分類分析
一、“分體壁掛陽台式太陽熱水器”的分類
集熱器有:平板型、全玻璃管型、假熱管、水平熱管。
運行方式還沒有見到強迫循環的。
運行介質有:水、防凍液
使用方式:純承壓、水泵加壓、盤管換熱承壓(水箱不承壓)
二、各類陽台熱水器分析
1、平板型集熱器性能好、可靠性高、壽命長,但因為防凍要採用二次迴路,所以造價高,安裝要求高,而且一體型集熱器,安裝的強度也大。平板集熱器強度好,外層鋼化玻璃不易破碎。
2、全玻璃管價格便宜、安裝強度低,還可以平貼在牆面上,美觀性好。但由於自身結構的問題,可靠性差,有安全隱患。尤其是放在陽台上,一旦炸管或遭到樓上墜物破損,對下面的行人容易造成人身傷害。再有,水箱無法承壓。
3、假熱管雖然可以解決全玻璃管炸管的問題,但它必須豎置,陽台立面尺寸很小,這樣就需要很多支短管滿足集熱面積的需要,相比長管而言,換熱端數量增加了3倍以上,效率下降明顯,冬季效果大打折扣。同時,其外層還是全玻璃管,強度低,同樣存在很大的安全隱患。
4、水平熱管也有兩種,一種假熱管,另一種與桑普真熱管結構相同。水平熱管可以水平放置,長度方向沒有限制,所以減少了換熱點,效率提高。可以平貼牆面,美觀不遮光,也沒有炸管問題,墜物損壞的可能性也減小了。其傳熱方式中,最先進的一種是用另一熱管導熱棒,效率較高。系統可靠性較好,但代理商反映:導熱棒直接進入水箱,結垢嚴重,效率下降較快,兩年後尤為嚴重,而且難以拆卸。
5、水循環比防凍液循環肯定效率要高,但是結垢的問題無法避免。所以,即使用防凍液二次循環效率低一些,卻換來了永不結垢,這種兌換絕對是划算的。所以歐洲都用雙迴路系統,可靠性是第一位的
6、純承壓型水箱可以較好地解決出水壓力,使用舒適,操控方便。優點是顯而易見的,但也要解決生產成本高的問題。一台120升容量的搪瓷內膽承壓水箱,其價格約在1000元以上,已經超過一台樓頂普通自由落水式太陽能熱水器的成本價格了,所以承壓型熱水器還是少數人能享用的高檔產品,短時間難以普及。
7、盤管換熱器型在不承壓的水箱中設定了換熱盤管,水箱中的水與集熱器進行循環加熱,使用熱水則通過冷水流經盤管與水箱中的熱水進行熱交換,這有點類似於燃氣熱水器。這種方法雖然很方便的實現了承壓使用,但要求水箱儲水溫度很高,而且肯定有換不出來的熱量。所以單純依靠太陽能根本無法保證正常使用,要耗費大量的電能,變成了一台以電加熱為主,太陽能為輔的熱水器。對比單純的電熱水器,不但增加了投資,由於水箱處於室外,還增加散熱,所以不可取。
8、依靠水泵加壓實現“承壓”,邊洗澡邊控制水泵,還要忍受水泵的噪音,沒有電還不能洗澡,這種辦法就是“對付”,實在是不敢恭維。
三、如何選擇陽台式熱水器。
1、肯定要選擇真正的承壓水箱,水泵增壓和換熱盤管式在目前的技術條件下不可取。
2、對於水質較差的地區,選擇雙迴路,也就是防凍液循環。目前用雙迴路系統的,就是平板最穩定可靠,而且效率最高。
3、從效率曲線看加熱效果:
平板集熱器的瞬時效率方程為:η=0.74-4.45(Tm-Ta)/I
真空管集熱器的瞬時效率方程為:η=0.59-2.02(Tm-Ta)/I (帶反光板)
其中:為集熱器平均溫度,Ta為環境溫度,I為太陽輻射。對等忽略平板二次迴路的10%效率損失,及真空管各種換熱損失10%。這時我們看看兩種集熱器的效率曲線(太陽輻射為800w/M2)。
溫差 0 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 70 80
平板效率 0.74 0.68 0.66 0.629 0.6 0.57 0.55 0.52 0.49 0.46 0.43 0.406 0.35 0.3
真空管效率 0.59 0.56 0.55 0.54 0.53 0.51 0.5 0.49 0.48 0.46 0.45 0.439 0.41 0.39
橫坐標為溫差,縱坐標是效率。可以看出,他們相交的點在效率0.46的地方。此時,溫差大致為50度。也就是說,在太陽輻射為800w/M2的情況下,水溫和環境溫度的溫差小於50度時,真空管的效率低於平板。例如,在東北環境溫度為零下10度時,水箱加熱溫度為40度以下時,平板要好於真空管,高於40度,真空管好;在華北環境溫度為0度時,水箱加熱溫度為50度以下時,平板要好於真空管,高於50度,真空管好。在南方環境溫度為10度時,水箱加熱溫度為60度以下時,平板要好於真空管,高於60度,真空管好。這就可以解釋為什麼平板第一天的加熱效果好於真空管;要是不用水,第二天真空管效果好的原因了。但是,這只是集熱器的比較,做成熱水器,溫升還取決於集熱面積和水量的配比,如果配比、保溫等情況一致,就完全可以按上面的分析解釋了。
4、關於集熱器與樓面的夾角,這個夾角是必須有的。因為夏季時,接近正午時陽光幾乎是直射,如果沒有夾角,集熱板(管)自己就會遮光,沒有陽光也就沒有了能量。所以,貼近牆面安裝是不科學的。僅僅為了不對下層有遮光作用,或出於其它目的,貼近牆面安裝,都是對客戶的不負責任。另外,遮光只存在於夏季,夏季集熱板遮光,還恰恰起到遮陽蓬的作用,冬季沒有遮光問題。