太阳能热水器知识汇编.doc
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1、太阳能热水器知识汇编(Solar water heater)目 录一、 太阳能热水器知识二、详述太阳能热水器工作原理三、太阳能热水器的安装方法四、2007年热水器的生产量和保有量五、大型骨干企业引领产业发展1. 基本知识 2. 选购常识 3. 安装常识 4. 使用常识六、热水器行业标准和抽检情况七、 热水器发展中的障碍和问题七、主要骨干企业名录 1.1 太阳能热水器概念及原理以太阳能作为能源进行加热的热水器通常称为太阳能热水器。是与燃气热水器、电热水器相并列的三大热水器之一。太阳能热水器把太阳光能转化为热能,将水从低温度加热到高温度,以满足人们在生活、生产中的热水使用。太阳热水器是由全玻璃真空
2、集热管、储水箱、支架及相关附件组成,把太阳能转换成热能主要依靠玻璃真空集热管。集热管受阳光照射面温度高,集热管背阳面温度低,而管内水便产生温差反应,利用热水上浮冷水下沉的原理,使水产生微循环而达到所需热水。 1.2 太阳能热水器的组成以及制造材料太阳能热水器是由真空集热管、保温水箱、支架、连接管道等组成的。 1.2.1 集热器:系统中的集热元件。其功能相当于电热水器中的电热管。和电热水器、燃气热水器不同的是,太阳能集热器利用的是太阳的辐射热量,故而加热时间只能在有太阳照射的时候。目前市场上普及的是全玻璃太阳能集热真空管。 结构分为外管、内管、选择性吸收涂层、吸气剂、不锈钢卡子、真空夹层等部分。
3、全玻璃太阳能集热真空管一般为高硼硅3.3特硬玻璃制造,采用真空溅射选择性镀膜工艺。可分为铝氮单靶镀膜工艺和铜、铝、不锈钢三靶镀膜工艺。 1.2.1.1 真空管热水器品种结构我国具有自主知识产权的真空管太阳能热水器是太阳能热水器的主流产品。目前我国真空管太阳能热水器产品主要包括:全玻璃真空管式、热管真空管式、U型真空管式三种,其中全玻璃管式太阳能热水器2007年占总产量的94%,热管真空管式太阳能热水占总产量的4.0%,U型管真空管太阳能热水器占总产量的2%。表4-1 2007年真空管热水器产品品种结构热水器名称市场占有率(%)全玻璃真空管94%热管真空管4.00%U型管真空管2.00%图4-2
4、 2007年真空管热水器产品品种结构1.2.2 保温水箱: 储存热水的容器。因为太阳能热水器只能白天工作,而人们一般在晚上才使用热水,所以必须通过保温水箱把集热器在白天产出的热水储存起来。容积是每天晚上用热水量的总和。水箱内胆是储存热水的重要部分,其用材料强度和耐腐蚀性至关重要。市场上有不锈钢、搪瓷等材质。保温层保温材料的好坏直接关系着热效率和晚间清晨的使用,在寒冷的东北尤其重要。目前较好的保温方式是进口聚氨脂整体自动化发泡工艺保温。外壳一般为彩钢板、镀铝锌板或不锈钢板。保温水箱要求保温效果好,耐腐蚀,水质清洁,使用寿命可长达20年以上。 1.2.3 支架:支撑集热器与保温水箱的架子。要求结构
5、牢固,抗风吹,耐老化,不生锈。材质一般为彩钢板或铝合金。要求使用寿命可达20年。1.2.4 连接管道: 将热水从集热器输送到保温水箱、将冷水从保温水箱输送到集热器的管道,使整套系统形成一个闭合的环路。 设计合理、连接正确的循环管道对太阳能系统是否能达到最佳工作状态至关重要。热水管道必须做保温处理。管道质量必须符合标准,保证有10年以上的使用寿命。 1.3 太阳能热水器市场分析在全球能源形势紧张、气候变暖严重威胁经济发展和人们生活健康的今天,世界各国都在寻求新的能源替代战略,以求得可持续发展和在日后的发展中获取优势地位。太阳能以其清洁、源源不断、安全等显著优势,成为关注重点。在太阳能产业的发展中
6、,太阳能热水器的热利用转换技术无疑是最为成熟的,其产业化进程也较光伏电池、太阳能发电等产业领先一步。但是目前市场还有待规范,消费群体还有待培育,技术还有尚须改进,因而对于企业来说还有较大的成长空间。中国的太阳能热利用技术研究开发始于20世纪70年代末,其重点置于简单,价廉的低温热利用的适用技术,如太阳能温室,太阳灶,被动太阳房,太阳热水器,和太阳干燥器。这类技术在农村得到推广应用,为缓解农村能源短缺,改善农村生态环境和农民生活起了积极的作用,并收到了实效。20世纪80年代太阳能热水器列入国家“六五”和“七五”科技攻关项目。主要的研发项目是高效平板太阳集热器和全玻璃真空集热管。在90年代全玻璃真
7、空集热管的科技成果通过中试转化为生产力形成自行设计和配套的集热管生产线是科技攻关的最杰出的成果。2007年,中国太阳能热水器产量的增长速度约为30%,年产量达2340万(16380MWth),总保有量约为10800万(75600MWth)(太阳能热水器寿命按10年计算,1997年前的保有量作废)。2007年,太阳能热水器市场销售额约为320亿元人民币,产值亿元人民币以上的企业有20多家;2007年,太阳能热水器的出口额增长约为28%,6500万美元左右,产品出口欧洲、美洲、非洲、东南亚等50多个国家和地区。中国太阳能热水器的年生产量是欧洲的2倍,北美的4倍,现已成为世界上最大的太阳能热水器生产
8、国和最大的太阳能热水器市场,并仍在以每年20-30的速度递增。但是中国太阳能热水器的生产企业有5000多家。随着国民经济和人民生活水平的不断提高,居民对家庭室内热水的需求越来越强烈,中国太阳能热水器市场潜力巨大。 1.4 太阳能热水器知识 1.4.1 基本知识太阳能热水器有没有保温功能? 有保温功能。太阳能热水器的真空玻璃集热管是双层玻璃构成,内表镀上热吸收层,两层之间为真空,这样相当于一个拉长的保温瓶。热量只能进不能出,热水器水箱是采用双层不锈钢板构成,中间是聚胺脂整体发泡的保温体,保温作用十分明显,一般合格的太阳能热水器每天温度下降在5以内。什么是普通太阳能热水器?什么是全天候太阳能热水器
9、?什么是全自动太阳能热水器?普通太阳能热水器就是最基本的热水器,在晴好天气可能出热水正常使用,但阴天时如果储藏的热水用完了,就不能出热水了。全天候的热水器常备有电加热系统,当阴天时打开电加热开关,就可以出热水了,阴雨天照样能使用。如果再配套一个小容量的电热水效果更好。全自动太阳能热水器就是能够对热水顺利进行简单管理的热水器,装有定时电加热装置和定时上水装置,这种热水器一般无须人专心管理,只要打开热水器就可以出热水。热水器往往配有水位、水温显示器,使您对屋上的热水器的工作状态基本了解,有的控制仪还有排空和循环功能使热水器更好使用。太阳能热水器能达到多少度?我们是按照冬季日温升50度来设计真空管与
10、水箱容积配比的,正常情况下,太阳能能达到50-70度,如果夏天连续几天未用,太阳能中水温有可能达到70-90度。热水器能把水晒开了吗?普通家用热水器在上满水的情况下通常是晒不开的,因为当水温升高到一定温度时达到热平衡,此时吸收热量与散失热量相等,水温不再上升。要想热水器把水晒开必须减少贮水或增加集热面积。内胆装的水能否饮用?从理论上讲,内胆只要采用SUS304-2B不锈钢板,在烧开后都可饮用;但是这要结合实际,就是若水箱中的水是几天前并非新鲜的,那么建议不要用来饮用。太阳能热水器在阴天时能否使用?带有电加热辅助功能的太阳能就能用。 1.4.2 选购常识周围没有自来水,能不能安装太阳能热水器?在
11、没有自来水的地区要使用太阳能热水器,一般可借助水泵上水,另外再增设一辅助水箱与太阳能同一高度,用以储存凉水,以便洗浴时况凉水。水质不好能不能安装太阳能?可以安装太阳能,但会缩短真空管和电加热的寿命。水压不够时能不能用太阳能?当地水压不够时,可以使用增压泵来解决这个问题。买多大容量的比较合适?一般家庭洗浴用水最低(水温为45-50度);男30L女40L,若家庭用水包括厨房在内,则可按人均用水量40L估算用水总量;家庭太阳能热水器冬季水温一般按50-60度计算,折算热水器容水量(江苏华扬热水器标定容积为热水器实际可用水量,有些热水器标定容积则包括真空管等不可用水量在内),实际购买时还要根据热水器情
12、况来决定。阴雨天怎么办?可以购买带电辅助的太阳能热水器,阴雨天手动或自动(需要配置控制器)启动电加热来辅助加热。电加热在何种情况下使用?在无阳光照射或太阳光照时间太少、用水量过大以及急需用热水时可以使用电加热。电加热能不能长时间使用?华扬采用了英格莱电加热器,表面经氮化处理有极强的抗腐蚀性;采用可更换阳极镁棒有效保护电加热器及水箱,产品寿命较长,其寿命是普通电加热管的3-4倍。一般100-250升容量的太阳能配置的是1500瓦的电加热功率,1-5小时可以将整箱水加热。在联系阴雨天情况下,是可以长时间使用的。电加热的“防干烧”是指什么? “防干烧”一是指电加热器选用的是英格莱阳极镁棒电加热管,本
13、身具有承受一定时间干烧的能力;二是电加热集成了自动限温控制元件,达到限定温度时自己断电,使在无水状态下不致长时间运行而烧毁电热器。选用顶水式热水器还是落水式热水器好? 顶水是指一边上水,一边用进来的冷水将热水顶出水箱进入管道。顶水式热水器亦称承压热水器,这种热水器出水压力较大。落水式热水器是指将热水器的水利用大气压力自然落入用水管道,等桶中的热水用完才再进水,这种热水器出水压力较小。由于太阳能对水的加热是有时间限制的,白天加热,晚上就停止加热了。所以当前情况下,还是选用落水式的热水器较好,当白天产生的热水器在晚上用光或停止用水后再加水,可以防止水温下降,达到始终有热水用的效果,笔者认为还是落水
14、式热水器较适用。当然,随着科技的进步、工艺的改进,承压式热水器亦可能逐步取代落水式的热水器。 1.4.3 安装常识农村小楼单门独院,装太阳能热水器应注意什么? 单门独院装热水器条件是最好的,可以采用外墙布管的方式对每层的卫生间布进热水管,自身的水塔应高于太阳能热水器水箱1米以上,管材应采用保温管,热水器要固定好,要防止台风造成损坏。 新搬入户,想装太阳能,装修时应注意什么? 首先与技术质量好、售后服务完善的生产厂家联系,他们会指导您如何布置水管,一般用户只要在装修时考虑热水管的入口和出水管的出口,如果是选用电加热和带控制仪的用户还要确定开关或者控制仪的安放地点,以达到方便、安全、和谐的目的,室
15、外安装地点一般由供应商与用户协商解决,届时应取得物业或者有关邻居的认同,即可开始安装。上下水管和溢流管使用什么管比较好?因为热水器内水温最高可达95度,为防止材料老化或软化,影响正常使用,最好使用优质铝塑管。这么多水在太阳能里面,会不会把房顶压坏?正常的屋顶都考虑到了荷载,一般在150公斤/平方米,太阳能是可以安装的。如果是轻屋顶,安装太阳能的时候需要做基础加固处理的。安装支架怎么固定的? 一般采用水泥墩、打膨胀螺栓或用钢丝绳固定几种方式,根据屋顶情况选择最佳固定方式。安装太阳能是否要打膨胀螺栓? 不一定,根据屋顶情况选择合适的固定方式。打膨胀螺栓是否会破环防水层?如果只能打膨胀螺栓的情况,膨
16、胀螺栓有可能破坏防水层,要求做防水处理。太阳能怕台风吗?太阳能去除了反射板,这样整机的防风性能大幅度提高,另外在安装的时候,将太阳能和屋顶牢固的固定在一起,是可以抗台风的。台风时,保证太阳能中满水,这样的话,抗风性能更佳。热水器在安装时要不要避雷?热水器安装前,应先将楼顶热水器旁边的避雷针有效地加高,使其高出热水器顶部半米以上,同时热水器水箱必须有效接地;室内出水口必须与地线等电位连接;雷雨时不使用热水器。 1.4.4 使用常识日常使用常识太阳能热水器在使用过程中应注意哪些问题? 、注意上水时间。、根据天气情况,决定上水量,保证洗浴时适当的水温。、定期检查热水器的管道,排气孔等元件是否正常工作
17、。、大气污染严重或风沙大、干燥地区定期冲洗真空管。、热水器安装后,非专业人员不要轻易挪动、装卸整机,以免损坏关键元件。如何判别太阳能热水器是否水满?一般太阳能热水器安有溢流管,可根据溢流管是否排水判断水满状态,另外可以配备水位控制仪,水满自动报警,根据报警判别。太阳能热水器的最佳上水时间在什么时间?真空管内无水时,即空晒状态下,管内温度能达到250左右,此时上水造成真空管爆裂,故在水箱内无水或第一次上水时必须在日出前或太阳落山半小时后进行。太阳能热水器会不会对人体造成伤害?使用太阳能热水器应注意哪方面的安全? 使用太阳能热水器要注意使用安全:一是防止使用者烫伤,全国近两年来已有数例被烫伤的病例
18、,被烫伤者往往认为太阳能产生的热水温度不会太高,实际上在夏天太阳能热水器中的水温往往达到80以上,使用者不注意往往被烫伤,在刚放水洗澡时要注意到起先放出的是水管中储存的部分凉水,一旦太阳能热水器中的水流到,温度会忽然上升到80以上,造成烫伤;二是要把热水器紧固以防台风将其从房项吹落,造成伤害。太阳能热水器长时间不用水,会热坏吗?真空管太阳能热水器效率高,在夏季晴天的情况下,不到两天水温可达沸点,若长时间不用水,如出差、旅游时,使水箱内长时间处于高温、高压的状态下,会促进密封圈的老化,加速聚氨酯的老化、萎缩,有时排气不畅通,压力太大还会使水箱胀坏,还会结水垢,缩短水箱的寿命。因此,若你长期不在家
19、,应安排别人经常放热水上冷水,或者在真空管集热器上放置遮盖物挡住阳光,待回家后,再除去。太阳能热水器好几天未用的热水还能洗澡吗?太阳能热水器好几天未用的水一般都是较热的水了,达到70以上,尤其在夏天晴朗天气超过2天,水就会沸腾,到夜间会适当降温,使水温保持在6070区域时间很长,而这个温度区域是水中细菌繁殖的极佳温度,因此,如好几天或长期不用的热水,水质较差,细菌多,要排放掉,不要洗澡或用来烧开水等饮用,这样的水洗澡对皮肤不利,长期使用这种水洗澡会引发皮肤病。为什么太阳能热水器频繁使用好?太阳能热水器投入使用后,要经常使用,建议每天最好使用4至5次,间隔时间在4小时以内,这是因为: 长时间地用
20、水,对楼层较低的用户来说,所用到的水实际上是管道中的低温水(太阳能热水器里面的水停留在管道中降温后形成);尤其在北方冬季,外界气温低,有时达到25以下,上下水管路内的水凉地很快,若是六层楼,一楼用户每次需放掉一脸盆冷水,特别浪费,如果频繁使用就好一些;能有效防冻,让上下水管路始终有热源,加上保温层,可有效防冻。在北方冬季,不少人还采用室内稍微打开热水器阀门,往下滴水的办法来防冻。冬季要把太阳能水放掉吗?不需要要,水箱中的水是由热容的,也就是说太阳能水箱中的水是有一定热量的,水量越大,热容越大,越能延缓结冰的速度。如果把水放了,真空管中的水是放不出来的,热容变小了,容易结冰。冬天如何使用太阳能热
21、水器?日照强度低,日照时间短,且环境温度低,有可能当天上水当天达不到预计温度,此时可适当控制水箱内水量,或在必要时启动电辅助系统,或燃气辅助系统。日常常见问题怎么放不出热水?出热水的原因有1、真空管破坏,需要更换真空管;2、下水管道、阀门或接头漏水,需要检修下水管路;3、自来水水压高,热水流不出来,需要调小自来水流量;4、热水器为多路出水,有串水现象,需要安装独立阀门,并关好阀门;5、如果安装了全自动副水箱,也可能是副水箱中的浮球阀关闭不严或失效,导致不断补充冷水,降低了水温,那就需要更换浮球阀及相关部件了。怎么太阳能漏水了?太阳能漏水的原因有:1、真空管损坏,需要更换真空管;2、硅胶圈密封不
22、严或损坏,更换硅胶圈即可;3、溢流管堵塞,造成水箱抽瘪,需要更换主水箱;4、室内混水阀串水,需要将混水阀调至热水或冷水一边。5、上水管压力过大,自动阀门关不严,需要装减压阀。普通太阳能热水器为什么会出现胀破或抽瘪现象?普通太阳能热水器承压能力很低,且一般只留有一个排气孔,因异物堵塞排气口或安装时使排气口口径过小,在上水或排水时不能有效地卸压(正压或负压),或当地水压过大,水流量超过排气口的流通能力,使水桶承压,都会使热水器涨破或抽瘪,如冬天保温不好使排气口被冰封堵,溢流/排气口使用的材料长期受热蒸汽的蒸烤软化堵塞排气口;安装时使用的排气、溢流口管件口径大小等。电加热功率太小,升温太慢怎么办?现
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