中国的太阳能产业在不用政府补贴的现实情况下,靠民间力量自主创新高速发展,已经占据世界第一的位置,在世界性的能源危机和全球气候变暖的大背景下,中国太阳能是这个危机重重、气候恶化的“地球村”在工业文明恶性循环中生长出的一片“沙漠绿洲”。2007年,中国政府开始出台一系列的支持政策,深圳、大连、烟台等各地方政府相继出台规范性的强制安装太阳能地方法规,极大的促进了太阳能产业的再一次快速膨胀。最近,本报记者在由搜狐网焦点房地产网与建设部中国房地产及住宅研究会共同主办的“2007第一届太阳能行业发展新动力论坛”上,看到了太阳能产业春潮涌动的端倪。 论坛上,中国建筑科学院研究员郑瑞澄女士,山东力诺瑞特副总经理文哲亮,北京清华阳光副总经理黄哲林,皇明太阳能集团总工王振杰,山东桑乐太阳能副总经理王书清女士均做了精彩分析和论述,尤其是桑乐的王书清副总谈到桑乐“智能化、模块化”技术为太阳能与建筑一体化提供全面系统的解决方案,博得了房地产界专家的一致认可。对此,本报记者深入企业,专门采访了桑乐公司太阳能与建筑一体化结合工程部的马永杰经理,感受到“桑乐”太阳能公司作为太阳能行业的智能化技术领行者,率先攻克技术难关,实现了太阳能设备与建筑的完美结合。它的成功不仅是采用新技术的结果,更凝聚了无数桑乐人的智慧与汗水。马经理深入浅出的分析了制约太阳能建筑一体化发展的不利因素,太阳能设备最适合架设在建筑物上,这是由太阳能本身的特点所决定的。但就目前来说,太阳能建筑一体化进程仍然存在着种种障碍,造价和技术是两个关键因素: 一,工程造价高 太阳能热水器标准化的生产可以降低生产成本,但标准化的设备又难以适应个性化的建筑设计。迁就于建筑形态必然导致太阳能设备设计的多样化,提高生产成本;顺应太阳能设备标准化的外观,则必将影响到建筑设计,提高建筑成本。无论是太阳能设备生产厂家,还是建筑开发商都对此绞尽脑汁。
二,技术亟需创新突破 太阳能热利用的关键器件是太阳能集热器。太阳能集热器推广量比较大的产品有三种,即真空管集热器、U型管集热器和热管型集热器。它们的外管都是由玻璃制成,因此这三种集热器都有共同的缺陷:一是集热器的长度是固定的,不能按照建筑的要求随意加工;二是破损率较高;三是寿命短,太阳能与建筑一体化的真正意义是将太阳能利用设施与建筑有机结合,利用太阳能集热器替代屋顶覆盖层或替代屋顶保温层,既消除了太阳能对建筑物形象的影响,又避免了重复投资,降低了成本。目前,上述三类太阳能集热器的一般使用寿命为10-15年,而我国《建筑结构可靠度设计统一标准》中规定,建筑设计使用年限分为四类,即临时性结构5年,易于替换的结构构件25年,普通房屋和构筑物50年,纪念性建筑和特别重要的建筑结构100年,从这一角度来看,建筑一体化的关键技术是集热器的寿命,所以上述三种集热器是不可能实现与建筑真正的“一体化”。早在上个世纪80年代,平板型集热器特别流行,受当时技术水平的限制,其保温性能较差,因此平板集热器在黄河以北地区一年只能使用9个月左右的时间。真空管的出现使得太阳能热水器一年四季都可以使用,随着其销售规模的迅速扩张,平板型集热器逐渐被真空管所取代。近几年,新的技术不断涌现,平板集热器的性能逐步得到提高,由于平板集热器可以克服上述三种集热器的缺点,因此可以实现真正意义上的建筑一体化,所以其应用前景看好,但是还有两种因素影响其发展速度:一是用户不认可,认为是过时的技术;二是成本过高。 对此,桑乐经过几年的科技公关,在智能化的理念指导下,研制出智能化、标准化、模块化、建材化“四化”产品和技术,为太阳能与建筑一体化提供全面系统的解决方案,实现太阳能建筑一体化完美结合。具体如下: 一,智能化,新的建筑时尚 如今,智能化开始渗透到我们生活中的每一个领域,太阳能建筑行业当然也不例外。应用网络科技开发的太阳能数字化一体机,逐渐成为太阳能建筑结合中的新亮点。 智能化的出现使得热水器系统的控制更加方便,使用效率更高。尤其对于建筑一体化系统,智能控制避免了热能的损失与浪费,把太阳能热水器系统在极端条件下的故障率降到最低点。一旦出现特殊情况智能化系统可以自己判断故障部位,为人工维修提供可靠的数据参考。 王书清谈到,桑乐公司自主研发的数字化一体机,通过出厂前默认工作模式,可以自动完成各种功能,同时具备完善的自诊断功能,同时为用户操作提供了友好的菜单式交互界面,为用户提供了诸多设计选择,允许用户个性化定制。另外预留一个标准的USB驱动口,为未来用户通过网络来控制。该机是业内首家采用蓝模白灯点阵液晶显示,仿真钢琴音乐,显示控制精度高,可充分体验数字化享受;整机可实现自动上水、定量、定时上水、定温、定时加热、自动防冻、强制防冻、满水、缺水预警、安全保护、自检功能……菜单操作,功能强大,使用简单方便。他们的这种产品,已经引向数字化的高端了,而且完全实现了人机的自由对话。桑乐在智能控制部门的设计理念是要让5岁的小孩和80岁的老人都很好用。 太阳能建筑的智能化,处处都体现着高科技以人为本的理念。智能化住宅带给我们一种全新的居住概念,从而让我们有了一种不同的生活方式。21世纪,互联网会将每个家庭连接起来,这已经不仅仅是梦想,智能化住宅所引发的生活模式将成为新的建筑时尚。 二,标准化,太阳能与建筑结合助推器 目前,太阳能热水器还没有有机地大规模溶入建筑设计与施工中,太阳能热水器整体水平有待提高,以便适应与建筑结合的要求,如果太阳能热水器产品标准不统一,给建筑应用带来困难。 现代城市的核心是能源系统、营养系统、文化系统组成的,绿色生态人居——太阳能与建筑结合设计要求将这三者和谐统一。太阳能与建筑设计理论强调设计形态的动态与变化,而不是僵死的形式;强调设计的系统性,而不是单一项目的自我表现;强调与环境的关系,而不是孤立的设置构筑物;强调环境科学、技术与文化艺术结合,而不是满足某些人对建筑成就或象征性表达的片面追求。 另外,太阳能热水器与建筑的完美结合需解决的问题值得注意的是太阳能热水器要与建筑完美结合,必须做到:根据建筑特点形式,生产与之配套的太阳能热水器;制定完善规范的太阳能热水器产品统一标准,提高产品技术水平;规范太阳能热水器在建筑物上放置和安装;与建筑商协调搞好管路的预留;结合建筑与地区特点,搞好太阳能防风、防雪、防雷等安全防护等。太阳能标准化,将是太阳能在建筑方面普及的助推器。 三,模块化是一体化进程的关键环节 在我国传统的紧凑型直插式太阳能热水器(以下简称直插式太阳能热水器)的销售量占据绝对市场优势,由于技术含量低,所以在国内出现了近4000家生产厂家,年销售量在200万平方米以上。直插式太阳能热水器具有很高的性价比,市场零售价也完全能被消费者接受,所以还会在相当长的时间内存在于我国。因此,推行建筑一体化技术应当首先考虑直插式太阳能热水器与建筑的结合问题。马经理说,“桑乐”太阳能首先推出直插式太阳能热水器“模块化”的概念。所谓模块化就是把太阳热水器看作一个系统,把它制作成拥有独立功能的可拼接的模块。由于每个基础模块占地小、方便安装,可以很方便的加装在建筑的相关部位,且容易与建筑融为一体。 同时“模块化”也支持太阳能分体式安装。“桑乐”首先把太阳能热水器分为,集热模块、储水模块、与控制模块。攻克了传统的分体式太阳能热水器效率低、寿命短、易冻堵、高温瘫痪等技术难题,完全可以大面积推广使用。该产品的使用范围扩大到了高层建筑、小高层、多层建筑等居住类建筑。可见,采用模块化设计,使得集热器结构设计简单合理,组装快速,安装方便,修理更换便捷,还具有同时加热室内外的空气和水,可常年为人们提供生活用热水,冬季提供热风取暖。使用模块化设计,可降低生活费用,节约资金,节省能源,保护环境。模块化设计在太阳能建筑一体化中起着重要的作用。 四,建材化,太阳能与建筑一体化发展趋势 桑乐公司正致力于新型集热器的研究工作,新型集热器的使用寿命将与建筑同步,甚至更高,造价却比传统集热器更低。新型集热器的研究方向是建材化,可以把集热器当成建材使用,而且新型集热器将取代建筑屋顶的部分功能,兼具隔热、防水等多种功能,实现真正太阳能与建筑一体化。随着经济建设和社会的发展,城市花园化已经成为潮流,而且随着能源与环境的问题日益严重,太阳能应用也将日益普及,城市花园化和太阳能应用最终将体现在建筑上,因此应更多地研制适合各种建筑的太阳能产品以适应社会发展的需要。智能化、标准化、模块化、建材化将给太阳能建筑一体化带来新的发展动力,推进我国太阳能热利用技术与绿色建筑协调发展。
原文发表于2007年