我们对国内所有热管进行检测，按GB/T、GB/14813---1993对热管性能和热管寿命进行实验检测，大多有机热管在一、两年后，传热效率明显下降，最后选定无机分子热管（美国-MACBLE公司专利技术），通过美国思坦福研究院（SRI）长期系统测试，证明其具有卓越的传热性能。传热不需工质相变，靠分子热运动、传热快、传热效率高。 　　⑵．承压能力高 　　热管式太阳能热水器水箱，采用2MM厚钢板，弧型封头，CO 2自动焊接，承压能力0.6MPa，密封工作压力高达1.2Mpa。选用国际先进化学镀镍技术，表面喷涂达到国际先进水平。集热器可承受自来水的压力（试验压力最高可达1.2MPa）。尺寸符合TB311-74规定， 　　⑶．抗冻、承载能力强 　　热管式太阳能热水器采用热管传热技术，集热管内无水，不会因高寒地区气温过低而冻破集热管，从而影响使用。而且因管中无水，若一支热管破损，不会影响整机工作，这样热水器使用范围更广。支架材料全部采用不锈钢（SUS304），外观美观、强度高、整体采用螺栓连接，支架、整机刚性强而且利于运输安装，抗腐能力强。太阳能热水器技术的发展　　我们国家追溯历史在1958年，天津大学有12.6平米的太阳能浴室。到1973年世界能源危机，寻求可再生能源，我国在上世纪70年代末起，加大研发与生产太阳能集热器。1979年前后我国有些单位迎头研发全玻璃真空管集热器。清华大学运用电真空物理的背景，坚持了下来。结构就是一个拉长的暖棚，只不过在内玻璃管上有一层选择性吸收涂层。　　清华大学的发明专利就是铝―氮/铝太阳选择性吸收涂层，在世界上开创用单个铝阴极通过磁控溅射制备红外低发射率低层、铝―氮化铝吸收太阳光的陶瓷薄膜和淡化铝减反膜三个部分。使用真空管的集热器可在严寒、低太阳辐射下利用，很适合多种气候。　　这是一个选择性吸收涂层的结构，吸收层每层只有10到30个纳米，低发射层是到150纳米。想要达到科研的水平产量要减一半。　　关于太阳光热发电，这部分我省略，它是将低密度太阳能集中，聚光方法产生高温介质，推动传统发电设备产生电能。　　太阳能热利用产业的发展。在突破了太阳选择性吸收涂层的核心技术，通过产学研结合，生产性能价格比较好的介质。　　2001年到2006年太阳能热利用产业快速发展。2006年销售额近300亿元，提供就业机会60多万个。中国太阳热水器2005年安装量为世界的77%。真空管型约占世界总产量的90%以上，硼硅玻璃3.3年产量约占世界70%，吸气剂约占世界95%以上，年约1.9亿支真空集热管用，年约0.9亿支显像管用。大量显像管都在中国生产，吸气剂也在中国生产。有三个方面我们已经走在前面。　　形成配套的产业链。3.3的玻璃30万吨其中用于真空管有28万吨。真空管镀膜生产线1000条及配套设备，生产能力为2亿支，装配约2000万平方米太阳能热水器，还有配套设备。一些骨干企业做了技术改造，提高了企业的装备水平和条件。太阳能热水器市场分析　　在全球能源形势紧张、气候变暖严重威胁经济发展和人们生活健康的今天，世界各国都在寻求新的能源替代战略，以求得可持续发展和在日后的发展中获取优势地位。太阳能以其清洁、源源不断、安全等显著优势，成为关注重点。在太阳能产业的发展中，太阳能热水器的热利用转换技术无疑是最为成熟的，其产业化进程也较光伏电池、太阳能发电等产业领先一步。但是目前市场还有待规范，消费群体还有待培育，技术还有尚须改进，因而对于企业来说还有较大的成长空间。　　中国的太阳能热利用技术研究开发始于20世纪70年代末，其重点置于简单，价廉的低温热利用的适用技术，如太阳能温室，太阳灶，被动太阳房，太阳热水器，和太阳干燥器。这类技术在农村得到推广应用，为缓解农村能源短缺，改善农村生态环境和农民生活起了积极的作用，并收到了实效。20世纪80年代太阳能热水器列入国家“六五”和“七五”科技攻关项目。主要的研发项目是高效平板太阳集热器和全玻璃真空集热管。在90年代全玻璃真空集热管的科技成果通过中试转化为生产力――形成自行设计和配套的集热管生产线是科技攻关的最杰出的成果。　　2007年，中国太阳能热水器产量的增长速度约为30%，年产量达2340万m2（16380MWth），总保有量约为10800万m2（75600MWth）（太阳能热水器寿命按10年计算，1997年前的保有量作废）。2007年，太阳能热水器市场销售额约为320亿元人民币，产值亿元人民币以上的企业有20多家；2007年，太阳能热水器的出口额增长约为28%，6500万美元左右，产品出口欧洲、美洲、非洲、东南亚等50多个国家和地区。　　中国太阳能热水器的年生产量是欧洲的2倍，北美的4倍，现已成为世界上最大的太阳能热水器生产国和最大的太阳能热水器市场，并仍在以每年20％-30％的速度递增。但是中国太阳能热水器的生产企业有5000多家，除皇明、清华阳光、华扬、澳柯玛、北大四季沐歌等10个全国性品牌因质量、售后服务过硬而市场知名度较高外，行业中存在着大量纷繁芜杂的杂牌企业，这种状况不利于行业的长远发展，这就要求政府部门进行规范，加强监管引导。尽管市场现状不如人意，但市场前景仍看好。随着国民经济和人民生活水平的不断提高，居民对家庭室内热水的需求越来越强烈，中国太阳能热水器市场潜力巨大，太阳能光伏接线盒有哪些技术指标？　　●外壳有强烈的抗老化，耐紫外线能力； ●符合于室外恶劣环境条件下的使用； ●根据需要可以任意内置2～5个接线端子； ●所有的连接方式采用插入式连接 主要技术规格： ●最大工作电流 16A ●最大耐压 1000V ●使用温度 -40～90℃ ●最大工作湿度 5%～95%（无凝结） ●防水等级 IP65 ●连接线规格 4mm太阳能热水器使用知识　　一、太阳能热水器在使用过程中应注意哪些问题？　　１、注意上水时间。　　２、根据天气情况，决定上水量，保证洗浴时适当的水温。　　３、定期检查热水器的管道，排气孔等元件是否正常工作。　　４、大气污染严重或风沙大、干燥地区定期冲洗真空管。　　５、热水器安装后，非专业人员不要轻易挪动、装卸整机，以免损坏关键元件。　　二、如何判别太阳能热水器是否水满？　　一般太阳能热水器安有溢流管，可根据溢流管是否排水判断水满状态，另外可以配备水位控制仪，水满自动报警，根据报警判别。　　三、太阳能热水器上水应注意哪些问题？　　由于真空管在空晒时，管内温度能达到２５０℃左右，故在水箱内无水或第一次上水时必须在日出前或太阳落山半小时后进行。　　四、 太阳能热水器长时间不用水，会热坏吗？　　真空管太阳能热水器效率高，在夏季晴天的情况下，不到两天水温可达沸点，若长时间不用水，如出差、旅游时，使水箱内长时间处于高温、高压的状态下，会促进密封圈的老化，加速聚氨酯的老化、萎缩，有时排气不畅通，压力太大还会使水箱胀坏，还会结水垢，缩短水箱的寿命。因此，若你长期不在家，应安排别人经常放热水上冷水，或者在真空管集热器上放置遮盖物挡住阳光，待回家后，再除去。　　五、太阳能热水器好几天未用的热水还能洗澡吗？　　太阳能热水器好几天未用的水一般都是较热的水了，达到７０℃以上，尤其在夏天晴朗天气超过２天，水就会沸腾，到夜间会适当降温，使水温保持在６０℃－７０℃区域时间很长，而这个温度区域是水中细菌繁殖的极佳温度，因此，如好几天或长期不用的热水，水质较差，细菌多，要排放掉，不要洗澡或用来烧开水等饮用，这样的水洗澡对皮肤不利，长期使用这种水洗澡会引发皮肤病。　　六、为什么太阳能热水器频繁使用好？　　太阳能热水器投入使用后，要经常使用，建议每天最好使用４至５次，间隔时间在４小时以内，这是因为：　　①长时间地用水，对楼层较低的用户来说，所用到的水实际上是管道中的低温水（太阳能热水器里面的水停留在管道中降温后形成）；尤其在北方冬季，外界气温低，有时达到－２５℃以下，上下水管路内的水凉地很快，若是六层楼，一楼用户每次需放掉一脸盆冷水，特别浪费，如果频繁使用就好一些；　　②能有效防冻，让上下水管路始终有热源，加上保温层，可有效防冻。在北方冬季，不少人还采用室内稍微打开热水器阀门，往下滴水的办法来防冻。太阳能热水器选购指南　　与电热水器和燃气热水器相比，太阳能热水器有很多优点：　　1、太阳能取之不尽、用之不竭。只要有阳光，太阳能热水器就可进行光热转换，一年四季均可运行　　2、绿色环保。太阳能作为一种洁净的可再生能源，无环境污染，无安全隐患；　　3、使用寿命长，主要部件使用寿命可达十五年以上；　　4、与其它能源配套使用，可实现全天候运行；　　5、经济效益显著。一次投资而长期受益是太阳能热水器的显著特点。太阳能热水器的回收期同与之　比较的常规能源的价格有关，一般情况下，可在1～4年内全部收回投资。 　　但是，目前市场上有大大小小上百种品牌的太阳能热水器，让人眼花缭乱，好坏无从分辨，消费者无从选择。为了让消费者能挑选到质量优、售后服务好的太阳能热水器，中国太阳能协会和国家质检总局的有关专家建议消费者按照下面的步骤挑选： 　　第一步：确定用水量 　　首先应明确用户常住人数、人均用热水量，然后算出一天的热水总量，再根据热水总量以及1m2太阳能集热器产热水能力F（75―90kg/天•m2），设计太阳能集热器面积S(m2)以及保温水箱容量V(m3)。根据我们多年的经验，用户人均用55°C的热水量可以参考以下参数： 　　1． 家庭用户：花洒喷淋用水80―100kg/人•天，或每人配置1m2的太阳能集热器面积； 　　2． 工厂员工、学校花洒喷淋式用水：40―60kg/人•天； 　　3． 宾馆花洒喷淋用水：80―120kg/人•天； 　　4． 泡浴缸用水：300―500kg/人•天。 　　确定一天的用热水总量P（kg），把P（kg）÷F（kg）/m2，即可得太阳能集热器面积S（m2），按每平方米太阳能集热器配0.1m3的保温水箱容量的配比关系，可算出保温水箱容量：V=S（m2）*0.1m3/m2。 　　太阳能热水器的造价与太阳能集热器的面积和保温水箱容积有直接关系，接近于正比关系，从用户长远的、综合的利益角度考虑，适当选择大一点的太阳能集热器面积，对用户有利，因为初次多投资一点太阳能热水就充足一些，以后15年就更省运行费用。 　　第二步：选择太阳能集热器及其他配件 　　太阳能热水器的面积大小确定后，就应选定太阳能集热器的类型。目前国内市场上用的太阳能集热器的类型主要有：平板式、真空管式、热管式、U型管式等四种，四种类型各有优缺点，没有一种是完美的、占有绝对优势的。用户选择太阳能集热器类型应根据安装所在地的气候特征以及所需热水温度、用途来选定。　　对于广东、福建、海南、广西、云南等冬天不结冰的南方地区的用户，选取用平板式太阳能集热器是非常合适的，因为不需要考虑冬天抗冻的问题，而平板型太阳能集热器的缺点是不抗冻，所以在南方地区使用，该缺点不会表现出来，而平板型的优点却是非常突出的：热效率高，金属管板式结构、免维护、15年寿命、性价比高。长江、黄河流域地区的用户，因为冬天会结冰，而且冬天气温高于―20℃，所以选用真空管太阳能集热器是比较合适的，既可以抗冻，性价比也比热管、U型管高，但是真空管的主要缺点是：不承压、易结水垢、易爆裂。　　在东北三省、内蒙古、新疆、西藏地区的用户就必须选用热管型太阳能集热器，因为热管抗―40℃低温，平板式、真空管都是无法抵抗如此低温，但是热管的造价很高，而且热效率最低。　　对于工业用途的热水，最好选择平板型太阳能集热器。工业热水用量大，需要很大面积的太阳能集热器，要求集热器不易损坏、易维护、可承压，平板集热器在此方面具有显著的优越性。真空管、热管、U型管集热器都不能用于大工程，例如，真空管集热器平均每年有8‰的破损率，而一根管的破裂将导致整个系统瘫痪。　　综上所述，不同类型的太阳能集热器没有绝对好、坏之分，重要的是要根据使用地区的气候特征和用途来选择最优性价比的类型，不要被某些厂家误导，多花冤枉钱。　　太阳能热水系统中还会用到水管、保温水箱、控制系统等配件，配件的性能也直接影响到整个系统的优越性。可以选择铜管、不锈钢管和PPR管而不要选择镀锌管作为水管，其中，PPR管性价比最高；不要选择采用保温棉来保温的水箱，因为保温棉会吸水；集热板底可以用保温棉而不要用聚苯乙烯来保温；控制系统最好选用进口品牌。　　第三步：评价设计方案 　　评价太阳能热水器的系统设计方案时，应重点评价以下五点，就可以基本上反映出设计方案的优劣了：　　1． 设计供热水量是否够用？集热器面积、水箱容量是否够大？　　2． 辅助加热器的功率是否够大？原则上在阴雨天启动电辅助加热应在3―5小时内就完全满足用水　要求，启动热泵辅助加热应在8―16小时内就完全满足用水要求；　　3． 如果用户的用水量、用水时间发生变化，该系统还能否满足用户的要求？（因为在实际使用中，用户的用水量、用水时间是经常会发生变化的）；　　4． 在各种天气状况下，在各种用水时间、用水量变化的情况下，该系统是否达到了最大限度地利　用了太阳能、最少地消耗常规能源，即是否最大程度地节能？　　5． 性价比是否最高？　　如果通过各种方案的比较，发现以上问题的答案都是肯定的，则就是很优秀的设计方案了，否则只要有一个问题的答案是否定的，则该设计方案是不完美的，甚至是不及格的，采购者只要用自己聪明才智、知识，对照以上五个方面进行评价，就可以自己拿主意了。　　第四步：尽量选择品牌 　　在品牌的选择上要舍“小”取“大”。品牌，是厂家对消费者的一种信誉担保，大品牌意味着更多、更可靠的保障。有些中小企业却抱着捞一把就走的心态，产品质量、售后服务都难以保证。太阳能热水器的售后服务非常重要，因为太阳能热水器是耐用消费品，而且通常是安装在楼顶，一旦出了故障，用户很难自己解决，所以售后服务一定要有保障。 　　一般来说，没有自己品牌的代理商或小店铺只有短期的服务能力，很难有长期的服务能力，因为他们自身的存在就是短期性质的；具有自我品牌意识的公司或其分支机构售后服务较有长期保障。 　　真正好的品牌很少需要上门售后服务，其上门售后服务费用支出也较低，厂家也较有信心把免费保修期定得较长，有1年的，有2年的，从这一点看，在一定程度上也可推测产品的优劣。 　　评价品牌的另一个重要标准就是公司历史的长短，最好选择历史超过8年的企业，历史长意味着该公司发展稳定，生存能力强，实力雄厚，技术领先，产品质量过硬，售后服务有保证。据统计，新成立的公司在2年内倒闭的可能性为80%，因此，成立时间较短的企业刚刚起步，产品和服务较不成熟，其自身的生存能力未经时间考验，很有可能在2～3年内的市场竞争中消失。当然并不是说新公司就一点不可信，如果自己不懂这方面的技术，可以找相关懂行的人帮忙，有些情况下，一个新公司要能在众多竞争中立足，往往都有自己独到的、先进的技术！ 　　根据以上四个步骤，您就可以选择最合适的太阳能热水器产品和服务。选购太阳能热水器的黄金准则　　电热水器、燃气热水器、太阳能热水器是市场三大主流热水器产品。目前消费者选购热水器、燃气热水器时较多关注的是产品的安全性能，而太阳能热水器在安全性能方面当属最佳，那么在选购太阳能热水器时应该关注哪些产品性能呢？　　其实，选购太阳能热水器有个黄金准则，就是太阳能热水器的综合性能关键要看其冬季的得热量。　　影响太阳能热水器冬季得热量主要有以下几个因素：　　一是集热面积和集热性能。一般来说太阳能的集热面积越大，得热量越大，反之亦然。而在集热面积相同的情况下，真空管集热的性能则是影响太阳能热水器得热能力的一个重要因素。目前国内在真空管集热性能方面，表现最突出的当属皇明集团生产的三高“太阳芯”真空管，其集热性能远高于市场上常见的真空管。　　二是水箱的保温能力。太阳能热水器除了集热能力外，还要看它的保温能力。水箱保温层的厚度与材质是影响水箱保温能力的重要参数。　　三是太阳能热水器的倾角。由于中国幅员辽阔，南北方地理的差异和太阳辐射角度、强度的不同，要求太阳能热水器有最佳黄金倾角，根据中国大陆的纬度情况看，33°～55°为最佳设计角度。　　此外，产品的设计理念也是影响太阳能热水器冬季得热量的重要因素。　　综合上述因素，国内太阳能生产企业皇明集团率先提出以冬季好用为设计标准，推出新一代“冬冠180”产品，在集热能力、保温能力、倾角设计等方面均保证了产品在冬季的优越集热性能，被业界誉为“冬季得热冠军”。选购太阳能热水器要“四看”　　太阳能专家提醒消费者，选购太阳能要“四看”。　　一看聚光集热效果。聚光集热能力的强弱是衡量热水器性能优劣的重要标志，也是影响热水器得热量的重要因素。真空管是太阳能的集热“心脏”，它将光能转化为热能，让水箱里的水热起来，所以相同外界条件下真空管得热量的多少，直接影响到水温的高低。目前，市场上有两种真空管，一种是采用传统渐变膜工艺制造的真空管，另一种是采用国际领先的干涉膜专利技术制造的，具有“耐高温、抗高寒、更高效”特点的皇明三高真空管，后者是前者的替代产品，它将热水器得热量提高了30%，彻底解决了传统真空管在阴雨天光照不足时水温不高、冬天温度过低时太阳能不好用的难题。　　另外，今年市面上出现了一种“冬冠180”太阳能热水器，以冬季好用为设计基础，聚光集热能力更强，出热水多，升温快，多快好省， 180cm大真空管逐步取代传统小管太阳能，冬天也好用，代表了未来太阳能热水器发展潮流，是消费者享受绿色热水文明一步到位的选择。　　二看保温性能。储水箱是热水器的“热水仓库”，它的性能优劣主要体现在保温效果上。好的保温水箱不仅要看保温层厚度，还要看保温材料及工艺。目前世界上最先进的生产工艺在中国，即采用全自动数控恒温恒压定量发泡，高温熟化处理，加厚保温层，确保了层质更加细密匀称，保温性能更持久。　　三看支座强度。太阳能的支架就像人的“骨架”，弱不禁风当然不行。目前应用较多的是流线形塔式支座，它采用加强、超高底座，克服了传统细杆式支架单薄不抗风的不足，抗风、抗雨雪、抗冰雹、耐腐蚀能力更强。　　四看品牌和服务。太阳能热水器主机在户外，常年经受风吹雨打，需要经专业人员维修、维护。目前国内有太阳能热水器厂家数千家，由于国家迄今还没有统一的太阳能热水器检测标准，部分产品质量不过关，安装服务不到位，给用户使用带来麻烦。有关专家认为，买太阳能买的不仅是产品，更重要的是服务。因此，应选择有实力的名牌专业厂家的产品，这样的厂家安装服务人员一般都经过专业技术培训，服务周到，让消费者无后顾之忧，获得最佳保障。太阳能热水器节能意义　　在节能环保热潮中，曾在市场边缘徘徊的太阳能热水器行业已经站稳在市场　　太阳能热水器发力节能潮　　眼下，节能环保已经成了各种家电产品最闪亮的卖点，完全利用自然光能的太阳能热水器在环保节能这个大戏中扮演了绝对的主角。作为政府大力扶持的朝阳产业，太阳能热水器行业在自身发展中曾经面对消费者不了解，价格过高，安装不方便等等问题。那么，这些问题如何解决？行业中的企业又如何看待这些问题呢？近日，记者采访了中国太阳能热利用委员会，他们认为，节能降耗风潮给了太阳能热水器行业一个极佳的上市机遇。　　节能概念很美，入市表现不理想　　据专家测算，一座太阳能综合利用示范楼，内住350家庭住户，采用太阳能热水器，在冬季的3-4个月可节省电费约10万元。按照将水制热到35℃的热量来计算，电、气热水器每吨热水需消耗的成本是30多元，而太阳能则只需10元。一个使用太阳能热水器的家庭一年节约的费用可以再买部热水器。　　虽然如此节能，但太阳能热水器的销量一直无法赶超燃气、电热水器。蜂花太阳能公司董事长牛一生先生认为原因有两个方面：一是节能环保在消费者的意识中仍然没有占到第一位，在购买时因为太阳能热水器的价格略高，便转向其他选择。所以需要企业和政府加大节能环保的宣传力度，通过算经济账，让消费者了解电、气等常规能源的价格必然上涨的趋势，太阳能节能、安全而且经济，以此提高对太阳能产品的认知度。欧洲一些国家如德国、荷兰、比利时等国政府为了鼓励、刺激节能产品的消费，不惜采取发放消费节能补贴等措施；二是太阳能企业自身品牌和产品在宣传上的缺失，也阻断了市场对太阳能热水器的深入了解和认识。同时企业自辟专卖渠道的规模和数量也有限，致使太阳能热水器在市场上缺乏影响力。目前，太阳能企业如(五星)已经认识到以上不足，正在与国美、苏宁等大型卖场积极联系，筹划将太阳能产品推进连锁卖场，直接、直观地展示给消费者。　　跨越安装门槛，行业未来不是梦　　国家发改委已为太阳能产业设计了目标：到2020年，我国太阳能热水器总面积达到3亿平方米，年替代石化能源约4000万吨标准煤。但目前太阳能热水器并没有因为节能、环保、经济等光环而所向披靡，特别在太阳能资源丰富、领导消费前沿的华南地区因为安装难，而在太阳能热水器的推广中有道门槛挡了通路。虽然没有明文规定太阳能热水器能不能安装，但在大多数住宅小区，基本上都禁止安装，原因是为保证公用设施的安全和美观等。有些物业虽然没有禁止，但安装时往往会遇到建筑设计没有预留管道的难题。　　面对安装屏障，太阳能热水器行业主动出击相关公司皆推出了相关解决方案及产品。比如蜂花太阳能热水器产品出台解决方案后，又推出了空气源热泵家庭中央热水器，像安装空调一样安装热水器，解决了空间占用大的问题。同时以少量的电能辅助，解决了普通太阳能不能满足高层使用要求的问题。胡广良先生认为，要解决太阳能热水器的推广尴尬，一方面需要企业的努力，实现太阳能热水器与建筑一体化。目前的技术已经完全可以做到与建筑完美一体化装配，将集热板作为房屋的一部分，安装在屋顶、外墙或作为遮阳罩挂在屋檐、天窗上，进出水路在住宅设计时就与燃气、电路、空调线路等管网一并规划。另一方面也希望政府在政策上的支持，比如给房地产开发单位以优惠政策，促进太阳能产品在工民建中被广泛采用。　　业内人士认为，作为朝阳产业的太阳能热水器应该迅速打破行业和品牌认知度低的困局，以规模销售降低整个行业成本，形成更具竞争力的产品模式，真正发挥太阳能热水器的节能环保杀手锏的威力。 　　专家分析燃气 电 太阳能热水器使用性能优势　　随着人们环保意识的不断加强，越来越多的消费者倾向于选择太阳能热水器，但很多人对使用这种产品又不是很了解。在这里，我们将太阳能热水器、电热水器和燃气热水器的性能作一个粗略的比较。 　　一、热水产量方面 　　燃气热水器有5升、7升、8升等不同的型号，是指在1分钟内将水温升高25℃时所产的热水量，如果自来水的温度为25℃，则每分钟可产50℃的热水5升、7升或8升。 　　电热水器的标注则是30升、60升、90升等等，这是指电热水器的容水量，相当于我们在电炉子上加一个水壶，这个水壶的盛水量是30升、60升、90升。拿一个8升的燃气热水器与一个40升的电热水器相比较，8升的燃气热水器可连续不断地产生每分钟8升的热水，而电热水器需要间隔半小时加热一罐水。如果这一罐水用完，还要等半小时左右。 　　太阳能热水器按照年平均气温15.7℃、年日照时数2014小时、太阳总辐射总量年均为111.59千卡／平方米计算，如果集热面积为2平方米，年吸收太阳辐射能量为9.37×106千焦，按把水温升高35℃计算(基础水温10℃)，全年可提供生活用热水(45℃)53.5吨，每人每次洗澡用热水约需50公斤，则全年可洗1070人次，平均每天可洗2.93人次。 　　二、加热速度方面 　　目前生产的燃气热水器大多为快速热水器，不论什么时候，只要想用热水，打开燃气阀和水龙头，热水就会流出来。而电热水器需要预先通电半小时左右，才能开始使用。太阳能热水器在天气晴朗的时候使用更好，最理想的楼层在六至八层。 　　三、温度稳定性方面 　　燃气热水器由于是快速加热，并有调整温度装置，只要在使用开始时调到人体感觉舒适的温度，而后就会一直保持在这一温度恒定地供应热水。 　　电热水器在使用时需要另外接一根冷水管兑入冷水，当罐内水不断流出，冷水不断加入时，水温就会逐渐下降，直到全部是冷水。所以在使用时，需要不停地去调整冷热水的比例。 　　太阳能热水器使用起来暂时还不大方便，要上水，且不能保证时时有热水。 　　四、功率方面 　　燃气热水器的功率要比电热水器大很多，拿一个8升的燃气热水器和40升的电热水器相比较，8升燃气热水器的功率相当于16-17千瓦，而40升的电热水器一般为3千瓦，这也是为什么燃气热水器可连续供应热水的缘故。那么，电热水器是否也可做成16千瓦的呢？这是不可能的，因为家用电表、电线都无法承受。 　　五、价格方面 　　8升的燃气热水器价格一般在800元以上，再加上安装费，大约在1000元以上，有的甚至接近2000元。电热水器现在都在500元以上，加上安装费用，一般不到1000元。太阳能热水器的价格都在3000元以上。　　使用费用方面，目前天然气每立方米为1.7元，每度电为0.44元，而太阳能热水器仅耗水费。 　　六、安全性方面 　　燃气热水器的优点是加热快、出水量大、温度稳定、结水垢少、占地小、不受水量控制。缺点是使用时要排出大量的废气，废气中除了二氧化碳以外，还有一氧化碳，如果使用时关闭门窗，通风不良，一氧化碳会增加，严重时会发生中毒事故，但如果能正确地了解这一点，使用时注意，也是很安全的；另外，燃气热水器启动水压高，有些住高层的用户如果不装增压泵就无法起动；安装不方便，要在墙上打洞、安排气扇等。 　　电热水器的优点是能适应任何天气变化，普通家庭可直接安装使用，长时间通电可以大流量供热水；使用时不产生废气，所以从这一点上讲是既安全又卫生，目前市场上销售的电热水器多数还带有防触电装置。缺点是体积大、占用室内空间大、易结水垢、对电能浪费大，最新型的电热水器内置了阳极镁棒除垢装置，解决了产品容易结垢的问题，但阳极镁棒须两年更换一次，给保养带来了麻烦。 　　太阳能热水器的优点是安全、节能、环保、经济，尤其是带辅助电加热功能的太阳能热水器，它以太阳能为主、电能为辅的能源利用方式，可全年全天候使用。缺点是安装复杂，安装不当会影响住房的外观、质量及城市的市容市貌；因要安装在室外，维护较麻烦。感谢读者推荐！　　
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