技術創新：生產適用農村的太陽能熱水器

    【中國制冷網】適合太陽能熱水器下鄉的創新技術也即是根據農村特點通過技術創新生產出適合農村使用的太陽能熱水器，適合農村使用的太陽能熱水器主要具有以下幾個特點：

    一、在不增加生產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不斷進步，集熱器集熱效率已逐漸趨于極限，如何進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展潛力，因此必須從水箱方面進行重新考慮，如果在不增加甚至是減少生產成本的前提下，通過技術創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深受農村歡迎。

    二、與建筑實行一體化。近年來，由于能源危機的影響和人們對環保意識逐漸增強，綠色、節能、環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，主要表現在以下幾個方面：

    ①目前很多農村的樓頂都沒有安裝防雷設施，有的即使安裝有但絕大多數屋頂的太陽能熱水器安裝的高度均大于該建筑物的z*高避雷針，而很多農村樓頂的太陽能熱水器都沒有安裝避雷裝置，也不在避雷針保護范圍，因此在雷雨天氣，太陽能熱水器存在著一定的安全隱患。

    ②安裝在樓頂的太陽能熱水器，在臺風季節，由于臺風破壞力大，如果支架在安裝時不夠牢固，或因年久失修，很容易被臺風吹走，會造成一定的安全隱患。

    ③安裝在樓頂上的太陽能熱水器，其支架經長時間的風吹、雨打、日曬，會出現生銹腐蝕現象，如長時間末對支架進行檢修，安裝在樓頂上的太陽能熱水器會成為嚴重的安全隱患。

    ④傳統太陽能熱水器的安裝不但與建筑風格不協調，而且在樓面防水承重等方面會留下隱患。

    ⑤太陽能熱水器出廠只是一個半成品，對售后安裝等服務要求非常嚴格，目前絕大多數企業不具備全國性和深入農村地區的服務網絡，售后服務難以保障，因此安裝簡單，維修少，堅固耐用的太陽能熱水器要加大研發力度。以上是目前制約太陽能熱水器發展存在的主要問題，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行一體化，因此與建筑實行一體化的太陽能熱水器z*適合農村使用。

    三、水箱清洗方便。農村水質普遍較差，雜質較多，太陽能熱水器在使用時加入的水有一定數量的雜質，雜質在長時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；水箱在水質酸堿度及太陽輻射作用下，產生了一些細微的變化，水箱焊接處時間長了會有銹跡脫落下來。以上幾種情況容易造成水質污染，管路堵塞，需要定期清洗，因此水箱清洗方便，讓農民自己就可以清洗的太陽能熱水器z*適合農村使用。

    四、要有低中高三個檔次。農村消費水平存在低中高三個層次，因此下鄉的太陽能熱水器要有低中高三個檔次以適合農村不同層次的消費水平，這樣可以短時間內在農村迅速推廣普及太陽能熱水器，不但可以拉動內需，而且為可再生能源的發展和建設節能型社會起帶動示范作用，對環境保護和生態改善都具有重要現實意義和深遠意義。

    下面介紹幾種適合農村使用的太陽能熱水器創新技術。

    太陽能水塔

    專利號：ZL200720182070.9

    太陽能水塔是在傳統水塔的基礎上通過技術創新，增加了集熱功能和保溫功能，既可以作儲水用，也可以作太陽能熱水器用，是傳統水塔理想的更新換代產品。

    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，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，在冬季時能夠減少對流熱損失，減少周圍環境不良影響，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，與農戶原有的燒水設施接通使用，能夠節省較多的常規能源。小型臥式太陽能水塔設有清洗口和排污口，再加上保溫箱頂部的透光保溫蓋板可以活動安裝，因此很方便農民清洗，減少了水質污染。由于小型臥式太陽能水塔具有價格低、安裝簡單、堅固耐用、使用效果較好的特點，因此很適合農村低層次消費水平，特別適合在老、少、邊地區推廣使用。小型臥式太陽能水塔在農戶日后經濟條件好時還可以升級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：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、聯集管、循環管路組成，其主要特征是有一個吸熱儲水保溫裝置，該裝置由建筑一體化保溫箱、吸熱儲水箱、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。由于吸熱儲水箱外表面的集熱面積和保溫箱內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得到了大幅度提高。水箱與建筑實行了一體化，美觀大方，消除了雷電、臺風、支架和樓面漏水、承重的安全隱患，安裝簡單，堅固耐用，價格更低。

    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構，只要是集熱器與儲水箱分開且儲水箱具有吸熱功能的都落在發明保護范圍內，此發明的保溫箱體、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行一體化，同時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，價格低廉，集熱管與聯集管活動連接，使用銅管或不銹鋼管制成，堅固耐用，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太陽能熱水器相比，具有明顯的優勢，大幅度提高了熱水器的熱效率，與建筑實行一體化，符合太陽能與建筑一體化發展趨勢，消除了安全隱患，堅固耐用，水箱清洗方便，減少了水質污染，再加上制作成本低于傳統太陽能熱水器，因此在價格方面也具有競爭優勢，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格較低，特別適合農村中等消費層次。

    分體式建筑一體化太陽能熱泵熱水器

    專利申請號：200920001448.x

    太陽能熱水器由于綠色節能環保已逐漸走進千家萬戶,但太陽能熱水器容易受天氣和季節的影響,為此出現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電熱水器節能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*節能的熱水器，因為它忽略了對太陽能的利用。近年來，出現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點結合起來，當太陽幅射強時，熱水器工作使用太陽能熱水器模式；當太陽幅射一般時，系統工作使用太陽能熱泵模式，系統在吸收太陽能的同時，用熱泵輔助供熱；當無太陽時，系統工作使用熱泵模式。該類熱水器在保證連續供熱的同時，又能充分利用太陽能，z*大限度地節約能源。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，長時間使用水質容易受到污染；冷凝器設置在水箱內直接對水加熱，長時間使用，容易受到水中氯氣腐蝕，不但影響機組壽命，而且還會污染水質，以上是制約太陽能熱泵熱水器發展存在的主要問題。

    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水裝置以及通過管路與熱泵、水泵、吸熱儲水裝置連接的熱水交換器。吸熱儲水裝置由建筑一體化保溫箱、吸熱儲水箱、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，由于吸熱儲水箱外表面的集熱面積和保溫箱內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。單獨設置熱水交換器進行換熱，而不在水箱內設置冷凝器，不存在受到水中氯氣腐蝕的問題，延長了機組的壽命，減少了銅離子對水質的污染，水質更好。分體式建筑一體化太陽能熱泵熱水器使用效果好，節能顯著，價格也不太高，適合農村較高層次消費水平。

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