爱华网前言 随着世界能源危机以及环境问题的不断出现，太阳能热利用越来越受到重视。低碳经济时代的到来给太阳能光热产业带来了前所未有的发展机遇。而太阳能阳台壁挂热水器作为城市中高层建筑的一种有效的太阳能热水系统，近几年来备受太阳能厂商、房产开发商以及消费者的推崇和喜爱。 随着太阳能光热技术的日新月异，太阳能阳台壁挂热水器同样也在升级换代。按照介质循环的方式分，先后出现了自然循环式、外置式交流循环泵强制循环式、内置式直流微型泵强制循环式、外置式直流微型泵强制循环式。本文主要阐述由江苏迈能高科技有限公司最新研制出的微控·智循环阳台壁挂系统（MCI系统）的应用及特点。 1、微控·智循环阳台壁挂系统（MCI系统）技术背景 1.1太阳能阳台壁挂热水器与建筑一体化 太阳能阳台壁挂热水器与建筑一体化的核心就是太阳能产品与建筑本身以及与建筑环境的相融合，如果违背这一初衷，太阳能阳台壁挂热水器被用户接受的可能性大大降低。集热器可以设计为阳台护栏，成为建筑的构件之一，循环管路可以采用隐蔽式安装方式。我们很少看到储热水箱放在户外，除外观美观因素外，由于储热水箱长久地放置室外，经过不断地日晒雨淋，储热水箱的安全、寿命等关键性能都受到很大影响。 当前，从介质循环自然循环方式的低成本角度出发，建筑设计方案中储热水箱普遍安置在阳台。此时一般考虑到阳台光照情况，阳台预留的太阳能集热器安装位置最好是最大限度地和太阳光呈直射角，而储热水箱的位置和固定方式则必须从阳台空间和循环管路长短等方面进行考虑。储热水箱如果距离用水点太远，则在使用时会造成大量的水资源浪费（水管中的冷水）；循环管路如果过长，则换热速度会缓慢，储热水箱的得热量会大大减少。为此，强制循环式介质交换方式在太阳能阳台壁挂热水器中开始迅速推广开来。 1.2太阳能阳台壁挂热水器的用户需求 用户对于太阳能阳台壁挂热水器的需求有： 第一、系统承压运行，热水出水量大，使用舒适，而不是遇到像使用传统太阳能“毛毛雨”似的尴尬。 第二、系统必须安全可靠，使用寿命长。 第三、免维护、故障率低，便于安装维护等系统优势。 第四、最大限度地减少能耗、要有好的性价比和良好的节能性。 第五、热水使用不受容量和时间限制。 第六、提供卫生、健康的生活热水。 太阳能阳台壁挂热水器要达到的要求还有很多，例如要成本低廉，要让物业便于管理等等。其实最核心的要求——满足使用者的舒适性，偏离了这个核心，产品前景会非常暗淡。 2、自然循环式太阳能阳台壁挂热水器 2.1自然循环太阳能阳台壁挂运行原理： 集热器吸收太阳能热量并将热量传递给内部介质，系统利用传热介质内部的温度梯度生产的密度差，从而形成的自然对流。当介质进入水箱换热器，热量又通过换热器从介质传递给水箱中的水，如此循环直至加热水箱中的水。 图1：自然循环太阳能阳台壁挂运行图 2.2自然循环太阳能阳台壁挂应用局限： 第一、自然循环方式要求水箱与太阳能集热器位置落差高，水箱必须位于太阳能集热器上方；第二、自然循环系统对水箱位置以及循环管路要求非常高，水箱必须靠近集热器，单向循环管路不能超过3米，并且要保证管路连接无任何的弯折，否则将影响到热交换的正常进行。 3、强制循环式太阳能阳台壁挂热水器 3.1强制循环太阳能阳台壁挂热水器运行原理： 太阳能集热器、储热水箱、工质、循环管路构成循环系统。当太阳能集热器出口处温度与储热水箱水温之间的差值超过循环开启设定值时，循环泵启动抽动管路中的工质进行循环，从而将介质吸收的热量传输到储热水箱的夹套换热空间。系统一旦达到高温设定值，循环泵将强制停止运行，避免过高温。 图1：强制循环太阳能阳台壁挂运行图 3.2强制循环太阳能阳台壁挂热水器的应用特点 强制循环太阳能阳台壁挂热水器应用于： 储热水箱远离阳台的热水系统，储水箱安装位置基本不受限制。 储热水箱循环口比集热器循环口低的热水系统； 单向循环管道长于3米的系统；
循环管道存在直角弯的系统。 3.3内置式强制循环泵在太阳能阳台壁挂热水器中的应用局限： 第一、内置强制循环泵使用寿命短。由于循环泵内置在储热水箱中，其工作环境温度就是水箱内部温度，通常水箱内部温度比室内温度要高。这对循环泵的使用寿命性能造成了极大的威胁。有数据显示：微循环泵的工作环境温度每上升10℃，其使用寿命将降低一半。 第二、内置式强制循环泵可维修性极差。由于安装在水箱内部，当循环泵的出现故障时，需要打开维修盖维修，而且由于水箱内部空间狭小，维修异常困难。 第三、内置式强制循环泵的产品适用性差。强制循环泵的位于水箱内部，其体积必将受限制，循环泵的功率和流量偏小，这只能满足部分市场的需求。目前部分厂家标示的内置强制循环泵太阳能阳台壁挂热水器的单向连接管路长度≤20米（流量不足1L/min）。当管长超过时，其换热效果会明显变差，甚至循环泵只是空转无循环换热功能。 3.4外置式交流循环泵太阳能阳台壁挂热水器中的应用局限： 第一、水泵参数与循环需求严重不匹配，典型“大马拉小车”。目前用在介质循环中的交流循环泵的最典型的参数为：最小功率为46W，水泵扬程5米，流量13L/min。太阳能阳台壁挂热水器储热水箱的热交换器一般为夹套和钢盘管，介质循环的流量需求在2L/min左右。循环泵的流量太大的结果就是通过过度消耗电能换取无效的换热速度。 第二、水泵工作噪声大。 第三、成本高。一般品牌泵至少250元以上。 3.5微控·智循环阳台壁挂系统（MCI系统）技术应用特点 第一、高可靠性和长使用寿命。江苏迈能高科技有限公司研制的微控·智循环阳台壁挂系统采用微型泵，其结构设计独特，电机的电子驱动部分与电机主体相分离，这样避免电机温度过高而降低电子元器件的寿命，提高了微型泵的可靠性。微型泵外置后有利于电机的散热，避免了水箱温度对微型泵的使用寿命的威胁。 第二、安装维护方便。微型泵与储热水箱完美结合的设计，使安装极其简单；与内置式强制循环太阳能热水器相比，循环泵和水箱的分离了彻底消除了因循环泵故障而造成水箱难于维修的缺陷。 第三、适应于太阳能阳台壁挂热水器的各种循环管道需求。江苏迈能高科技有限公司设计的标配微型泵功率为10W，在单向循环管道长度30米时为1.5L/min的流量；最长单向循环管道为40米（流量1.1L/min）。如果工程需要，可配置15W的微型泵，单向循环管道可长达50米。这样，水箱的安装位置不再受局限。 第四、外置式直流微型泵功率相对较小，能耗低，能够满足节能舒适的消费需求。 第五、高性价比。微型泵成本在100元以内。 小结 微控·智循环阳台壁挂系统（MCI系统）作为太阳能与建筑一体化的应用方式之一，是太阳能阳台壁挂产品系列中的一大微创新产品，其具有诸多的优势。相信随着太阳能光热产业的发展和技术的进步，更多经济实用、安全可靠、安装维护方便的产品还将继续问世。（李杰 宦永旺 刘予）
