我國太陽能熱水系統亟待升級

文｜本刊記者 林致遠

傳統的太陽能熱水系統由于自身的技術缺陷，存在不少問題，升級換代已經刻不容緩。

通過將太陽光能轉化為熱能，將水從低溫度加熱到高溫度，滿足了人們在生活、生產中的熱水使用——太陽能熱水系統實現了人們直接利用太陽能的千年夢想，有望為人們創造一個取之不盡用之不竭的清潔的世界，太陽能熱水系統因此也倍受青睞。但是，在太陽能熱水系統應用的熱潮中，我們不妨來一點冷思考：隨著經濟的發展和城鄉居民生活水平的不斷提高，高層及超高層建筑不斷涌現，以及現有太陽能熱水系統普遍存在的缺陷，太陽能熱水系統升級換代已經迫在眉睫。

現有系統缺陷明顯

現有的太陽能熱水器系統全自動靜態運行，無需專人看管、無噪音、無污染、無漏電、失火、中毒等危險，安全可靠；同時具有排污凈化功能，水源潔凈無污染；真空管式太陽能熱水器保溫性能好，抗凍能力強；大面積安裝對樓面有隔熱作用。總之，太陽能熱水系統是環保節能、利國利民的新典范，近年來在我國得到了廣泛應用。作為全球太陽能熱水器生產量和使用量最大的國家，我國在城鄉居民生活領域大規模應用太陽能，為節能減排作出了重要貢獻，為新能源應用提供了豐富的樣本。

太陽能熱水系統在不斷發展中，自身的缺陷也在應用中日益凸顯。

其一是對光照的依賴，容易造成電能消耗量大的負面影響。理論上太陽能熱水系統利用太陽能加熱水，對電的需求小。實際上太陽能熱水系統對氣候條件的要求苛刻。無論任何地方，每年都有陰云雨雪天氣以及冬季日照不足天氣。在此氣候下主要靠電加熱制熱水（也有一些產品是靠燃氣加熱）。數據顯示，每年平均有25%～50%以上的熱水需要完全靠電加熱。陰天多的地區實際耗電量還要大。以上海地區為例，上海地區近三年的統計數據表明，平均每年陰雨天高達67%，滿負荷利用太陽能熱水器其70%的熱能來自電或者燃氣。如此一來太陽能熱水器實際耗電量比熱泵熱水器大。此外，北方地區普遍需要敷設在太陽能熱水器室外管路上的“電熱防凍帶”，也要消耗大量電能。

其二是太陽能熱水系統在結構上存在的技術缺陷。太陽能熱水器按結構形式分為真空管式太陽能熱水器和平板式太陽能熱水器，真空管式太陽能熱水器為主，占據國內95%的市場份額。真空管式家用太陽能熱水器是由集熱管、儲水箱及支架等相關附件組成，把太陽能轉換成熱能主要依靠集熱管，集熱管利用熱水上浮冷水下沉的原理，使水產生微循環而達到所需熱水。大多數太陽能熱水器的采光板必須安裝在屋頂上，既龐大笨重，又影響建筑美觀（越是高檔住宅區越明顯），還容易損壞屋頂防水層。同時還存在不同程度的安全隱患。

其三是水浪費嚴重。一般的太陽能熱水系統熱水管路少則十幾米，多則長達幾十米，每次使用都要浪費很多水。以典型的直徑為12毫米的水管計算，每1米長度存水為0.113公斤。若太陽能熱水管長度平均為15米，則每次使用都要浪費大約1.7公斤水。若平均每天使用6次，則每天浪費10.2公斤水；每月浪費360公斤水；每年浪費4320公斤水；十年浪費43200公斤水。而中國的660多個城市中，一半以上城市不同程度缺水，其中嚴重缺水的有111個，每年因缺水影響工業產值就達到2000多億元。

其四是舒適性不高。目前市場上99%以上都是非常落后的“非承壓式”，俗稱“落水式”，即進水、出水只有一根水管，使用非常不方便。而且遇到陰雨天氣等惡劣天氣狀況，如果沒有電加熱補充，不能保證使用者24小時熱水供應，舒適性差。

其五是前期購置成本居高不下。目前傳統的太陽能熱水器前期購置成本仍大大高于即熱式電熱水器及燃氣熱水器，而為廣大消費者所忽視的是，太陽能熱水器并非“一次投入，終身受益”。由于傳統太陽能熱水器安裝在戶外，受風吹日曬、外界因素破壞的幾率上升，致使傳統太陽能熱水器的有效使用壽命很短，數據表明，一般太陽能熱水器的使用壽命在只有5～6年的使用壽命，裸露在外的水管使命壽命則更短，無形之中增加了使用成本。加之需要電輔助加熱，終身使用成本實際上與熱式電熱水器及燃氣熱水器相比較，并無明顯優勢。

升級換代迫在眉睫

目前一種“融窗”智能家電化太陽能熱水系統的出現，吸引力市場的關注。這種新型太陽能熱水系統在結構設計上完全不同于傳統太陽能系統，其另辟蹊徑融合了太陽能熱水器與家用熱水器的諸多優勢，完全走了不同于傳統太陽能的路子，可謂令人眼前一亮。

首先是與高層及超高層建筑的徹底融合，是真正意義上的太陽能與建筑一體化。

“融窗”顧名思義，即太陽能熱水器與家庭的窗戶設計融為一體，該產品是壁掛式熱水器和平板式熱水器的優勢整合，徹底杜絕了高層及超高層建筑因安裝太陽能熱水器而帶來的安全隱患。而且由于該產品無水箱設計，不占據室內生活空間，并且使建筑物室內美觀整潔。

其次是舒適程度高。

“融窗”突破了大玻璃管防爆的技術難題，同時采用智能變頻技術進行溫度的恒溫智能控制，實現了24小時即時不定量不限時全天候提供熱水。徹底解決了太陽能熱水器的靠天吃飯問題。使太陽能熱水器的使用舒適性趕上了燃氣等熱水器。徹底解決了使用單一能源的電或燃氣熱水器耗能大，污染大的弊端。

再次是提升了太陽能熱水系統的耐久性。

“融窗”打破了傳統的太陽能熱水器戶外安裝方式，把太陽能熱水器徹底由戶外移入戶內，使得太陽能熱水器的生存環境發生了翻天覆地的變化，從而把太陽能熱水器的使用壽命延長至25年以上。

最后是大幅度降低前期購置成本和使用成本。

由于采用集熱蓄熱二合一設計，舍棄了水箱等部件，從而大大降低了太陽能熱水器的生產加工和運輸安裝成本。從而首次使太陽能熱水器的前期購置成本逼近電或者燃氣熱水器的前期購置成本。同時，由于徹底采用戶內安裝方式，并把家用熱水器的智能變頻恒溫技術納入了太陽能輔助加熱系統，采用終端溫差瞬時補償方式，優先使用太陽能光熱，當太陽能熱水器采集溫度低于設定溫度時，智能變頻恒溫系統按缺幾度補幾度，需要多少熱水加熱多少熱水，從而使太陽能熱水器的年使用成本首次徹底低于電及燃氣熱水器的年使用成本，僅為其年使用成本的百分之二十。通過這樣的技術集成，不但為建筑開發商大大節約了太陽能熱水器的前期投入，切實使太陽能熱水器成為其建筑賣點，為其積極主動設計和安裝使用太陽能提供了動力。而且為消費者積極主動購買和使用太陽能熱水器，使太陽能熱水器真正進入千家萬戶成為現實。