分體承壓陽臺壁掛式熱水器
[ 來自:不詳 閱讀: 時間:2012.03.21 ] 隨著國家節(jié)能減排政策的貫徹實施，太陽能熱水技術發(fā)展日益成熟，產業(yè)化發(fā)展迅速，成本不斷下降，再加上節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點，使水泵越來越受歡迎，這在一定程度上緩解了居民日益增長的生活舒適性需求與常規(guī)能源緊缺之間的矛盾。城市住宅中，安裝太陽熱水器不僅要滿足建筑美觀的要求，還應保證使用功能完善。分體承壓陽臺壁掛式家用太陽能熱水器是一種適用于熱水供應規(guī)模大，且對熱水質量和建筑外觀要求嚴格的太陽能熱水裝置，
隨著國家節(jié)能減排政策的貫徹實施，太陽能熱水技術發(fā)展日益成熟，產業(yè)化發(fā)展迅速，成本不斷下降，再加上節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點，使
水泵越來越受歡迎，這在一定程度上緩解了居民日益增長的生活舒適性需求與常規(guī)能源緊缺之間的矛盾。城市住宅中，安裝太陽熱水器不僅要滿足建筑美觀的要求，還應保證使用功能完善。分體承壓陽臺壁掛式家用太陽能熱水器是一種適用于熱水供應規(guī)模大，且對熱水質量和建筑外觀要求嚴格的太陽能熱水裝置，這種家用太陽熱水器是與建筑結合的太陽能熱水系統(tǒng)的發(fā)展方向。
1工作原理及結構組成
分體承壓陽臺壁掛式家用太陽能熱水器將太陽能集熱器安裝在陽臺外側，把貯熱水箱安裝在陽臺內側或者室內，可將電加熱裝置安裝在水箱內，這樣就可以把太陽能熱水器和電熱水器有機地結合起來，既滿足了高層樓房的安裝需求，又能保證全天候有熱水供應。
對于此種太陽能熱水器，其結構部件主要由6部分組成，分別為：
?、偬柲芗療崞?。其主要完成太陽能由光能到熱能的接收和轉換。應用在陽臺壁掛上的太陽能集熱器形式主要有平板型、U型真空管型和熱管真空管型三種。
平板型太陽能集熱器在歐美地區(qū)得到廣泛使用，我國由于全玻璃真空管的大規(guī)模發(fā)展，所以平板集熱器在我國的占有比例較低。但它具有熱效率高、承壓性好、不存在過熱隱患等優(yōu)點，是一種非常理想的與建筑結合的太陽能集熱器。
U型真空管型太陽集熱器是在全玻璃真空管中插入彎成U型的金屬管，在U型管和玻璃真空管之間有與兩者緊密接觸的金屬翅片，作為二者之間的傳熱體。這種真空集熱管有兩種形式，一種是選擇性吸收涂層在玻璃管上，真空集熱管吸熱后通過翅片把熱量傳遞給U型管中的介質，另一種是選擇性吸收涂層在U型管的金屬翅片上，U型管直接吸熱傳給介質。
熱管真空管型太陽能集熱器的熱管元件安裝在全玻璃真空管內，熱管上有緊密接觸的金屬翅片，直接由翅片吸熱，然后傳遞給熱管中的流體介質，繼而加熱聯(lián)集管中的水。熱管真空管型太陽集熱器是一種非常有前途的集熱器，也非常適合與建筑進行結合設計。
?、谫A熱水箱。用于貯存由集熱器轉換而來的熱量，供用戶使用。水箱密閉承壓，帶溫度表、壓力安全閥，有的還配備電輔助加熱器。
目前市場上貯熱水箱結構按換熱方式的不同，主要分為三種[1]
1）雙層內膽結構。在原熱水器內膽外增加一個封閉夾層空間，該空間用于貯存換熱介質，通過介質把太陽能集熱器吸收的熱能傳遞到內膽里的水中，從而把內膽里的水加熱。
該結構的優(yōu)點是換熱速度快，換熱介質在雙層內膽的夾層里，能夠把太陽能集熱器吸收的熱量快速地傳遞給內膽里的水。缺點是：焊縫較多，易出現(xiàn)焊接缺陷，同時由于夾層的間隙較?。ㄒ话阍?0mm左右），夾層內壁上無法進行防腐處理，夾層結構抗腐蝕性較差，影響使用壽命。
2）內置盤管結構。該結構是在原熱水器內膽里增加換熱盤管。換熱介質在盤管內流動，通過盤管把熱量傳遞給內膽里的水。此種換熱結構的水箱在市場上占有率較高。
該結構的優(yōu)點是盤管用銅管彎曲成形，防腐性能可靠，使用壽命長。缺點是：銅管的價格較貴，成本較高；由于盤管與內膽里的水接觸面積一般會小于雙層內膽結構的換熱接觸面積，因此換熱速度比雙層結構的換熱方式慢。
3）內置小內膽結構。該結構是在原熱水器內膽內再增加一個小內膽，用于換熱。
該結構的優(yōu)點是采用這種結構可對大內膽和小內膽都做搪瓷防腐處理，解決雙層內膽夾層內不能做防腐處理的缺點，延長了使用壽命，同時又比銅盤管結構節(jié)約成本。缺點是：一般是在小內膽和大內膽焊接成形后，再進行搪瓷，但這很難保證大內膽內壁和小內膽外壁上的搪瓷層厚度均勻；而如果先搪瓷小內膽，再把搪瓷后的小內膽焊接在大內膽上，最后搪瓷大內膽內壁，但是這個工藝不僅會造成小內膽二次搪燒，而且小內膽與大內膽焊接處的搪瓷質量也難以保證。
?、劭刂破鳌？刂破魇钦麄€系統(tǒng)的大腦，通過各個位置傳感器的電信號來控制整個系統(tǒng)的運行，目前有兩種形式，一種是直接安裝在水箱上的控制器，另一種為了用戶的使用方便，安裝在便于操作的衛(wèi)生間或其他客戶要求的位置。
控制方式有多種，可通過溫差控制、最高溫控制、定時加熱控制等方式來調節(jié)水箱水溫。
?、鼙谜?。泵站內設置循環(huán)泵、流量指示調節(jié)器、單向閥、泄壓閥和壓力表等[2].
循環(huán)泵一般采用屏蔽式熱水循環(huán)泵。流量指示調節(jié)器指示系統(tǒng)循環(huán)時的流量值，并根據流量的大小調節(jié)循環(huán)泵的轉速。單向閥能在泵停止運轉后防止倒流。泄壓閥能保證系統(tǒng)的安全，當系統(tǒng)內的壓力超過所能承受的最大值時開閥泄壓。壓力表顯示系統(tǒng)中的壓力值。
泵站和控制器可以組合成一體化的太陽能工作站。
?、菖蛎浌?。整個系統(tǒng)是閉式液體循環(huán)系統(tǒng)，運行壓力一般設在0.6～0.8MPa.介質被加熱時會出現(xiàn)體積和壓力的膨脹，為了平衡容量和壓力，系統(tǒng)中需要使用膨脹罐。膨脹罐是一個由隔膜將氣體（一般是氮氣）與系統(tǒng)分成兩部分的密閉式容器，它可以吸收和容納因受熱而體積膨脹的液體，平衡系統(tǒng)的容積和壓力。系統(tǒng)冷卻時，預充氮氣的壓力將隔膜推到底部；系統(tǒng)升溫時，壓力增大，系統(tǒng)液體壓力高于預充氮氣的壓力，加熱膨脹的介質流入膨脹罐。
?、捱B接管路。集熱器與貯熱水箱，還有其他部件之間的連接一般采用銅管或者PP-R管，外面包裹保溫材料減小熱損。
2工作特點
①分體承壓陽臺壁掛式家用太陽能熱水器大大拓寬了太陽能熱水器的使用范圍，使得高層建筑非頂層的用戶也可以安裝使用太陽能熱水器。并且
磁力泵易與建筑景觀融為一體，改變了太陽能熱水器擺放無序的狀況。
?、诓捎瞄g接工質換熱的強制循環(huán)方式，能大大地提高換熱效率，循環(huán)系統(tǒng)中只有少量的循環(huán)介質，系統(tǒng)只要得到少量的熱量就可以啟動，而不像傳統(tǒng)產品那樣必須先加熱真空管中的大量積水，因此在冬季比常規(guī)太陽熱水器能提供更多的熱水，這樣可以滿足熱水的舒適性要求，并且水質安全可靠，性能穩(wěn)定[3]
③采用全封閉結構，貯熱水箱在室內，熱損失小。
3建議與對策
?、儆捎谀壳疤柲軣崴髋c建筑結合還存在很多問題，比如說設計、安裝、施工的規(guī)范化程度不夠，管路布置不規(guī)范。所以在設計太陽能與建筑結合時，應根據不同的集熱器類型，技術要求，使用目的以及不同地理緯度和氣候特點，還有建筑造型，建筑功能，平面布局等進行綜合考慮。同時太陽能熱水器產品應做到標準化、系統(tǒng)化、配套化，從而推動太陽能熱水器在建筑上的運用[4].
②由于間接式強制循環(huán)分體承壓的陽臺壁掛式太陽能熱水器比普通太陽能熱水器多了很多部件，并且功能復雜。所以應盡量優(yōu)化此種太陽能熱水器的操作及控制方式，朝人工智能方向發(fā)展，這樣才能實現(xiàn)人與科技的和諧統(tǒng)一。
?、蹏抑贫ㄅc建筑物結合的太陽能熱水器及系統(tǒng)的相關技術標準規(guī)范，并加強太陽能熱水器生產行業(yè)的管理，以此來促進此行業(yè)的良性發(fā)展。
4結論
太陽能作為可再生能源，在建筑節(jié)能領域中發(fā)揮著越來越重要的作用。充分利用太陽能熱水裝置，可節(jié)約大量能源，并保護環(huán)境。
