浅谈阳台壁挂太阳能现状与创新

　　引言

　　目前，太阳能应用的多元化发展已成为一种趋势，高层建筑太阳能热水系统应用成为太阳能热利用市场中不可或缺的一部分。经过几年的市场培育，虽然阳台壁挂太阳能热水器已由幕后走到台前，由概念摸索转向实践应用。但从目前已安装的工程来看，阳台壁挂太阳能热水系统仍存在很多问题。因此，阳台壁挂太阳能产品本身和设计安装都亟待改进、提高和规范。创新与优化设计是阳台壁挂太阳能永恒的主题。浴普索兰太阳能研发部就目前阳台壁挂太阳能热水器的安装现状分析如下，仅供同行讨论和参考。

　　1阳台壁挂太阳能的发展现状

　　首先，阳台壁挂太阳能产品同质化严重。市场上主流的阳台壁挂太阳能的原理、结构等基本都是模仿某专业阳台壁挂太阳能厂家，并没有创新。阳台壁挂太阳能热水器生产厂家大多是在市场上买套“样品”，然后由技术部门拆卸分析、绘图模仿，最后制成自己的产品。有些实力型太阳能领军企业干脆直接挖走那些多年从事阳台壁挂太阳能研发工作的工程师。因此我国主流阳台壁挂太阳能热水器的原理、结构、水箱、防冻液等基本上都是相同的，生产技术在行业内基本无秘密而言。

　　其次，由于技术极不成熟，阳台壁挂太阳能产品从推向市场起就问题不断。阳台壁挂太阳能热水器经历的是市场实践后再进行改进的过程，很多企业为此付出了惨痛代价，这也给阳台壁挂太阳能产业带来了负面影响。同时印证了黄鸣先生的预言，“由于技术不成熟，没有相应的规范标准，质量参差不齐，最终损害的是行业利益”。

　　1.1阳台壁挂太阳能暴露的问题

　　1.承压水箱质量问题。要保证产品质量，究竟是使用搪瓷内胆承压水箱还是不锈钢内胆承压水箱？多数厂家没有找到正确的解决方法。因此一旦产品出现问题，他们就开始反复更换水箱。搪瓷内胆的搪瓷工艺质量、不锈钢内胆焊接点耐腐蚀性、承压水箱的耐压疲劳性等经受着市场考验。浴普索兰研发部侯国平总工曾在河北省某村庄了解到存在诸多问题的阳台壁挂太阳能热水器工程——水箱漏水、冬天不热、热水利用率低（横式水箱）、循环管无保温、换热介质挥发、不美观等。该系统几乎处于瘫痪状态，致使用户对任何品牌的阳台壁挂太阳能都持怀疑或否定态度，给行业带来了不利的影响。

　　2.换热循环管道问题。阳台壁挂太阳能使用的塑料材质循环管道耐高温性能差、管件口径小，而性能好的铜管或铜铝复合管成本又太高。因此，大多数厂家选用具有良好性价比的不锈钢波纹管作为循环管。

　　3.换热器安全问题。目前，阳台壁挂太阳能内胆内的换热器材质一般采用铜或者不锈钢。它们与水箱内胆之间是否会发生化学反应造成水箱穿孔？换热系统的闭式循环在高温状态下是否会造成换热器因压力过高而涨坏？若采用开式系统，如何有效解决防冻介质的挥发？这一系列问题都有待工程技术人员去研究，浴普索兰研发部正在加强这方面的研发工作，目前已取得重大突破。

　　4.阳台壁挂太阳能集热器的维修极其困难，尤其是真空管集热器。

　　5.阳台壁挂太阳能热水器水箱容量小，热水利用率低。

　　一般阳台壁挂太阳能热水器容量以80L、100L居多，容量不大。为节省阳台空间，阳台壁挂太阳能一般采用横置水箱，但这种水箱的放置方式会使整个系统的热水利用率降低。立式水箱热水利用率要高于横置水箱。
　　1.2对于与建筑一体化结合安装缺乏深入研究

　　1.未将保温水箱与建筑结合作为建筑组成部分进行研究和设计。大多数厂家将太阳能集热器安装在阳台外立面，在设计时也预留出安装空间和位置，进行统一安装，认为这就是与太阳能与建筑一体化。实际上，笔者认为这仅仅是集热器和建筑结合，谈不上太阳能与建筑结合，更谈不上太阳能与建筑一体化。这些企业实际上缺乏对太阳能与建筑一体化技术的认识和研究。基本上还是以卖产品为主，根本就没有考虑“太阳能与建筑一体化”。

　　2.没有进行保温水箱与建筑一体化设计，不能给人视觉上的享受，同时影响阳台的使用空间。太阳能与建筑一体化的设计和安装，其内涵永无止境。“太阳能量无限，创新永无止境”——这是时代对现代建筑设计师和太阳能技术从业人员提出的新的课题。太阳能企业应开发出更多更好的阳台壁挂太阳能产品供建筑设计师选用。建筑设计师将太阳能热水设备作为建筑构件，将其融合设计到建筑结构当中以取代部分建材。这是高层建筑以及现代节能建筑对阳台壁挂太阳能热水器提出的要求。

　　3.没有对阳台壁挂太阳能的安装环境进行科学分析和论证。只要是高层建筑与太阳能的结合，就会想到阳台壁挂太阳能热水器。实际上，安装阳台壁挂太阳能热水器只是高层建筑实现太阳能与建筑一体化的众多解决方案之一。如果没有对高层楼群之间的投影作科学分析，没有对南立面的建筑结构投影的分析，许多厂家就盲目安装，结果会导致热水系统接受日照不足，水温达不到设计要求，消费者对产品不满意，结果只能拆除系统。

　　4.许多阳台壁挂太阳能厂家不能为高层建筑太阳能热水系统提供整套解决方案，其思维只停留在阳台壁挂太阳能热水器的安装上，不能从技术的可行性、经济性、美观性等方面为用户提供可行性方案。

　　1.3承压壁挂太阳能价位高

　　一台容量在80L~100L的承压阳台壁挂太阳能工程机通过代理商购买，价位在3600~4500元，零售价格更高。如此高价位会对阳台壁挂太阳能热水器的普及产生阻碍作用。

　　1.4阳台壁挂太阳能推广力度小

　　目前，阳台壁挂太阳能的推广方式一般是统装统购、零售为辅，单机安装数额不大，实属于工程范畴。所以许多厂家直接或者间接同建筑设计院、地产商等单位建立联系，通过培训、参观、考察等形式搭建桥梁，建筑设计院或相关建筑管理部门同开发商建立联系，也可通过代理商的各种关系网络与建筑开发商建立关系。总之，阳台壁挂太阳能热水器的推广普及离不开地产开发商的参与。

　　1.5高层建筑太阳能一体化处于起步阶段

　　太阳能热水系统在高层建筑上的应用是个全新课题，其中要考虑技术、经济性、可靠性、性价比等综合因素。虽然许多企业声称已拥有高层建筑太阳能应用的解决办法，但还有待市场检验。太阳能热利用专业委员会等组织机构应该引导更多大型太阳能生产企业参与高层建筑太阳能热水系统的研究和市场开发。目前，许多大型太阳能企业对高层建筑太阳能热水系统重视不够，投入不多。部分企业拥有一定实力后纷纷在全国各地圈地办厂，实际上是利润和厂房“大”了，销售网点和家用太阳能热水器生产能力“强”了，却没有真正地做大做强。因为推广普通家用太阳能热水器相对比较容易，部分企业赚到一定利润后就感到满足，认为没有必要去投入精力去分割阳台壁挂太阳能这块“大蛋糕”。皇明做了这只“领头羊”——在工业区和“世界太阳谷”作了示范，又当了一回“恩师”。其示范效应短时间内没有完全显现。而小厂家因资金、品牌、技术实力、推广渠道等因素的制约，不能在市场上形成什么气候。因此尽管阳台壁挂太阳能市场潜力大，但高层建筑的太阳能一体化尚处于起步阶段，企业任重道远。还有一部分家庭使用家用空气源热泵，又减少了阳台壁挂太阳能的市场空间，假若等到政府出台“高层建筑强制性安装空气源热泵热水器通知”时，太阳能热水器企业的压力将会更大。
　　2阳台壁挂太阳能的创新分析

　　笔者以下就阳台壁挂太阳能产品进行分析，谈谈其“创新点”，与同行共享。

　　2.1结构和原理

　　目前市场上流行的承压阳台壁挂太阳能结构和原理。

　　1.阳台壁挂太阳能热水器选用“U”形管太阳能集热器，通过“工质”间接换热循环。

　　2.在水箱中加装换热器，使水和换热“工质”的热能交换通过水箱内部的换热器完成。

　　3.自然循环系统需将储热水箱置于集热器上方，集热器中的循环介质在接受太阳幅射后温度上升，使集热器及储热水箱中的水因温度不同而产生密度差，从而产生浮力。热虹吸现象促使循环介质在储热水箱及集热器中上下自然流动，不断与储热水箱中的水进行热交换，以加热水箱中的水。

　　通过以上阳台壁挂太阳能的结构和原理分析可以看出，该阳台壁挂太阳能热水器能满足高层建筑太阳能安装的需要，且具有许多性能优势，但是成本高。如何降低阳台壁挂太阳能热水器的生产成本，提高产品热性能及安全性，成为摆在各个生产厂家面前的难题。只有解决了这些问题，阳台壁挂式太阳能热水器才会有更大的发展空间，这也是阳台壁挂太阳能热水器行业的出路。

　　3阳台壁挂太阳能创新途径

　　壁挂太阳能热水系统的技术创新永无止境，通过浴普索兰多年对市场的调研，笔者对行业进行了分析，与同行共同讨论。

　　3.1集热器选择

　　就集热器而言，因热管集热器综合性能较差，所以目前市场上大多选用“U”型真空管集热器或高效氮钛涂层平板集热器。

　　3.2系统循环方式

　　壁挂太阳能热水系统多采用间接双循环、自然循环方式，用防冻液作为换热介质能够起到防冻、防结垢的目的。如果阳台壁挂太阳能采用直接循环换热，后果很难想象。

　　3.3承压水箱

　　水箱承压一方面解决了上水问题（顶水出水），同时也解决了出水压力问题，因此成为阳台壁挂太阳能生产厂家的首选。

　　保温水箱许多是“专利保护”带换热器的专用水箱。要实现水箱承压不一定非得专门定做承压水箱，也可以采取其他方式来解决承压问题，国内某些家电企业生产的阳台壁挂太阳能就突破了这一点。
　　3.4非承压水箱

　　非承压水箱结构简单、性能可靠、价格低廉，更易与建筑结合，但其却面临两个问题：一是上水问题；二是出水压力问题。这两个问题制约了非承压水箱在阳台壁挂太阳能上的使用。若采用电子控制器给水箱上水，控制器的故障率会很高；若采用出水增压泵上水，噪音又很大。于是许多厂家就将非承压阳台壁挂太阳能打入“冷宫”，贴上“不能使用”的封条。笔者却认为总会找到克服非承压水箱缺点的方法，这项技术值得行业人士进行深入研究。

　　3.5与建筑结合设计安装

　　1.充分利用建筑结构本身来取代阳台壁挂太阳能的某些构件，以降低系统成本，提高设备的安全性。

　　2.不能仅考虑集热器与建筑结合安装，同时要考虑水箱与建筑结合安装，使建筑总体美观协调。

　　3.从集热器本身的设计与安装两个方面考虑其维护的方便性。

　　4.针对不同的建筑风格和客户需求，提出不同设计方案供用户参考。将阳台壁挂太阳能热水器安装模式纳入到高层建筑太阳能热水系统的范畴内，统一考虑。但不要孤立地用阳台壁挂太阳能来衡量高层建筑，需开放思维统筹考虑，灵活运用。

　　3.6文化内涵

　　企业要将传统文化元素融合到阳台壁挂太阳能热水器中去，以增加太阳能热水器的文化内涵。

　　4结语

　　作为高层建筑太阳能热水系统的解决方案之一，阳台壁挂太阳能热水系统的应用成为一座待开发的“金矿”。专业研发阳台壁挂太阳能热水器的厂家终于迎来发展的春天。浴普索兰人期待与远见卓识的“太阳人”一同合作打造可持续发展的绿色生态住宅。