华太讲堂第十六讲:太阳能热水系统在建筑中的应用
论坛现场来宾合影
时间:2011.4.15 13:50—16:30
地点:华太设计工厂
主办:北京市新能源与可再生能源协会太阳能光热专业委员会
国家建筑材料展贸中心
华太设计
主题:太阳能热水系统在建筑的应用
嘉宾:北京市新能源与可再生能源协会研究员,办公室主任张主任;
北京市新能源与再生能源学会太阳能光热专业委员会主任罗运俊先生;
国家建筑材料展贸中心原主任、技术总监庄仁海(音)先生;
国家建筑材料展贸中心副主任;
以下为现场图文直播:
主持人 谷耕山:尊敬的各位来宾、各位朋友,下午好!我非常荣幸的主持这次论坛,这次论坛是有北京新能源与可再生能源协会,太阳能光热专业委员会,国家建筑材料展贸中心和北京东方华太公司共同主办。
下面请允许我介绍一下出席今天论坛的领导和嘉宾:北京市新能源与可再生能源协会研究员,办公室主任张主任;北京市新能源与再生能源学会太阳能光热专业委员会主任罗运俊先生;国家建筑材料展贸中心原主任、技术总监庄仁海(音)先生;国家建筑材料展贸中心副主任;北京清华阳光能源开发有限责任公司王海龙先生;北京雨昕阳光太阳能工业有限公司单衍良先生,以及来自中国建筑设计院,中国建筑科学研究院,中国中科院建筑设计研究院,北京新兴材料建筑设计研究院,北京新纪元建筑设计有限公司,五洲工程设计研究院,北京中外建建筑设计公司,可持续科技研策基金会的设计师、工程师和专家代表,同时还有来自新闻媒体和行业内部的部分生产企业代表,让我们用最热烈的掌声欢迎他们的到来。
下面就开始我们今天的主题演讲环节,这个演讲有三位嘉宾发言演讲,我们安排了对话时间,等三位讲完以后大家一起互动,可以把问题提出来,他们进行解答。
首先我们请北京市新能源与可再生能源协会光热专委会主任罗运俊先生发言,罗主任从事太阳能研究、开发、技术管理工作20多年,有着非常丰富的经验,他今天演讲的题目是“当前太阳能热水系统与建筑结合现状及存在问题”。有请。
罗运俊:大家下午好,今天能给建筑设计院同志一块进行一个交流,我感到很高兴。因为太阳能和建筑结合需要两方面的专业人员一块才能够把太阳能更好的为我们国家服务。我今天讲的题目就是太阳能与建筑结合的现状与发展前景。大家可以看一看,这个就是我们太阳能和建筑结合位置的状况,现在基本上太阳能设计的时候,基本上跑不了上面的位置,这个位置的设计方方面面很多,要考虑到怎么样的效益最好,成本最低,维修工作量最少,这是要考虑的。建好以后,特别是在一些阳台栏板或者外立面要考虑,如果在北方冬天还可以考虑,如果在南方纬度比较低的地方夏天太阳从屋顶上过去了,南立面照不到什么太阳,在设计的时候要根据我们现代建筑的几种形态来进行设计,而不是建筑是主体,太阳能是辅助的,是为建筑服务的,这个思路是应该要考虑的。而不是用我太阳能什么东西给你设计,把你建筑适合我太阳能的需要,我觉得这是一个问题。
我们的产品通过北京市搞了三个标准,一个是太阳能热水器施工标准;太阳能热水器采暖标准;太阳能设计、安装、运行、管理的标准。我们发现搞建筑业要了解太阳能的产品一些性能,这个里面最主要的是集热器,我先说真空管的,这就是真空管既热器,这里面有几个参数,一个就是工作压力。工作压力的话一般都是真空管的0.5-0.6兆帕,基本上就是五、六个压力。要是平板的话可以十几个压力。这个流量,推荐流量一般是0.01-0.02%,什么意思呢?就是一秒钟每平方米系统流过去的流量非常小,有的大一点,有的小一点不会差太多。还有中粮,集热器外形干重量,把这个加上水量就是湿度的力量,这个加起来一平方米三、四公斤,所以建筑方面都能适应。
模块尺寸,我们给他有一个范围大家可以参考。如果不统一我们建筑结合起来非常不好,现在北京地区大概有一个范围,现在基本上厂家也是根据这个范围来考虑的。
管子是47和58的管子,以及100的,这上面两种长度不一样,将来我们选择集热器的时候,这是全玻璃真空管。下面一种是由于全玻璃真空管里面的水,如果一只管子坏了漏水,有时候系统也漏了,现在真空管又发展成U型管,还有热管的,热管有两种,一种是单热管的,一重玻璃里面是热管。还有一种是普通的,全玻璃真空管加上热管进去,现在清华搞玻璃的真空管,这是新产品。
全玻璃真空管有一些原料现在发展成U型管,热管,单玻的双玻的,这里面也有一些参数跟上面讲的参数差不多,我就不细讲了。
这个表就是平板集热器,这个压力比较高一些,因为是金属的。玻璃真空管主要是玻璃,另外玻璃真空管插到水箱里面去的,所以每一根管子也可以插到水箱,一个水压顶的压力给你集热器底座压力很大,我们现在国家热水器工程90%都是非承压系统,国外80-90%还是成压系统,包括以色列、韩国都是自然循环,但是也有好多水箱是搞承压的。
太阳能集热器是太阳能热水器主要部件,这主要吸收太阳的能量,然后和水箱、管道、泵保持一个系统,这就叫太阳能热水器。太阳能热水器图上是自然循环,紧凑式的,真空管热水器。这种热水器也有平板的,这画了一个真空管的例子。这里面有一些参数,这些参数是什么参数呢?因为安装在屋顶上,这有一个投影面积,你屋顶的位置有多少,包括你前后左右的位置的尺寸。还有四个腿,因为集热器安装下面有四个腿,前后左右四个腿的距离,这个尺寸将来就是我们设计人员需要的尺寸,厂家产品就可以在物品上定位了。
太阳能热水器的参数表里面有几个,一个是溶水量,这表示水箱的水量是多少,也就是说用户可以通过水箱每天得到多少热水。
结构尺寸,包括投影尺寸,支撑点尺寸。还有倾角,这是什么意思呢?太阳能热水器安装在什么地方,这个角度一般都是采取当地的维度,北京地区40度,如果是全年用,我可以把角度减少一点,30度,降了10度。如果是冬天为主用我可以加10度,50度,一般是按照当地维度。我们太阳能热水器倾角基本上按当地的纬度来设计。
因为太阳能热水器如果没有太阳了,有辅助热源,现在辅助热源很多,各种各样的热源都可以,搞工程都可以。我们搞产品的基本上用电的方便一些,电的加热功率是多少,一般就是一个千瓦,两个千瓦搁在水箱里面。但是话说回来,这种加热的方式从长远来讲是不节能的,用电直接加热应该逐步的转到热泵加热,这样可以节省很多的能量,如果直接用电加热是不合适的。
在北方太阳能热水器还有防冻问题,平板也容易冻,真空管不容易冻,但是管道、系统容易冻,我们要采取一些防冻措施。现在国内的防冻措施不少是采用放,把集热器水放空了就不会冻了,采取这个办法,这叫排空防冻。国外都是二次循环,他不存在这个问题,他有防冻介质,把水加热二次循环,大部分都是二次循环,我们国内80-90%都是一次循环。
太阳能热水器的热性能指标,叫得日量,就是一天一平方米可以产生多少度的热水多少公斤。一般是一平方米一天多少兆焦,这是表示太阳能热水器性能的好坏。还有热损,这有两种指标,一种指标就是讲采光面积多少面积,每平方米降低一度水箱里面的水热量上升多少瓦。还有按水箱的溶水体积,水箱体积容量是多少,这个上面写的是三次方,每降低一度我水箱要损失多少瓦来评价这个热水器的好坏。太阳能热水器性能好坏,将来和我们建筑对口的主要是这一些参数。
我们国家太阳能产品和国外太阳能产品有什么区别?这上面有一些数据,这个数据反映了我们国家目前来说,前几年的数据,现在来说我们的太阳能真空管占绝大多数,大概是70-80%吧。以前98年的时候真空管占60%,平板占30%,到99年的时候平板下降了就是12%,真空管上升为85%。北京的数据,产品和工程的,我们太阳能热水器的销售额大概占70-80%,搞工程的销售额占整个市场的20-30%,这有一个北京的十个企业07年的统计数字,年销售量5.3个亿,大概产品占80%,工程1.3个亿,占20%,这是产品和工程的份额,在太阳能市场里面的一个数量的表现。
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