太阳能生活热水工程应用现状与路径

太阳能生活热水工程应用现状与路径

赵世恩

身份证号码：13072319900924xxxx河北省张家口市075000

摘要：现代社会在不断进步，城市化进程加快，为满足人们基本的生活需求，加大能源资源的综合开发利用，对于节约资源、促进环保具有重要作用。太阳能生活热水是可再生的能源，在建筑领域中得到广泛的利用，但是太阳能生活热水工程在实施建设和投入使用的过程中也会遇到一些难题。本篇文章在此基础上，主要对太阳能生活热水工程应用现状与优化路径等进行研究与分析。

关键词：太阳能生活热水工程系统设计市场机制

现代化社会经济在不断的发展中，各行业对于能源资源的应用需求也在不断加大，为缓解全球能源危机，加大对太阳能资源的开发和利用，对于促进经济的可持续发展具有重要作用。太阳能生活热水属于可再生资源，广泛应用于建筑领域，并且易于公众接受，在太阳能生活热水工程建设使用中，有效减少了化石燃料的使用，温室气体排放减少，环境控制效用明显。推进太阳能生活热水工程建设以及进一步促进太阳能生活热水在建筑领域中的应用，是响应国家节能减排号召的体现，从2005年开始，在我国不同地区14个省、3个直辖市、3个自治区共50多个城市推广太阳能生活热水工程应用政策。以政策手段推动太阳能生活热水工程建设和应用，使太阳能安装增加，太阳能建筑市场扩大，但是对于太阳能生活热水工程应用发展现状来看，太阳能生活热水工程的技术能力、产业发展以及综合评价方面仍需进一步完善和优化。关于太阳能生活热水工程应用问题与解决路径等，均需要结合实际情况展开研究与探讨。

一、太阳能生活热水工程背景

随着经济和社会的不断发展，石油、天然气和煤炭等常规能源的短缺问题越来越明显，人们利用可再生能源的需求日益迫切。同时，随着国际上要求减少CO2等温室气体排放的呼声越来越高，人们对使用清洁能源的意愿不断增强。因此，作为主要的清洁和可再生能源，在世界范围内，太阳能正被日益广泛地得到应用和研究。然而，由于技术、工艺、经济和政策的不同，国内外在太阳能热水系统的应用上还存在较大差异。欧洲的太阳能应用已处于世界领先地位。与我国界定资源贫乏区的年太阳辐照量标准(<4200MJ/m2，上海的年太阳辐照量为4200～5400MJ/m2)相比，德国的年太阳辐照量为3600MJ/m2，低于我国的资源贫乏区标准。然而，由于常规能源的缺乏以及环保意识的良好，德国在太阳能利用，特别是太阳能热水系统的应用上做了大量的探索性工作，拥有世界上先进的技术和产品。国内太阳能热水系统的应用较晚，尚处于起步阶段。虽然拥有世界上最大的太阳能集热器安装量和制造能力，但技术含量普遍较低，产品质量良莠不齐，集热效率和使用寿命远低于欧洲国家产品。而且，由于缺乏应有的准入制度，太阳能集热器的规格、尺寸和安装位置等因不同生产厂家而不同，与建筑的结合情况较差。再加上大多数的太阳能热水工程由生产厂家自行设计、安装，在系统优化、参数设定、运行控制、现场施工等诸多方面均不尽人意。在有些时候，太阳能热水系统成了摆设和负担。

二、太阳能生活热水工程应用现状及其存在的问题

太阳能热水系统是利用太阳能集热器采集太阳热量，在阳光的照射下使太阳的光能充分转化为热能，通过控制系统自动控制循环泵或电磁阀等功能部件将系统采集到的热量传输到大型储水保温水箱中，在匹配当量的电力、燃气、燃油等能源，把储水保温水箱中的水加热并成为比较稳定的定量能源设备。该系统既可提供生产和生活用热水，又可作为其他太阳能利用形式的冷热源[1]，是目前太阳热能应用发展中最具经济价值、技术最成熟且已商业化的一项应用产品。要扩大太阳能生活热水工程的市场规模，就要在太阳能生活热水系统设计上不断优化，满足用户的需求[2]。但是根据用户体验调查分析发现，居民向物业部门投诉太阳能生活热水系统的水温不稳定且热水收费高，冬天甚至还会出现热水不满等问题，还有一些用户反映太阳能生活热水系统放水，放冷水的时间过长，总体应用体验不佳。太阳能生活热水系统的组成部分包括贮热水箱、辅助加热设备、太阳能集热器以及循环管路等，部分地区由于水质硬，小区物业又不注重对太阳能生活热水系统的检查和维护，导致结垢问题严重，太阳能生活热水系统的阀门或管道堵塞给用户使用带来不便，同时也缩短太阳能使用寿命。对太阳能生活热水用户进行调查和走访，站在用户体验角度了解太阳能生活热水工程应用现状以及需要改善的部分，并从太阳能生活热水工程运行维护的视角，对太阳能生活热水工程的应用市场状况进行分析，优化系统设计，为更好的发挥市场机制作用、提高太阳能生活热水工程效用等提供可靠建议。

三、太阳能生活热水工程问题的解决路径

（一）加强市场监管

政策的推动，促使太阳能生活热水工程应用市场的不断扩大，因而太阳能热水器的市场销量也在不断的上升，在这种利好政策下，要不断提高行业门槛，保证产品质量[3]。加强市场监管，对太阳能企业的经营规模、生产资质以及信用和技术情况进行核查分析，在有序的市场竞争中使太阳能企业专注于对产品的技术研发和生产革新。对于一些企业挤压利益空间和低价竞争的行为，需要在市场监管中予以打击和整顿，以政策制衡的形式，避免劣质、低价的太阳能产品进入市场。加强对太阳能生活热水器等相关产品的市场监管，打击不合理的竞争行为，保证产品质量，在保护消费者权益的基础上提高用户体验度。

（二）优化产品设计

太阳能生活热水工程应用实践中，由于地区、水质、季节和温度等方面的差异，太阳能生活热水工程应用的能源形式不同，但是在太阳能生活热水工程应用系统设计中，要以用户需求为导向。太阳能生活热水系统以及相关产品设计，可以增加一定的辅助能源设计，即以太阳能为主、其他能源形式为辅，保证热水量的供应平衡。在实际的设计中，考虑到热水温度上升，电荷设计与实际需求差值较大，安装的水箱或集热板过大、过多，会导致太阳能生活热水工程成本增加，降低太阳能生活热水系统运行效率。采用辅助能源供热，则是在保证热水供应量稳定的前提条件下，减少能耗和运行成本[4]。

（三）检修与维护

太阳能生活热水工程应用，是开发和使用太阳能资源，对于节能减排和进一步拉动经济增长具有重要作用。提高太阳能生活热水工程使用率，就要在产品质量、系统设计以及工程维护等方面，采用合理策略，不断满足用户的需求度和体验度。相关企业在太阳能生活热水工程的安装和维护中，可以采用电话回访的形式，对太阳能生活热水产品的安装效果、施工质量以及系统合理性方面等进行调查、统计和分析，针对用户意见进行整改和完善[5]。同时，太阳能企业还可以定期安排专业的技术人员对小区太阳能设备的性能和基础的使用情况进行检查，及时发现问题，提醒用户更换和维修，也可以由物业统一检查维修，事后完成工程验收及评价。

结语

建筑领域中使用太阳能生活热水系统，是根据不同的工程系统对太阳能空调系统、太阳能供热采暖系统和太阳能生活热水系统等进行分类应用。我国众多地区为响应政策号召，推动实施太阳能生活热水工程建设，太阳能从市场零售模式转为工程模式，太阳能生活热水工程在农村和城市地区得到广泛的应用，但是太阳能生活热水工程规模不断扩大的同时，用户口碑却不理想。根据调查分析发现，用户投诉太阳能生活热水收费高、冬季无热水以及水温不稳定等问题，并且太阳能生活热水工程的检修和维护困难，居民在日常生活中使用不方便。针对太阳能生活热水工程应用现状以及相关投诉问题，要对太阳能生活热水工程系统进行设计优化，站在用户角度考虑问题，增加辅助能源设计，并根据建筑类型的不同，调整热水供应量，对太阳能生活热水系统的核心运行形式加强调控，减少热损失，提高太阳能生活热水用户的应用满意度。

参考文献

[1]詹凯,袁艳平,孙亮亮,曹晓玲,余南阳.太阳能热水系统集热器面积与倾角的组合优化[J].太阳能学报,2015,36(11):2651-2658.

[2]陈希琳,郝斌,彭琛,刘珊,王珊珊,陈红兵.住宅太阳能生活热水系统测试与调查研究[J].建筑科学,2015,31(10):154-161.

[3]寇志伟,徐明娜,李文军,苏曦,马德智.基于PLC的太阳能热水工程水位测控系统[J].国外电子测量技术,2015,34(01):69-72+79.

[4]郭超,王芳,罗谟娇,张振亚,汪杰,吴获.太阳能、空气源热泵热水系统性能优化实验研究[J].制冷学报,2013,34(05):41-46.

[5]施阁,付存谓,陆伟,李青,饶宾期.太阳能热水工程系统热能计量与监测方法[J].农业工程学报,2013,29(01):189-195.