阳台式太阳能热水器应与建筑结合

   随着我国建筑格局的不断改变，“平”改“坡”的屋顶模式已成为当今的主流。无疑，传统直插式太阳能热水器在安装领域受到了不同程度的限制：一是建筑业与物业部门担心太阳能的安装可能造成对建筑物防水设施的损坏，或因散乱的安装造成小区景观的视觉“污染”；二是即使能够安装太阳能热水器，一条脊的坡屋顶建筑也无法满足一楼到顶楼住户安装太阳能热水器所需的占地。为拓宽太阳能产品的应用领域，许多业内人士都在积极探索，把视线转移到建筑物的阳台和南墙上，阳台式太阳能产品便成为人们关注的焦点和研究方向。为此，阳台分体式、阳台壁挂式太阳能热水器之类的同质化广告铺天盖地接踵而来。可静心思索，又有哪几家的产品得到了建筑业、物业以及业主的广泛认可呢？
  
  
   制约阳台式太阳能热水器发展的瓶颈有以下几方面：
  
  
   1.建筑业的质疑与冷淡态度
  
  
   要得到建筑业的认同与认可，我们就要有过硬的与建筑物相协调的产品，阳台式太阳能热水器才会有广阔的前景和发展空间。要做到这一点，我们太阳能行业首先应走出误区，洗脑，理性地思索，才能找出解决问题的办法。
  
  
   1997年以来，我们一直在喊与建筑结合，但进展甚微，原因就是我们的产品结构设计还不能让建筑业心动。我们总以为太阳能产品已步入成熟阶段，我们的产品如此节能，为何建筑业不买我们的账？诸如此类的怨言比比皆是。可我们换位思考过建筑业的感受没有？笔者走访过几位开发商，他们普遍认为太阳能产品还不够成熟，安装在屋顶上的太阳能热水器时常需要爬楼顶维修，这样就有可能损坏防水设施(事实也如此)；而安装在阳台上的产品与建筑物极不协调，看上去又危险又影响其外观。总之就是一句话“多一事不如少一事”。上述思想代表了大多数开发商的观点。诚然也有少数开发商接受了太阳能产品，勉为其难或是出于形势所迫。就阳台式太阳能产品而言，能够让开发商真正心动的就是产品设计与建筑的协调一致，要做到色泽黯淡，与建筑浑然一体。而我们华丽的商标、形形色色的选材无不时时刻刻在表现着“自己”。我们似乎忘记了建筑物是主角，我们是配角，充其量是建筑上的一个构件或装饰品(还得说这是在我们设计好的情况下)。试问哪一家的建筑材料、装饰材料印上了自己显著的标识？因为阳台式太阳能产品是安装在建筑物正面突出的位置，过于暴露，就产生了像给衣服打补丁一样的负面效果。笔者认为，目前市场上出现的阳台分体式、壁挂式之类的产品不会为广大的建筑业人士所接受是制约我们发展的第一个瓶颈。
  
  
   2.产品设计以及安装方面的技术难题
  
  
   在建筑物的阳台或南立面设计太阳能产品，安装场地受到很大限制，不能影响正常的采光，因此集热面积普遍不足。目前，集热器多半是垂直或小角度安装，集热管无论是南北还是东西方向设计都不能发挥出与普通直插式太阳能同等的效率。原因是南北方向设计的集热管与太阳光线照射的夹角过于偏离垂直(90°)，因此“斜照”严重；而东西横向设计的集热管在太阳高度角较高时(夏至前后)，上一支集热管又遮挡下一支，同样影响采光效果；因季节的变化和安装区域的不同造成使用效果参差不齐。经过近10余年的实践，笔者得出这样的结论，在高纬度地区使用阳台式太阳能产品比低纬度地区效果要好，同样一种产品，在沈阳安装使用就比京、津地区效果要好得多。就采光以及集热效果而言，春、秋、冬季比夏季好。低纬度以及光照不足的地区设计、安装的阳台式太阳能要慎重。从运行方式来讲，为解决用水压力的问题，大部分厂家采用的是热管传热的设计，或是在集热器里填充传热介质以达到循环或给水箱加热的目的，热水的取用方式多采用顶水法安装。这些设计带来的问题有三：一是热管式的设计在冬季传热损失大，为了美观，集热器的保温层有的不足三两公分，加之传热材料大部分是铜材，因此在北方寒冷地区使用效果不佳，很难达到理想的效果。二是阳台分体式水箱其容量约80升左右，采用顶水法安装会造成相当一部分的热水与自来水的混合，因此用户普遍反映热水量不够。三是经过二次、三次甚至是四次的传热也是造成效率低、水温不高的原因。也有些厂家采用的是真空管内走水、自然循环的运行方式。该运行方法(联集管单面插管)虽然程度不同地解决了热管式的一些弊端，但热水无压运行是用户不能正常淋浴的最大难题。如果联集管采用的是双面插管的设计，从水箱到联集管出口要有一段管路，而且要走几个弯路，因此增加了热的损失，又减慢了循环，同时也影响了室内的美观。有些产品要靠电器支持才能运行，降低了系统运行的可靠性。而建筑物的朝向也是我们不容忽略的问题，有的建筑物过于朝东南，下午一点多钟南墙就没有了阳光，很大程度上影响了太阳能的集热效果。
  
  
   3.市场价格问题
  
  
   传热式的阳台式太阳能安装完毕的终端价格约在4000元以上，甚至达到了5000元以上，自然循环走水的阳台式太阳能价格也在3000元以上。这类太阳能产品所提供的热水不足直插式太阳能的一半，价位却远远高出直插式太阳能热水器的一半。尽管如此，要满足3人以上的用水还很困难，很勉强。原因种种，有主观的，也有客观的，而极其重要的是我们行业内部的自身创新问题。太阳能行业的龙头企业都有自己的研发机构，有的企业就有几十名员工在搞科研，可当人们提起太阳能热水器时，印象就是一个圆桶插几支管装在屋顶上。这说明我们的创新能力还不够，我们还不能随着建筑格局的不断变化及时调整我们的产品结构设计，我们还不能设身处地地站在建筑业的角度去考虑问题，从而研制开发出让建筑业能够接受的产品。
  
  
   太阳能行业是一个朝阳产业，前景广阔，发展空间很大。如果我们的产品被纳入建筑图集设计规范之列，那才是太阳能利用的高潮期。笔者以较为低调的语言，扼要分析了阳台式太阳能产品的一些弊端，旨在提醒同行业人士，太阳能与建筑的有机结合除了国家有关政策的支持外，更重要的是我们的研发能力要加强，要有务实、创新精神。没有过硬的产品我们将要走许多许多的弯路。
  
  
   近几年，河北唐山玉中太阳能制造厂通过自身努力，在阳台式太阳能产品应用中做出了有益的探讨。他们利用给空调压缩机设计的混凝土板这个空间位置，设计出与建筑浑然一体的太阳能，产品获得了外观、内部结构三项国家专利(专利号：ZL03242378.0，200420048298.5，200630022208.X)，并在中高层建筑中逐步得到应用：秦皇岛市某24层大厦南立面整体安装了176台，开创了太阳能行业之历史先河；河北省遵化市某小区商住楼阳台侧面统一安装了三栋楼(150户)。该产品进入市场后，受到了开发商及用户的好评，外观设计满意度达到了100%。局部承压设计替代系统全承压设计是该产品的又一个特点，大幅度降低了生产成本，整个系统不需要任何电器元件的支持就能正常运行、使用。
  
  
   综上所述，在阳台式太阳能热水器如何与建筑完美结合的探索中，只要我们取得建筑业的认知度，迈进门坎，以科学、谦虚、务实的姿态解决目前存在的技术难题，降低生产成本，这一宏伟目标才会早日实现。

   (编辑:xiaoyao)