家用太阳能热水系统 “家用分体式太阳能热水系统”加速发展期是否来临



目前,国内绝大部分安装的是紧凑式太阳能热水器,而紧凑式太阳能热水器很不适合在屋面上安装:一是视觉效果不好,影响建筑美观;二是很难与建筑进行完美结合;三是在屋面上安装较危险,加之本身无法解决的一些问题,如真空管易结垢、易炸管碎管、不承压、不易自动控制等因素,在一定程度上限制了它的推广和使用。

家用分体式太阳能热水系统的集热器可以安装在屋面、墙壁、阳台等位置,能够实现太阳集热器与建筑的完美结合,而且储水箱的安装位置灵活,加上真空管不结垢、不炸管、承压、全天候供应热水、自动运行等诸多优点,已经逐渐得到应用。当前,业内商家纷纷预言:家用分体式太阳能热水系统将呈现加速发展的态势,并最终成为未来太阳能市场的主流。事实是否如此呢?为了使由家用分体式太阳能热水系统产生的话题更加集中且多元化,《中国太阳能产业资讯》特别邀请了行业内知名企业代表和知名专家共同就家用分体式太阳能热水系统的应用功能、实现情况,以及未来发展趋势等相关话题进行了对话。

1、主持人:请介绍一下您所理解的“家用分体式太阳能热水系统”的概念?它具有哪些优点?目前国内外市场的普及状况如何?

李方军: 家用分体式太阳能热水系统是集热水器与贮热水箱分开放置,采用强迫循环的承压型家用太阳能热水系统,由太阳能集热器、贮热水箱、控制站、管道和附件等部分组成。

徐志斌: 凡是以太阳能为主要热源加热水的系统,并将太阳集热器与储水箱分开,通过工质的强制循环将太阳集热器吸收太阳光而得到的热量传输到储水箱,从而得到热水(热量)的系统都可以叫做家用分体式太阳能热水系统。

刘洪绪: 优点主要体现在①集热器与贮热水箱分离,实现了太阳热水器与建筑的完美结合;②系统承压运行,可以多路供水,满足多处同时供热水的需要; ③水箱可配辅助电加热器,保证在阴雨天气仍能供应充足的热水;④水箱可放置于室内,减少热损;⑤储水量大;⑥功能齐全。

孙 雷: 目前,在欧洲、北美等消费水平高的国家,家用中央热水系统普及率已达90%,容量以200L~300L为主,最大容量500L。随着德国、西班牙等国家在太阳能应用领域强制性政策的出台,太阳能热水系统已经广泛普及。而在中国市场上,由于以前缺少超大容量水箱内胆制造技术以及受社会消费水平限制,家用分体式太阳能热水系统只占热水器销售约5%的市场份额,且容量集中在100L~250L之间。随着国内消费者生活水平的提高,舒适的洗浴生活已经成为高端消费群体的追求趋势,而普通的燃气热水器、太阳能热水器和80L以下的电热水器都很难满足全面供水、按摩浴缸、家庭冲浪等对热水的需求。

家用分体式太阳能热水系统不仅仅只是分体技术简单的放大,在其它许多方面都有创新和突破。但即使有了成熟的集热技术和搪瓷技术还不够,智能控制与多重保护技术的有效融合,是整个系统安全运行的保证。

2、主持人:家用分体式太阳能热水系统仅仅只是采用了分体式技术及水箱容量的简单放大吗?是否还涉及到其它方面的创新与突破?

 家用太阳能热水系统 “家用分体式太阳能热水系统”加速发展期是否来临

李方军: 它不仅仅是分体技术的简单放大,在其它许多方面都有创新和突破。首先,系统工作原理采用了分体式双循环承压型太阳能系统,较紧凑式非承压太阳能热水器有了极大突破;其次,采用了承压型太阳能集热器,较多的是使用真空管内插U型管集热器,它解决了普通太阳能集热器无法解决的漏水、结垢等诸多问题;再有,水箱采用由内置盘管换热器进行换热的储水箱;第四,循环控制部分采用控制器控制循环泵进行强制循环。

孙 雷: 水箱是储热的关键部件。热水系统水箱表面上看是水箱容量的变化,背后更体现出的是内胆制造技术的提升与突破。搪瓷内胆水箱以其突出的抗冲击性、抗腐蚀性、抗热变性,实现了热水器内胆的历史突破。搪瓷内胆需要采用整体特殊拉伸与无缝焊接工艺,这样才能保证内胆不易漏水与吸瘪。国内具有搪瓷内胆技术的企业大多只具备10L~80L的内胆制造技术,100L~500L的内胆成形工艺多难以突破。搪瓷内胆主要由瓷层及专用搪瓷钢板两种原材料组成。搪瓷钢板的选择非常挑剔,其膨胀系数与搪瓷的膨胀系数必须相吻合,如果两者系数相差太大,在冷热交替过程中搪瓷的表面就会出现裂纹,产生脱瓷。只有经过多年的反复研制,才能够真正找到钢板、瓷釉、搪瓷温度与搪瓷时间的最佳配比参数。

刘洪绪: 智能控制与多重保护技术的融合。即使有了成熟的集热技术和搪瓷技术还不够,还要将超压保护、超温保护、漏电保护、干烧保护、倒流保护、防锈保护等技术有效融合,充分保证水箱容量和性能的同步提升,这样才能更好地保证整个系统的安全运行。

3、主持人:针对目前市场上普通太阳能热水器存在的冬天水温低、用前先放掉凉水、集热管冻裂、热水分层等问题,家用分体式太阳能热水系统能否避免?

徐志斌: 采用了双真空金属超导热管的家用分体式太阳能热水系统不会出现集热管冻裂现象。超导热管的集热原理是:通过金属芯片吸收热量,管内不走水,利用传导介质气态导热,液态回流。具体过程为:当接收太阳光照射时,管内的金属集热芯片开始吸收太阳热量,真空紫铜管内的液态导热介质升温后变成汽态,输出能量,传输至金属热管的冷凝端处,冷凝端插在水箱内,把热量通过导热套传递给水。冷凝端传递出热量后与热管内存在温差,汽态导热介质变成液态回流,完成导热全过程,整个导热过程管内不进水、不走水。该管冷凝端最高承受温度达300℃,严寒-50℃也不会出现冻管的现象,且单支集热管破损不会影响整个系统的正常运行,确保了热管高温上水不炸管、严冬气候不冻管、热管内壁无结垢、水质洁净无污染。但是这种热管的成本是普通真空管的数倍,多在国外发达国家和国内高档别墅区应用普及,在国内广泛普及还需要一定的市场积累与技术突破。

孙 雷: 至于热水分层的问题,中央电热水器水箱本身就是一个大型的电热水器,普通的热水器水箱采用的是单极加热方式,如果采用了双极加热技术就可以解决热水分层的问题。双极加热就是在水箱的下端和中间都安置加热棒,在优先使用太阳能的前提下,根据阴雨天状况和两极点的温度差,自动启动电加热,保证水箱内水温的恒定。并且可以根据用户的热水使用量来自动选择启动一个电加热或是两个电加热。

通过在用水点增加回水循环器,当温度感应器测试到用水点的温度低于设定值的时候,会将冷水送回重新加热,从而保证出水点的水温恒定,避免了使用前先放掉部分冷水的问题。

家用分体式太阳能热水系统的消费群体正好与普通热水器的消费群体有着互补性,因此具有相当大的市场空间。但从目前的使用情况来看,效果还不够理想,故障率要高于普通太阳能热水器。

4、主持人:由于太阳能中央热水系统具有分体的特点,在安装时是否要有一定的技术要求?

李方军: 安装时需要依照和遵循相关的安装规范来实施,如有一定的集热器安装空间,主体部分一般安装于楼面,无需占用室内空间;良好的隔热效果,可省去安装隔热层费用等。

刘洪绪: 技术要求主要是管路铺设与连接的问题。一是为了保证建筑的美观性,热水系统与建筑最好同步设计,建筑工程设计前期为太阳能预留管道线路,方便热水系统的实施;二是水管选材上要选择适合恶劣环境条件下工作的冷热水管。高档住宅区一般采用不锈钢、铜等材质的水管,PPR管在普通消费者中广泛应用,铝塑管则容易冻裂,建议不要使用;三是保证水管与循环泵、集热器、控制器、水箱等部件连接的紧密性;四是必须要由专业人员安装设计及维护。一个复杂的热水系统涉及到建筑、设计、材料、装潢等多方面的知识,只有专业的设计人员才能保证系统的有效运行。

5、 主持人:家用分体式太阳能热水系统所面对的消费群体一般具有哪些特点?

徐志斌: 家用分体式太阳能热水系统的消费群体正好与普通热水器的消费群体有着互补性。解决高层楼房用户的热水需求是家用分体式太阳能热水系统的一部分市场需求,高层楼房建筑一般采光比较充足,而卫生间往往设计在室内的阴面或中部,家用分体式太阳能正好迎合了这个市场。水箱的安装位置不受限制,可以放置在卫生间、储藏室、阁楼、壁柜里,甚至可以放置在地面上,由此扩大了用户对使用位置的选择范围;另一个消费群体为讲究美观、追求洗浴舒适的别墅人群,这部分人平时工作、学习、社交活动比较繁忙,只在周末回到别墅居住,这样就需要有智能化的控制系统,不使用太阳能热水器时,辅助能源不启动,以节约能源,需要使用太阳能热水器时,随时就有热水使用。

6、 主持人:目前家用分体式太阳能热水系统的使用效果如何?用户反应如何?

刘洪绪: 从目前的使用情况来看,效果还不够理想。由于它的功能强大,一些功能型配件较多,所以出现的故障率要高于普通太阳能热水器,给部分用户带来了顾虑。

孙 雷: 首先,采用普通真空管的热水系统在南方地区运行良好,但不适合北方、西部等严寒或温差幅度较大的地区,会出现冻管、炸管现象。超导热管的应用可以解决此问题,只是成本比普通真空管集热器要高;其次,一次性投资成本较高,以500L太阳能热水系统为例,采用了超导热管的系统成本近3万元,但运行寿命较长,长远节能效益突出;第三,如果缺少大容量中央热水器,只能用两个小型的热水器水箱代替,一个做储热水箱,另一个做恒温水箱。但是双水箱连接存在连接紧密度与运行稳定性的问题,在管路连接时需要专业人员足够重视。

魏一康: 由前面分析可以看出,由于集热器和储热水箱相对位置的变动,使得太阳能热水系统户外部分变得简洁了,这对系统与建筑一体化的结合和系统的运行维护是有好处的;强制循环的热效率要高于自然循环,也是有利的;水箱放置室内,热损失减小,对水箱保温的要求相对降低。不利的方面主要是占用户内空间,同时减小了洗浴时的水压,洗浴的舒适度可能会受到影响。我没有具体做过家用分体式太阳能热水系统的市场调查,所以对用户的感知和接受程度不敢妄加断言。用户的反映取决于诸多复杂的因素,即使是很好的东西,也需要相应的接受过程,且产品质量必须过硬,宣传到位,经济方面可以承受,售后服务良好。

专家称: 家用分体式太阳能热水系统除了经济性外,并没有明显的优势。因此,要在“方便性”和“免维护性”方面狠下工夫,解决好用户最为关注的问题。

7、 主持人:家用分体式太阳能热水系统的市场推广形式有哪些?目前有哪些阻力?

李方军: 自身的特点决定了与普通热水器的销售通路不同,它不适合走商场等零售终端,更多的要走一些专业性和行业性的销售渠道。阻力主要表现为:用户对其奢望过高,试图一下子能够解决全部的能源需求;部分建筑,尤其是高层建筑与其不配套;各别地区政府以太阳能热水器有碍城市观瞻为由禁止安装等。

孙 雷: 由企业直接与房地产开发商恰谈热水工程供应项目的占总推广量的85%。零售部分多以连锁家电为主,占10%左右,产品多以形象展示宣传为主,直接购买的较少,一般是和厂家联系后上门进行专业设计安装。阻力主要表现为:产品价格普遍较高,普通消费者,尤其是农村市场很难接受。另外,中国人的热水使用习惯还远没有达到国外水平。需求量虽有提升,但未成气候。

魏一康: 总体来说,家用分体式太阳能热水系统在推广中存在的问题和阻力,与其它各种类型的太阳能热水器是一致的。太阳能热水器作为一种节能产品,对节约能源、保护环境意义重大,但并非所有的用户都有这样的认识。用户使用太阳能热水器首先考虑的是能否方便、经济地供应热水,尽量减少维护的工作量。目前包括分体式在内的所有太阳能热水系统,与电、燃气热水器相比,除了经济性外,并没有明显的优势。因此,要在方便性和免维护性方面狠下工夫,解决用户最为关注的问题。太阳能热水系统与建筑的结合,是另一个需要解决的重要问题。要解决好“结合”问题,一方面要与建筑设计、施工部门密切协作,把太阳能热水系统像采暖、配电、冷水供应一样纳入他们的工作范围,这样才能真正避免太阳能热水系统作为后置设备安装带来的种种弊病;另一方面,要使太阳能热水系统与常规水暖电一样,它的可靠性和使用寿命也要有一定的要求,而现在的太阳能热水器产品质量能否经得起工程的考量还未可知。所有这些都是太阳能热水系统在推广过程中必须要解决的问题。

8、 主持人:业内从事家用分体式太阳能热水系统的企业有多少家?在这些厂家的太阳能产品中家用分体式太阳能热水系统占有多大的比重,是否已经成为经营的重心?

李方军: 目前,业内从事家用分体式太阳能热水系统的企业并不多,技术成熟、产品性能可靠且有保证的厂家更是少之又少。以力诺瑞特为例,家用分体式太阳能热水系统推向市场已有4年的时间,经过几年的市场运作、推广和宣传,销量逐年增加,占公司总体太阳能产品的比重也逐步增大。长远来看,家用分体式太阳能热水系统将会逐渐成为经营的重心。

孙 雷: 一线品牌企业大多具有自己的热水系统(包括分体式太阳能热水系统)应用技术,而掌握核心部件——电热水器水箱内胆技术的企业并不多。整个行业发展到不锈钢内胆时代向搪瓷内胆时代的过渡提升阶段,业内生产中央热水器的企业有阿里斯顿、A.O史密斯、赛德隆、白浪等国外品牌,最大容量为500L左右。国内品牌以光芒为代表,最大容量可达550L。目前行业各企业在涉及热水系统项目应用时,采取的是定制合作的方式。以光芒集团为例,太阳能外贸总额达6 500万元,其中60%的份额是将电热水器与太阳能集热器配套销往欧洲、北美、东南亚等国家和地区,25%的份额通过为其它太阳能厂家或外贸公司配套再销售到国外或国内。2006年1月,光芒集团投资6 400万元建立了100L~550L的大立升水箱生产基地,立志成为国内搪瓷内胆产品出口最大的企业。

9、 主持人:家用分体式太阳能热水系统要想真正成为未来市场的主流,在哪些方面还需要进一步完善?现在大面积推广和使用的时机是否已经成熟?

徐志斌: 家用分体式太阳能热水系统要想大面积推广,与建筑结合是必由之路。在建筑设计、结构设计、给排水设计和电气设计时将太阳能热水器设计在内,并且与太阳能厂商沟通,选择合适的太阳能系统,以便预留好集热器、水箱、管道等的安装空间,这样不但可以使集热器与建筑达到完美的结合,又可以解决好防水、管道布置等难题。

刘洪绪: 提高产品技术含量是保证。家用分体式太阳能热水系统是一门涉及到多学科的综合性学科,主要涉及到建筑、给排水、电气、机械、热工、水暖、装潢等学科,而掌握以上学科的有关知识也不过是做好太阳能热水系统的基础,同时还要熟悉太阳能产品的性能,环境气候对产品的影响等,它涉及到的知识面广、技术难度深。

魏一康: 2006年1月1日,《中华人民共和国可再生能源法》正式实施,以法律的形式确立了可再生能源的地位,加快了太阳能的发展,但是国家在太阳能方面的标准和政策还尚不健全,对设计、施工、验收及售后质量的评定标准还需要进一步完善,制定出强制性的设计、施工、验收、及售后质量标准。

家用分体式太阳能热水系统能否真正成为未来市场的主流,在很大程度上取决于本身技术的发展和完善,但是在上述问题没有很好解决的情况下,我个人的看法是,家用分体式太阳能热水系统还不完全具备大面积推广的条件。

专家介绍:

李方军:山东力诺瑞特新能源有限公司研发中心部长

刘洪绪:皇明集团技术研发中心承压热水器组组长

孙 雷:江苏光芒集团太阳能工程师

魏一康:甘肃省科学院自然能源研究所原副所长、研究员

徐志斌:皇明集团技术研发中心高级部长

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