技術(shù)創(chuàng)新：生產(chǎn)適用農(nóng)村的太陽能熱水器

    【中國制冷網(wǎng)】適合太陽能熱水器下鄉(xiāng)的創(chuàng)新技術(shù)也即是根據(jù)農(nóng)村特點(diǎn)通過技術(shù)創(chuàng)新生產(chǎn)出適合農(nóng)村使用的太陽能熱水器，適合農(nóng)村使用的太陽能熱水器主要具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

    一、在不增加生產(chǎn)成本的前提下大幅度提高熱水器的熱效率。隨著太陽能集熱技術(shù)不斷進(jìn)步，集熱器集熱效率已逐漸趨于極限，如何進(jìn)一步提高熱水器的熱效率如果再從集熱器方面考慮已沒有多大的發(fā)展?jié)摿?，因此必須從水箱方面進(jìn)行重新考慮，如果在不增加甚至是減少生產(chǎn)成本的前提下，通過技術(shù)創(chuàng)新使水箱增加集熱功能來大幅度提高熱水器熱效率的太陽能熱水器必定會(huì)深受農(nóng)村歡迎。

    二、與建筑實(shí)行一體化。近年來，由于能源危機(jī)的影響和人們對環(huán)保意識(shí)逐漸增強(qiáng)，綠色、節(jié)能、環(huán)保的太陽能熱水器逐漸得到了推廣，但也存在一些有待解決的問題，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

    ①目前很多農(nóng)村的樓頂都沒有安裝防雷設(shè)施，有的即使安裝有但絕大多數(shù)屋頂?shù)奶柲軣崴靼惭b的高度均大于該建筑物的z*高避雷針，而很多農(nóng)村樓頂?shù)奶柲軣崴鞫紱]有安裝避雷裝置，也不在避雷針保護(hù)范圍，因此在雷雨天氣，太陽能熱水器存在著一定的安全隱患。

    ②安裝在樓頂?shù)奶柲軣崴鳎谂_(tái)風(fēng)季節(jié)，由于臺(tái)風(fēng)破壞力大，如果支架在安裝時(shí)不夠牢固，或因年久失修，很容易被臺(tái)風(fēng)吹走，會(huì)造成一定的安全隱患。

    ③安裝在樓頂上的太陽能熱水器，其支架經(jīng)長時(shí)間的風(fēng)吹、雨打、日曬，會(huì)出現(xiàn)生銹腐蝕現(xiàn)象，如長時(shí)間末對支架進(jìn)行檢修，安裝在樓頂上的太陽能熱水器會(huì)成為嚴(yán)重的安全隱患。

    ④傳統(tǒng)太陽能熱水器的安裝不但與建筑風(fēng)格不協(xié)調(diào)，而且在樓面防水承重等方面會(huì)留下隱患。

    ⑤太陽能熱水器出廠只是一個(gè)半成品，對售后安裝等服務(wù)要求非常嚴(yán)格，目前絕大多數(shù)企業(yè)不具備全國性和深入農(nóng)村地區(qū)的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，售后服務(wù)難以保障，因此安裝簡單，維修少，堅(jiān)固耐用的太陽能熱水器要加大研發(fā)力度。以上是目前制約太陽能熱水器發(fā)展存在的主要問題，要解決以上問題，z*好的方法就是讓太陽能熱水器與建筑實(shí)行一體化，因此與建筑實(shí)行一體化的太陽能熱水器z*適合農(nóng)村使用。

    三、水箱清洗方便。農(nóng)村水質(zhì)普遍較差，雜質(zhì)較多，太陽能熱水器在使用時(shí)加入的水有一定數(shù)量的雜質(zhì)，雜質(zhì)在長時(shí)間使用過程中容易積累形成污垢；熱水在沒有用完就加水，如此循環(huán)使用部分水長期積累在水箱中，容易滋生微生物；水箱在水質(zhì)酸堿度及太陽輻射作用下，產(chǎn)生了一些細(xì)微的變化，水箱焊接處時(shí)間長了會(huì)有銹跡脫落下來。以上幾種情況容易造成水質(zhì)污染，管路堵塞，需要定期清洗，因此水箱清洗方便，讓農(nóng)民自己就可以清洗的太陽能熱水器z*適合農(nóng)村使用。

    四、要有低中高三個(gè)檔次。農(nóng)村消費(fèi)水平存在低中高三個(gè)層次，因此下鄉(xiāng)的太陽能熱水器要有低中高三個(gè)檔次以適合農(nóng)村不同層次的消費(fèi)水平，這樣可以短時(shí)間內(nèi)在農(nóng)村迅速推廣普及太陽能熱水器，不但可以拉動(dòng)內(nèi)需，而且為可再生能源的發(fā)展和建設(shè)節(jié)能型社會(huì)起帶動(dòng)示范作用，對環(huán)境保護(hù)和生態(tài)改善都具有重要現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)意義。

    下面介紹幾種適合農(nóng)村使用的太陽能熱水器創(chuàng)新技術(shù)。

    太陽能水塔

    專利號(hào)：ZL200720182070.9

    太陽能水塔是在傳統(tǒng)水塔的基礎(chǔ)上通過技術(shù)創(chuàng)新，增加了集熱功能和保溫功能，既可以作儲(chǔ)水用，也可以作太陽能熱水器用，是傳統(tǒng)水塔理想的更新?lián)Q代產(chǎn)品。

    太陽能水塔中的小型臥式太陽能水塔，屬集吸熱貯水保溫于一體的太陽能熱水器，主要由建筑一體化保溫箱、小型臥式吸熱水塔、透光保溫蓋板組成，建筑一體化保溫箱建在樓頂上，其底面及四周用磚和水泥砂漿砌成，中間夾有保溫材料，保溫箱內(nèi)表面涂有集熱涂料以增加集熱效果，小型臥式吸熱水塔安裝在保溫箱內(nèi)，使用SUS304不銹鋼板制成，外表面鍍有或涂有一層吸熱材料，由于小型臥式吸熱水塔外表面的集熱面積和保溫箱內(nèi)表面的集熱面積加起來使總集熱面積超過4m2，因此具有較高的集熱效率，使用效果較好。保溫箱頂部的透光保溫蓋板使用中空或真空透光蓋板，保溫效果好，在冬季時(shí)能夠減少對流熱損失，減少周圍環(huán)境不良影響，從而提高了熱效率，使小型臥式太陽能水塔在冬季仍具有較好的使用效果，與農(nóng)戶原有的燒水設(shè)施接通使用，能夠節(jié)省較多的常規(guī)能源。小型臥式太陽能水塔設(shè)有清洗口和排污口，再加上保溫箱頂部的透光保溫蓋板可以活動(dòng)安裝，因此很方便農(nóng)民清洗，減少了水質(zhì)污染。由于小型臥式太陽能水塔具有價(jià)格低、安裝簡單、堅(jiān)固耐用、使用效果較好的特點(diǎn)，因此很適合農(nóng)村低層次消費(fèi)水平，特別適合在老、少、邊地區(qū)推廣使用。小型臥式太陽能水塔在農(nóng)戶日后經(jīng)濟(jì)條件好時(shí)還可以升級(jí)為分體式建筑一體化雙重集熱型太陽能熱水器或分體式建筑一體化太陽能熱泵熱水器。

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    分體式建筑一體化雙重集熱型太陽能熱水器

    專利號(hào)：ZL200720194553.3

    分體式建筑一體化雙重集熱型太陽能熱水器主要由集熱器、聯(lián)集管、循環(huán)管路組成，其主要特征是有一個(gè)吸熱儲(chǔ)水保溫裝置，該裝置由建筑一體化保溫箱、吸熱儲(chǔ)水箱、透光保溫蓋板組成，工作原理及制作方法同小型臥式太陽能水塔一樣。由于吸熱儲(chǔ)水箱外表面的集熱面積和保溫箱內(nèi)表面的集熱面積加起來總集熱面積超過4m2，因此具有較高的集熱效率，從而形成了吸熱儲(chǔ)水箱和集熱器雙重集熱效果，由于集熱面積得到了大幅度的增加，因此熱水器的熱效率也相應(yīng)得到了大幅度提高。水箱與建筑實(shí)行了一體化，美觀大方，消除了雷電、臺(tái)風(fēng)、支架和樓面漏水、承重的安全隱患，安裝簡單，堅(jiān)固耐用，價(jià)格更低。

    分體式建筑一體化雙重集熱型太陽能熱水器不論采取何種結(jié)構(gòu)，只要是集熱器與儲(chǔ)水箱分開且儲(chǔ)水箱具有吸熱功能的都落在發(fā)明保護(hù)范圍內(nèi)，此發(fā)明的保溫箱體、吸熱水箱等的形狀可以是圓形、方形或其他形狀，集熱器除了使用傳統(tǒng)真空管集熱器和平板型集熱器外，還可以使用能夠與建筑實(shí)行一體化，同時(shí)能夠方便清洗維修的新型太陽能集熱器，該集熱器制作簡單，價(jià)格低廉，集熱管與聯(lián)集管活動(dòng)連接，使用銅管或不銹鋼管制成，堅(jiān)固耐用，解決了集熱器售后清洗維修難題，該新型集熱器的透光保溫蓋板使用中空或真空透光蓋板，保溫效果好，在冬季時(shí)可以提高集熱器的集熱效率，使熱水器在冬季仍具有較好的使用效果。

    由此可見，分體式建筑一體化雙重集熱型太陽能熱水器與傳統(tǒng)太陽能熱水器相比，具有明顯的優(yōu)勢，大幅度提高了熱水器的熱效率，與建筑實(shí)行一體化，符合太陽能與建筑一體化發(fā)展趨勢，消除了安全隱患，堅(jiān)固耐用，水箱清洗方便，減少了水質(zhì)污染，再加上制作成本低于傳統(tǒng)太陽能熱水器，因此在價(jià)格方面也具有競爭優(yōu)勢，更容易推廣普及。分體式建筑一體化雙重集熱型太陽能熱水器價(jià)格較低，特別適合農(nóng)村中等消費(fèi)層次。

    分體式建筑一體化太陽能熱泵熱水器

    專利申請?zhí)枺?00920001448.x

    太陽能熱水器由于綠色節(jié)能環(huán)保已逐漸走進(jìn)千家萬戶,但太陽能熱水器容易受天氣和季節(jié)的影響,為此出現(xiàn)了大量帶電輔助加熱裝置的太陽能熱水器,但在電加熱過程中需要消耗大量的電能,能耗高。近年來，熱泵熱水器由于比傳統(tǒng)電熱水器節(jié)能75%而逐漸受到歡迎，但其z*終仍屬于電熱水器范疇，還不能算是z*節(jié)能的熱水器，因?yàn)樗雎粤藢μ柲艿睦?。近年來，出現(xiàn)了各種各樣的太陽能熱泵熱水器，它將太陽能熱水器和熱泵熱水器的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，當(dāng)太陽幅射強(qiáng)時(shí)，熱水器工作使用太陽能熱水器模式；當(dāng)太陽幅射一般時(shí)，系統(tǒng)工作使用太陽能熱泵模式，系統(tǒng)在吸收太陽能的同時(shí)，用熱泵輔助供熱；當(dāng)無太陽時(shí)，系統(tǒng)工作使用熱泵模式。該類熱水器在保證連續(xù)供熱的同時(shí)，又能充分利用太陽能，z*大限度地節(jié)約能源。但該類太陽能熱泵熱水器都需要專門安裝太陽能集熱器，制作成本高，安裝復(fù)雜，占用空間位置大；水箱與保溫層一體化，不方便清洗維修，長時(shí)間使用水質(zhì)容易受到污染；冷凝器設(shè)置在水箱內(nèi)直接對水加熱，長時(shí)間使用，容易受到水中氯氣腐蝕，不但影響機(jī)組壽命，而且還會(huì)污染水質(zhì)，以上是制約太陽能熱泵熱水器發(fā)展存在的主要問題。

    分體式建筑一體化太陽能熱泵熱水器主要由熱泵、控制器、水泵等組成，其主要特征包括吸熱儲(chǔ)水裝置以及通過管路與熱泵、水泵、吸熱儲(chǔ)水裝置連接的熱水交換器。吸熱儲(chǔ)水裝置由建筑一體化保溫箱、吸熱儲(chǔ)水箱、透光保溫蓋板組成，其工作原理及制作方法同小型臥式太陽能水塔一樣，由于吸熱儲(chǔ)水箱外表面的集熱面積和保溫箱內(nèi)表面的集熱面積已超過了4m2，具有較高的集熱效率，因此不需要專門安裝太陽能集熱器，從而大幅度降低了制作成本，安裝更簡單，占用空間位置更少。單獨(dú)設(shè)置熱水交換器進(jìn)行換熱，而不在水箱內(nèi)設(shè)置冷凝器，不存在受到水中氯氣腐蝕的問題，延長了機(jī)組的壽命，減少了銅離子對水質(zhì)的污染，水質(zhì)更好。分體式建筑一體化太陽能熱泵熱水器使用效果好，節(jié)能顯著，價(jià)格也不太高，適合農(nóng)村較高層次消費(fèi)水平。

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