平板型太陽能集熱器是一種常用的太陽能集熱器，其結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、成本適宜，還具有承壓能力強(qiáng)、吸熱面積大、易與建筑一體化等特點(diǎn)，是太陽能與建筑結(jié)合的最佳選擇之一。目前，世界太陽能市場平板型和真空管型太陽能集熱器并存，但所占市場份額不同。據(jù)國際能源署(International Energy Agency，簡稱IEA)報告分析，我國以真空管為主，真空管占86%，而歐、美、澳等發(fā)達(dá)國家平板型集熱器占市場90%以上。是什么原因造成國內(nèi)外這一巨大反差呢？

一、國內(nèi)傳統(tǒng)平板集熱器應(yīng)用存在的問題

傳統(tǒng)平板集熱器國內(nèi)外應(yīng)用市場存在巨大反差，主要有客觀氣候原因和生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品自身的原因。

1、我國地大物博、幅員遼闊，全國很多地區(qū)空氣污染嚴(yán)重，空氣中含有大量對平板集熱器膜層腐蝕的氣體成分，導(dǎo)致我國很多地區(qū)應(yīng)用傳統(tǒng)平板集熱器之后，耐候性較差，存在膜層腐蝕、脫落現(xiàn)象，嚴(yán)重影響集熱器的吸熱效率和集熱效果。

2、傳統(tǒng)平板集熱器在住宅樓南立面外墻上安裝一般需要有30°～45°夾角,由于國內(nèi)大部分住宅樓都有較好的外保溫層,因此平板集熱器外支架安裝及支架腐蝕、大風(fēng)等因素容易存在重大安全隱患。一旦出現(xiàn)傳統(tǒng)平板集熱器掉落事故,就容易給參與項(xiàng)目建設(shè)的設(shè)計(jì)院、地產(chǎn)商、太陽能公司、安裝工程商及業(yè)主帶來糾紛甚至法律責(zé)任，因此傳統(tǒng)的平板集熱器的推廣存在一定的安全隱患。

3、根據(jù)《空曬對太陽能集熱器工作效率影響測試研究》(項(xiàng)目號20068AJ04A05)可知，由于傳統(tǒng)平板集熱器自身的制造工藝和技術(shù)原因，存在空曬后衰減嚴(yán)重的問題。因此傳統(tǒng)平板集熱器更多的只是用來滿足住宅建筑中的生活熱水需求,熱水器安裝完畢后，由于住戶不能在兩個月內(nèi)全部入住,甚至存在1～2年之后才入住,集熱器長期處于空曬狀態(tài)，使得熱效率不能達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過長期空曬之后的集熱器，使用時一旦有漏水現(xiàn)象，則容易對已入住的下層住戶裝修造成很大損失,有較大的經(jīng)濟(jì)責(zé)任。此外，如果傳統(tǒng)平板集熱器安裝后馬上注入介質(zhì),在水箱空置沒有水的情況下，容易因?yàn)樗鋬?nèi)膽的搪瓷層熱脹冷縮而造成水箱漏水，這是傳統(tǒng)平板集熱器應(yīng)用中遇到的未解難題。

4、由于市場惡性競爭,降低造價及偽劣生產(chǎn)廠家,傳統(tǒng)平板集熱器在生產(chǎn)中銅管越來越薄,產(chǎn)品壽命及質(zhì)量令人堪憂，常常存在吸熱鋁箔鍍膜層與銅管的焊接(異性材料焊接會造成電解腐蝕)而造成集熱器在短時間內(nèi)漏液現(xiàn)象。

5、現(xiàn)在國內(nèi)住宅建筑一般以中、高層建筑為主，傳統(tǒng)平板集熱器一般是安裝在多層、高層南外墻上,竣工后陽臺窗戶已安裝完畢,無法對集熱器進(jìn)行維修,只能更換,這樣就必須采用室外高空作業(yè),這樣對維修人員生命安全存在極大的隱患。

以上幾個方面就是平板集熱器在我國太陽能熱利用市場沒有占主導(dǎo)地位的主要原因之一，那么有沒有一種產(chǎn)品，適合我國氣候條件，耐候性好，不存在膜層脫離、腐蝕和衰減，安全、穩(wěn)定、效率高、易于安裝，維修且不存在以上安全隱患的集熱器，來和國際市場接軌呢？

二、陶瓷太陽能集熱器

陶瓷太陽能集熱器解決了傳統(tǒng)平板集熱器常見的問題。陶瓷太陽能集熱器不管是用在太陽能熱水器，還是太陽能采暖系統(tǒng)上，都實(shí)現(xiàn)了零能耗，零排放和零污染的效果，使用過程中對化石能源沒有消耗，盡量不用電或少用電，是讓老百姓能用得起的清潔能源供能產(chǎn)品，是為冬季清潔供熱采暖提供了開創(chuàng)性的優(yōu)化解決方案的核心部件。目前已獲得21項(xiàng)國家發(fā)明專利證書。主要有建筑物陽臺欄板陶瓷太陽能熱水器、貼附式陶瓷太陽能熱水器、陶瓷太陽能建筑取暖等幾種產(chǎn)品和用途。

三、建筑物陽臺欄板陶瓷太陽能熱水器

1、陶瓷太陽能集熱器已解決了傳統(tǒng)平板集熱器應(yīng)用中存在的瓶頸，產(chǎn)品主要應(yīng)用之一是建筑物陽臺欄板陶瓷太陽能熱水器，主要具有以下優(yōu)勢：

（1）建筑物陽臺欄板陶瓷太陽能熱水器產(chǎn)品形成了標(biāo)準(zhǔn)化建筑構(gòu)件,垂直90°安裝,與建筑陽臺二次結(jié)構(gòu)行成了構(gòu)件化。安裝方便,使之建筑物外立面更為安全可靠。

（2）吸熱涂層采用了陶瓷工藝,使吸熱涂層百年不衰減且抗空曬。

（3）建筑物陽臺欄板陶瓷太陽能熱水器采用了物理性聯(lián)接方法，解決了異性金屬焊接造成電解腐蝕的問題，有效壽命長達(dá)50年。

（4）陽臺欄板陶瓷太陽能熱水器在室內(nèi)就能對其維修,在研發(fā)時就對此進(jìn)行了研究,利用后置組裝方法,通過在室內(nèi)直接拆卸集熱器蓋板完成維護(hù)。

（5）作為建筑構(gòu)件的陶瓷太陽能熱水器,通過了《國家建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心》有關(guān)陽臺欄板構(gòu)件的九項(xiàng)檢測,完全達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。取得《國家太陽能熱水器質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心(北京)》有關(guān)熱性能等十幾項(xiàng)檢測完全合格的檢測報告。

2、陽臺欄板陶瓷太陽能集熱器壽命達(dá)到30-50年,與外窗及相關(guān)構(gòu)件一樣與建筑同壽命，這是傳統(tǒng)平板集熱器根本做不到的！

3、陽臺欄板陶瓷太陽能集熱器作為建筑構(gòu)件,可以取代陽臺二次結(jié)構(gòu)的混凝土。從成本上比傳統(tǒng)太陽能壁掛低約2平米的二次結(jié)構(gòu)混凝土。鋼材、混凝土、保溫、內(nèi)外裝修約為800-1000元左右,從而減少了這部分的土建成本。

四、貼附式陶瓷太陽能熱水器

這種集熱器的吸熱板芯與陽臺欄板陶瓷太陽能集熱器的吸熱板芯完全相同,只是改變了一下安裝方法,它是垂直90°貼附在建筑物南墻面外,性能與陽臺欄板集熱器相同。

五、陶瓷太陽能建筑取暖

我國三分之二的國土面積都需要取暖，供暖需求巨大。面對環(huán)境污染，霧霾頻發(fā)的窘?jīng)r，從中央到地方都高度重視清潔能源和可再生能源采暖問題，國家利好政策頻出，推進(jìn)北方地區(qū)冬季清潔取暖是中央提出的一項(xiàng)重要戰(zhàn)略部署，對保障人民群眾溫暖過冬，改善大氣環(huán)境具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

1、當(dāng)前，我國北方地區(qū)清潔取暖比例低，特別是部分地區(qū)冬季大量使用散燒煤，大氣污染物排放量大，清潔能源采暖叫好不叫座，究其原因是因?yàn)椋?/span>

（1）沒有重視建筑物的耗能問題。

（2）沒有一種可靠的與建筑同壽命的太陽能產(chǎn)品。

（3）沒有考慮廣大群眾的使用成本問題。

所以陶瓷太陽能集熱器的推廣和應(yīng)用，就是實(shí)現(xiàn)讓百姓建的起,讓大眾用的起,讓政府補(bǔ)的起的太陽能建筑的核心和關(guān)鍵。

2、陶瓷太陽能集熱器采暖的優(yōu)點(diǎn)

（1）陶瓷太陽能集熱器作為建筑構(gòu)件安裝在獨(dú)立房屋向南的屋面上,有著與建筑同壽命的優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)樗哂锌箍諘穸凰p的特性,不會出現(xiàn)每年4月～10月的光熱太陽能過熱沸騰現(xiàn)象。夏天保溫水箱水溫達(dá)到90℃時集熱器的介質(zhì)軟化水會全部回落到水箱中,集熱器自然進(jìn)行空曬。

（2）冬季運(yùn)行時,下午3點(diǎn)～4點(diǎn)集熱器溫度與保溫水箱溫度相同時,集熱器循環(huán)介質(zhì)軟化水同樣會全部自動回落到水箱中,集熱器排空,夜間氣溫降至零度以下時也不會產(chǎn)生凍壞集熱器的現(xiàn)象,而且不需要有任何電伴熱帶加溫的防凍措施,從而達(dá)到了節(jié)能和減少投資的目的。

簡而言之，陶瓷太陽能的三個特性:①吸熱涂層不衰減。②抗空曬。③長壽命。陶瓷太陽能集熱器的推廣和應(yīng)用，會使太陽能光熱利用工程的一些性能徹底得到改觀。

3、陶瓷太陽能集熱器的推廣和應(yīng)用，這關(guān)系到北方地區(qū)廣大群眾溫暖過冬，關(guān)系到霧霾天數(shù)能不能減少的問題，是能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命、農(nóng)村生活方式革命的重要內(nèi)容。而陶瓷太陽能集熱器的推廣和應(yīng)用，特別是獨(dú)立房屋的取暖應(yīng)用，要考慮如下問題：

（1）墻體的保溫問題。

（2）窗戶的保溫及散熱問題。

（3）戶門的冷橋散熱問題。

（4）地暖是太陽能的第一大儲能器，末端盡量采用地暖盤管的形式。

只有這樣做到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)75%以上,才是取暖效果最好的節(jié)能房。

4、控制系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化措施

在冬季取暖,室內(nèi)溫度達(dá)到18℃時,啟動地暖循環(huán)泵,在啟動前系統(tǒng)先要檢測太陽能保溫水箱溫度是否有使用的熱能力,如熱能不足,自動關(guān)閉太陽能保溫水箱,啟動(AO史密斯美國原產(chǎn))電鍋爐,只給地暖循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)的軟化水加熱,本著免費(fèi)太陽能采暖優(yōu)先，輔助能源臨時補(bǔ)充的原則進(jìn)行采暖。室內(nèi)溫度達(dá)到23℃時,系統(tǒng)內(nèi),只保留太陽能集熱器至水箱的動力設(shè)備，其他耗電的設(shè)備全部停止,且整個采暖過程，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)溫度根據(jù)需求調(diào)節(jié)，從而達(dá)到節(jié)能的目的。

5、農(nóng)村住宅建設(shè)注意事項(xiàng)及太陽能采暖系統(tǒng)成本

農(nóng)村住宅采用相對簡單的施工工藝結(jié)合耐久性能好的節(jié)能產(chǎn)品，保溫材料應(yīng)盡可能選用當(dāng)?shù)亟ú?，窗戶可選用單框雙玻中空塑鋼窗兩層，戶門選用實(shí)木自制門,減少防盜門的冷橋作用。增加地暖采暖設(shè)備,起到熱儲能的作用,一個晴天兩個陰天,不用啟動電輔助加熱，從而達(dá)到節(jié)約使用費(fèi)用的目的。實(shí)踐應(yīng)用中，在2017年北京冬季的天氣狀況下,晴天的天數(shù)很多的情況下，采暖工程沒有啟動一次電輔助加熱設(shè)備,室內(nèi)溫度一直保持在20～22℃之間。每天循環(huán)泵的用電費(fèi)用不足10元錢。京、津、冀、山東、河南等地區(qū)的墻體外保溫可選用80～100mm的保溫?cái)D塑板,地面必須做好保溫,可采用50～100mm保溫板,使用地磚為好。建議東、西、北面少開或小開窗戶,南面可大開窗戶并建造設(shè)備間。

6、使用太陽能取暖一個重要的問題是集熱器的質(zhì)量、性能及壽命

在我國，太陽能取暖，從最初的實(shí)驗(yàn)到后期的產(chǎn)業(yè)化推廣，已有二三十年的歷史，但是太陽能采暖的市場份額仍然很小，其主要是因?yàn)橐韵聝蓚€原因：

（1）房屋的保溫節(jié)能沒有做好或根本沒有做。

（2）我們選用的太陽能集熱器的質(zhì)量、性能、壽命、售后服務(wù)等相關(guān)問題。

7、陶瓷太陽能辦公樓和廠房采暖注意事項(xiàng)

辦公樓和廠房的太陽能采暖系統(tǒng)，與農(nóng)宅太陽能采暖的要求大體相同。做好建筑節(jié)能,做好地暖,做好門窗保溫。

北京天能通太陽能技術(shù)有限公司總經(jīng)理王占平