中國(guó)太陽(yáng)能熱水器市場(chǎng)上，目前真空管熱水器占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)是一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)，而且發(fā)展勢(shì)頭也異常火爆，前景更是迷人。但我不可忽視的近年來(lái)平板熱水器異軍突起，成為展會(huì)上的亮點(diǎn)，國(guó)內(nèi)用戶的新寵，國(guó)際市場(chǎng)的主流，甚至還被一些專(zhuān)家學(xué)者認(rèn)為是未來(lái)太陽(yáng)能熱水器的發(fā)展方向。如果我沾沾自喜于真空管熱水器的規(guī)模和水平，而不去認(rèn)真地研究平板太陽(yáng)能熱水器的優(yōu)勢(shì)與發(fā)展，就不可能放眼長(zhǎng)遠(yuǎn)，掌握未來(lái)，掌握進(jìn)軍國(guó)際高端市場(chǎng)的主動(dòng)權(quán)。
一、平板太陽(yáng)能熱水器的基本構(gòu)造
平板型太陽(yáng)能熱水器主要是由平板集熱器、儲(chǔ)水箱、水管、支架及配件等部分組成。平板集熱器是平板熱水器的關(guān)鍵部件，其熱性能高低是衡量熱水器好壞的重要指標(biāo)。主要包括涂有選擇性吸收涂層的吸熱板、透光材料蓋板、保溫層和外殼四大部分。當(dāng)陽(yáng)光透過(guò)玻璃蓋板照在平板吸熱板上時(shí)，其中大部分太陽(yáng)輻射能為吸收體所吸收，轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽飨蛄黧w通道中的工質(zhì)。通過(guò)自然循環(huán)或強(qiáng)迫循環(huán)，而將不銹鋼水箱內(nèi)的水加熱。
吸熱板的資料國(guó)外基本上都用銅和不銹鋼，國(guó)內(nèi)已經(jīng)大量采用銅材、鋁合金、鋼材、鍍鋅板，沿海水質(zhì)較差的地區(qū)，則可用塑料或玻璃來(lái)替代。因?yàn)榻饘偻獗淼姆瓷渎矢撸章实停瑸榱嗽鰪?qiáng)吸收效果，必需在金屬外表也即吸熱板上制備涂層。按制備工藝不同，可將涂層分為電鍍涂層、電化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層、真空鍍膜涂層和涂料涂層四種主要形式。因?yàn)榧療崞髦車(chē)强諝猓援?dāng)集熱器的吸熱板在轉(zhuǎn)變太陽(yáng)輻射能量為水的熱能時(shí)，也向周?chē)h(huán)境散失熱量，這就使太陽(yáng)輻射能量不能全部轉(zhuǎn)化成水的熱量。為了減輕這部分能量的損失，吸熱板上面安裝透光材料蓋板，使蓋板透過(guò)可見(jiàn)光而不透過(guò)遠(yuǎn)紅外線，從而減少能量散失，更有效地提高吸熱板和水的溫度。優(yōu)質(zhì)透光材料蓋板對(duì)熱水器的效率及壽命有很大影響。
目前國(guó)內(nèi)外采用的蓋板材料主要有普通平板玻璃、鋼化玻璃和玻璃鋼等，其中應(yīng)用最廣泛的還是鋼化玻璃。吸熱板的四周和底部安放保溫材料，用來(lái)減少集熱器向四周環(huán)境散失熱量，以提高集熱器的效率。常用的保溫資料有巖棉、礦棉、聚苯乙烯和聚氨脂等。聚苯乙烯在溫度較高時(shí)會(huì)收縮，因此在使用它作保溫材料時(shí)，往往在與吸熱板之間先放一薄層巖棉或礦棉。為了將吸熱板、透光蓋板和保溫層組成一個(gè)整體，并保持有一定的剛度和強(qiáng)度便于安裝，需要有一個(gè)較為堅(jiān)固美觀的外殼，一般用鋁材、鋼材、塑料、玻璃等做成。此外，平板太陽(yáng)能熱水器還有保溫水箱、支架、管道極其配件等結(jié)構(gòu)要素。
二、平板太陽(yáng)能熱水器的發(fā)展情況
平板太陽(yáng)能熱水器在國(guó)的發(fā)展經(jīng)歷了一個(gè)“U字形過(guò)程，現(xiàn)在又在新的起點(diǎn)上逐步抬頭，引起了專(zhuān)家學(xué)者和企業(yè)界的高度關(guān)注。據(jù)有關(guān)資料表明，1997年我國(guó)太陽(yáng)能熱水器的年產(chǎn)量達(dá)350萬(wàn)平方米，其中平板太陽(yáng)能熱水器約占45%真空管熱水器約占30%2001年我國(guó)平板太陽(yáng)能熱水器的比例就下降到26.3%而真空管熱水器上升到63.2%截至目前，經(jīng)過(guò)近10年來(lái)的繼續(xù)下滑，國(guó)平板太陽(yáng)能熱水器產(chǎn)量所占份額也就僅有90%左右了然而，國(guó)際市場(chǎng)上，平板太陽(yáng)能熱水器卻始終是主導(dǎo)產(chǎn)品，國(guó)外(如日本、美國(guó)等)90%以上的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)都采用平板型太陽(yáng)集熱器，即使在冬季十分寒冷的丹麥、瑞典等北歐國(guó)家也毫不例。
被統(tǒng)計(jì)的歐洲、美洲、大洋洲和亞洲的21個(gè)國(guó)家中的433家太陽(yáng)能企業(yè)中，有平板太陽(yáng)能熱水器401家，占企業(yè)總數(shù)的92.61%有真空管太陽(yáng)能熱水器12家，占企業(yè)總數(shù)的2.77%簡(jiǎn)易太陽(yáng)能熱水器20家，占企業(yè)總數(shù)的4.62%顯然，國(guó)外太陽(yáng)能熱水器應(yīng)用中，平板太陽(yáng)能熱水器生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)企業(yè)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他產(chǎn)品類(lèi)型企業(yè)數(shù)量。隨著新能源的推廣和普及，以及科技的進(jìn)步和發(fā)展，國(guó)平板太陽(yáng)能熱水器的技術(shù)水平和產(chǎn)品性能、質(zhì)量也在不時(shí)提高，并在一體化等多個(gè)方面表現(xiàn)出獨(dú)特的發(fā)展優(yōu)勢(shì)。2008年北京奧運(yùn)會(huì)工程之一“奧運(yùn)村”大規(guī)模太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)招標(biāo)中，選擇了德國(guó)企業(yè)生產(chǎn)的平板太陽(yáng)能集熱器，讓我國(guó)真空管太陽(yáng)能熱水器生產(chǎn)企業(yè)不得不凝神反思。國(guó)有關(guān)部門(mén)對(duì)全球太陽(yáng)能熱水器發(fā)展情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。
今年3月6日，第六屆中國(guó)太陽(yáng)能品牌產(chǎn)品博覽會(huì)上，海爾太陽(yáng)能中標(biāo)澳洲一萬(wàn)平方米平板集熱器大單成為惹人眼紅的新聞。海爾集團(tuán)從德國(guó)引進(jìn)先進(jìn)平板集熱技術(shù)，開(kāi)發(fā)出適合中國(guó)市場(chǎng)的高溫平板太陽(yáng)能集熱器，勝利解決了平板太陽(yáng)能的保溫性、密封性等行業(yè)難題。太陽(yáng)雨、澳柯瑪?shù)葒?guó)內(nèi)品牌企業(yè)也紛紛投資平板太陽(yáng)能熱水器項(xiàng)目。經(jīng)過(guò)太陽(yáng)能熱水器行業(yè)和建筑業(yè)界的共同努力，國(guó)平板太陽(yáng)能熱水器正從低谷走向了新的發(fā)展階段。
三、平板太陽(yáng)能熱水器的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)
平板太陽(yáng)能熱水器經(jīng)過(guò)了幾十年的發(fā)展，技術(shù)已經(jīng)更趨成熟和完善，并具備了其它類(lèi)型太陽(yáng)能所不具備的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)。
一是特別適合與建筑一體化要求。平板太陽(yáng)能熱水器由于其平面結(jié)構(gòu)特性，太陽(yáng)能的建筑一體化應(yīng)用中，形態(tài)結(jié)構(gòu)靈活隨意，設(shè)計(jì)時(shí)不受形態(tài)或尺寸的約束，易于實(shí)現(xiàn)與建筑構(gòu)件的結(jié)合。再加上它集熱板為金屬材質(zhì)，可方便采用絲結(jié)、焊接等連接方式，為安裝、維護(hù)和使用提供了便當(dāng)。
二是具有較高的熱效率。因?yàn)檎婵展芴?yáng)能集熱器是由若干根真空管組成的管子之間存在著間隙，被太陽(yáng)光照射時(shí)，有一局部太陽(yáng)能沒(méi)有被集熱器所接受。平板太陽(yáng)能集熱器卻是一個(gè)連續(xù)的平面，整個(gè)集熱器表面都可以接受太陽(yáng)光。所以，相同的采光面積和日照強(qiáng)度下，平板太陽(yáng)能熱水器的日平均效率一般要高于真空管太陽(yáng)能熱水器日平均效率6%以上。
三是具有良好的承壓性能。由于平板太陽(yáng)能集熱器的吸熱板是由金屬材料制成的集熱器與不銹鋼保溫水箱的連接也采用金屬零件，因此，可接受來(lái)自自來(lái)水和循環(huán)泵的壓力。
目前，鄉(xiāng)村用水一般都采用集中供水系統(tǒng)，自來(lái)水壓力較高，這就要求從太陽(yáng)能熱水器出來(lái)的熱水要有一定的壓力，從而，減小熱水器出水口與自來(lái)水出水口之間的壓差，為用戶使用提供方便和舒適。四是組成大系統(tǒng)時(shí)性能穩(wěn)定。對(duì)于一些大型的場(chǎng)所，如賓館、游泳館、工廠等地方，使用太陽(yáng)能熱水器時(shí)，往往需要很多塊太陽(yáng)能集熱器組成大規(guī)模的供水系統(tǒng)。如果采用平板太陽(yáng)能集熱器，集熱器與系統(tǒng)之間用金屬連接，而不是和真空管太陽(yáng)能熱水器那樣用橡塑件連接，就可以保證整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
因此，建立大規(guī)模太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的時(shí)候，往往采用平板太陽(yáng)能集熱。此外，由于平板太陽(yáng)能熱水器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便和易于規(guī)模化生產(chǎn)，還使得它具有制造本錢(qián)低、裝置費(fèi)用省和使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。當(dāng)然，平板太陽(yáng)能集熱器存在熱損失偏高和防凍等問(wèn)題，也需要通過(guò)科技創(chuàng)新進(jìn)一步得到解決。為了積極參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，開(kāi)拓國(guó)內(nèi)高端市場(chǎng)，必需重視平板太陽(yáng)能熱水器的研究與開(kāi)發(fā)，以更加開(kāi)放的心態(tài)，提高我國(guó)太陽(yáng)能熱利用的技術(shù)水平和國(guó)際化水平。
