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真空管太陽能熱水器與平板的綜合評述
平板太陽能熱水器與真空管太陽能熱水器是國內(nèi)外太陽能熱水器行業(yè)的兩大主要品牌產(chǎn)品，它們銷售狀況如何？各有什么特性和使用優(yōu)缺點？今后如何發(fā)展？是廣大太陽能業(yè)內(nèi)人士極為關(guān)注的問題。為此，就下面七個問題提出以下個人見解，愿與大家共同商榷。
一、首先讓我們分析一下平板與真空管太陽能熱水器國內(nèi)外市場的銷售現(xiàn)狀。我們把太陽能熱水器劃分為三大類，即平板熱水器、真空管太陽能熱水器、其它類型（包括熱管真空管熱水器、悶曬太陽能熱水器、真空管悶曬熱水器等）太陽熱水器。據(jù)各種資料分析：國內(nèi)市場三種產(chǎn)品平板、真空管和其它產(chǎn)品分別約占20%、65%、15%；而國際市場現(xiàn)狀是：平板、真空管和其它產(chǎn)品市場份額分別約占85%、8%、7%。這兩組數(shù)據(jù)給我們提出了一個值得深思的問題。即為什么平板熱水器與真空管太陽能熱水器國內(nèi)外有如此巨大的反差？
二、太陽能熱水器的主要性能指標(biāo)是熱性能。中國農(nóng)村能源行業(yè)協(xié)會太陽能熱利用專業(yè)委員會從1994年到1997年四年中檢測的117臺太陽能熱水器進行分析：
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檢測結(jié)果
產(chǎn)品類型 |
日平均效率國標(biāo)要求
≥45% |
平均熱損系數(shù)國標(biāo)要求
≤5W/M2 ℃ |
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達標(biāo) |
% |
未達標(biāo) |
% |
全達標(biāo) |
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平板熱水器39臺 |
36 |
92.3 |
3 |
7.7 |
38臺<4.0 |
1臺>4.0 |
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真空管熱水器78臺 |
65 |
83.3 |
13 |
16.7 |
72臺<1.5 |
6臺>1.5 |
從以上數(shù)據(jù)可以看出真空管熱水器日平均效率達標(biāo)情況，均低于平板熱水器，未達標(biāo)率高于平板二倍。從平均熱損系數(shù)分析，真空管熱水器比平板熱水器要低一倍多。原因有三：①真空管熱水器基本上是緊湊直插式，直徑Ø 37/47，長1.2米的真空管內(nèi)取不出來的熱水，每支管子達0.9公斤，按粗略計算每平方米（10支管子）熱水器的約9公斤熱水無法使用（占總?cè)菟?-10%），而每平方米平板熱水器取不出來的熱水只有1公斤左右（占總?cè)菟?-1.4%）。②以上數(shù)據(jù)測試時間是每年4月到10月份，環(huán)境氣溫較高情況對平板有利。③所有產(chǎn)品熱損系數(shù)全達標(biāo)，而且遠低于國際規(guī)定的數(shù)據(jù)，說明國標(biāo)規(guī)定的指標(biāo)比較寬松。
三、無論是平板或真空管熱水器其關(guān)鍵部件是集熱器，而集熱器的集熱溫度范圍又影響著太陽能熱水器的使用領(lǐng)域。一般太陽集熱器的集熱溫度可分為低溫：Θ0 +（10--20）℃、中溫：Θ0 +（20--40）℃、中高溫：Θ0 +（40--70）℃、高溫：Θ0 +（70--120）℃。其中：Θ0表示應(yīng)用地區(qū)的室外環(huán)境溫度。對于平板熱水器的使用而言只能限于低溫和中溫，特別平板熱水器例外。真空管熱水器則四種集熱溫度均能應(yīng)用，但從工程造價，即物有所值而言，真空管熱水器的應(yīng)用領(lǐng)域更適合于中高溫或高溫。作為真空管熱水器的企業(yè)和銷售商來說，應(yīng)該更加重視，擴大熱水器的使用領(lǐng)域，例如工業(yè)領(lǐng)域的中高溫、高溫的應(yīng)用，采暖空調(diào)及制冷的應(yīng)用等。
四、太陽熱水器的滲漏水是產(chǎn)品質(zhì)量首要考慮的問題。無論是平板或真空管熱水器，循環(huán)管路和配件的滲漏可靠性是相同的。而水箱和集熱器的滲漏，兩種產(chǎn)品是有差別的。平板熱水器的吸熱板出廠前均應(yīng)逐臺檢漏，集熱器與水箱連接只有進出口二個連接外，而且連接方式簡單方便，一般滲透可能性較小。真空管熱水器的滲漏主要發(fā)生在真空集熱管與水箱的接口部位，由于接口處數(shù)量多，稍有不慎，就有可能發(fā)生滲漏。
尤其在真空管太陽熱水器工程上滲漏現(xiàn)象更頭痛，因為一個面積工程，少則幾百只管子，多則幾千只管子，要做到一只管子不滲漏是十分困難的。
五、太陽能熱水器運行中另一個重要質(zhì)量問題是集熱器板芯和真空管中結(jié)垢及水中懸浮固體顆粒物的沉淀物清楚問題。平板熱水器一般在60℃以下工作，吸熱板的排管和集管基本上不會發(fā)生結(jié)垢現(xiàn)象，對傳熱有些影響，但情況不嚴重，在使用壽命內(nèi)無需進行清洗。真空管熱水器雖然運行溫度高于平板，然而由于管材是玻璃，結(jié)垢現(xiàn)象有所緩解，當(dāng)然也會影響傳熱效果，但不致影響使用。對于目前流行絕大多數(shù)南北向直插緊湊式真空管熱水器來說，管中的懸浮固體顆粒物，對熱水器的正常運行是一個很大的威脅。據(jù)了解有些水質(zhì)較差的地區(qū)，三、四年就會填滿半只管子，影響了管子的熱性能，必須進行拔管子清洗。如果管子使用壽命為1520年，則維修次數(shù)多達34次，不僅造成經(jīng)濟上的損失，也給企業(yè)用戶帶來不良影響。
六、關(guān)于平板與真空管熱水器的抗凍防凍問題。平板熱集器則有較好的防凍抗凍性能。但就熱水器系統(tǒng)來說，兩種產(chǎn)品在寒冷的冬天均存在循環(huán)管路凍壞危險性。
七、關(guān)于太陽能熱水器與建筑一體化問題。
太陽能熱水器與建筑一體化必須滿足：1、熱水器的結(jié)構(gòu)尺寸，包括顏色應(yīng)與建筑相協(xié)調(diào)，不應(yīng)破壞建筑的整體美觀。2、熱水器的循環(huán)管路和電控制線路的安裝和布置應(yīng)與建筑室內(nèi)給排水、電路安裝技術(shù)要求相一致。3、滿足熱水器與建筑結(jié)合后的安全要求，包括建筑結(jié)構(gòu)不受損壞，符合建筑承重要求，能滿足抗風(fēng)、防雷、防凍抗凍、電氣、防滲漏等技術(shù)要求。4、產(chǎn)品和零件的使用壽命應(yīng)與建筑相匹配，若做不到，也應(yīng)考慮維護和更換的方便。
平板熱水器和真空管熱水器均能滿足上述四點要求。但從與建筑結(jié)合的安裝布局和維修工作量來說，平板熱水器具有一定的優(yōu)勢。
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