■ 王帥

我國(guó)的太陽(yáng)能熱水器主要有真空管型和平板型兩種。到2021年底，新增太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)總量2705.2萬(wàn)平米，其中，真空管型太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)銷量1994.5萬(wàn)m2，占73.7%，平板型太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)銷售710.7萬(wàn)m2，占26.3%，其中，民用建筑熱水和零售市場(chǎng)約占總銷量的80%。

如果僅從市場(chǎng)份額的變化來(lái)看，在過(guò)去的7年，平板太陽(yáng)能熱水器的市場(chǎng)份額一直在提高，從2010 年的6%提高到2021 年的26%，市場(chǎng)份額提高了4 倍多，在太陽(yáng)能熱水市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力和話語(yǔ)權(quán)逐漸增強(qiáng)。太陽(yáng)能熱水器可以安裝到建筑物的屋頂和陽(yáng)臺(tái)上，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的大部分太陽(yáng)能熱水器是安裝在屋頂，有分體式和一體式兩種，為用戶提供生活熱水。

一體式真空管型熱水器和平板型熱水器的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

一體式真空管型熱水器和一體式平板型熱水器均由集熱部件，水箱，支架三部分組成，如下圖1、圖2所示。太陽(yáng)能熱水器的支架用以固定水箱及集熱單元，需要具有一定的強(qiáng)度和抗腐蝕性能，大多采用噴塑鋼板、不銹鋼、鋁合金型材等。

圖1 一體式真空管型熱水器

圖2 一體式平板型熱水器

集熱單元。真空管型熱水器的集熱單元是全玻璃真空太陽(yáng)能集熱管，如圖3所示。全玻璃真空太陽(yáng)能集熱管內(nèi)、外管之間的夾層抽成高真空，真空度應(yīng)小于或等于5×10-2Pa，內(nèi)管外壁上具有太陽(yáng)選擇性吸收涂層，吸收涂層將太陽(yáng)的輻射能轉(zhuǎn)化成熱能，吸收率可達(dá)92%以上，熱能通過(guò)內(nèi)管的傳導(dǎo)加熱管內(nèi)流體?，F(xiàn)有真空管的外管外徑58mm，常見(jiàn)長(zhǎng)度有1800mm、2100mm等規(guī)格，真空管的空曬溫度可達(dá)250℃，長(zhǎng)期不用時(shí)需對(duì)真空管進(jìn)行遮擋，以免造成水箱及保溫層的損壞。

圖3 全玻璃真空太陽(yáng)能集熱管結(jié)構(gòu)

平板型熱水器的集熱單元是平板集熱器，結(jié)構(gòu)如圖4所示。吸熱部件為吸熱涂層基板，一般為銅或鋁，吸熱板表面上有太陽(yáng)選擇性吸收涂層，涂層有藍(lán)膜、黑膜等，藍(lán)膜的吸收率可達(dá)92%以上。吸熱板下為集分水器流道，流道與基板進(jìn)行焊接，涂層將太陽(yáng)的輻射能轉(zhuǎn)化成熱能。熱能加熱流道內(nèi)的流體一般為防凍液，流道下是聚氨酯保溫層，可以防止熱量的散失，上面為高透光的鋼化玻璃蓋板，四周是邊框，下面是背板。背板的常見(jiàn)規(guī)格有2350mm×900mm、2000mm×1000mm、5960mm×2520mm等多種規(guī)格，平板集熱器的空曬溫度可達(dá)150～220℃，長(zhǎng)期不用時(shí)也需對(duì)平板集熱器進(jìn)行遮蓋。

圖4 平板集熱器

水箱。真空管型熱水器的水箱大部分是非承壓水箱，如圖5所示。內(nèi)膽采用SUS304不銹鋼，厚度0.4mm，真空管常見(jiàn)孔距有75mm、78mm、80mm，水箱直徑360mm左右，聚氨酯保溫層的厚度40～60mm，采用高壓聚氨酯發(fā)泡工藝，外殼采用彩鋼板、鋁合金或不銹鋼，在水箱上安裝上下水口。以市場(chǎng)上常見(jiàn)18只1.8米真空管熱水器為例，水箱孔距75mm，水箱容積140升，水箱重量為28公斤。

圖5 真空管型熱水器水箱

平板型熱水器水箱大多采用承壓水箱，如圖6所示，使用1.8mm搪瓷鋼，采用濕法搪瓷工藝進(jìn)行通體搪瓷，內(nèi)膽耐壓在10kg以上，在水箱外徑上安裝夾套，夾套采用1.2mmSPCC鋼板，內(nèi)注入防凍液，根據(jù)熱水器安裝地域的氣候條件選擇適合的防凍液型號(hào)。聚氨酯保溫層的厚度40～60mm，采用高壓聚氨酯發(fā)泡工藝，外殼采用彩鋼板。以市場(chǎng)上常見(jiàn)120升水箱為例，需配2000mm×1000mm平板一張，水箱內(nèi)徑370mm，夾套層外徑386mm，水箱外殼外徑，水箱重量可達(dá)55kg。

圖6 平板型熱水器水箱

真空管型和平板型熱水器的系統(tǒng)構(gòu)成及特點(diǎn)

真空管型和平板型熱水器，均需要通過(guò)水管將室內(nèi)的冷水輸送到水箱內(nèi)，在使用時(shí)將水箱內(nèi)的熱水輸送到室內(nèi)，可選配控制儀，顯示水箱的水溫、水位，組成太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)，系統(tǒng)圖如圖7、圖8所示。在水箱內(nèi)配備電加熱器，可以在需要的時(shí)候?qū)λ溥M(jìn)行加熱，獲得溫度適宜的生活熱水。

圖7 真空管型熱水器系統(tǒng)圖

圖8 平板型熱水器系統(tǒng)圖

上水方式。真空管型熱水器采用單管上下水的方式，水管大多選擇四分、六分鋁塑管，現(xiàn)在的大部分用戶會(huì)安裝水溫、水位控制儀，顯示水箱的水溫及水位，帶自動(dòng)上水功能，可以根據(jù)天氣情況設(shè)置上水水位及上水時(shí)間，也有部分用戶不安裝控制儀，會(huì)增加溢流管，水箱水滿溢流管排水，然后關(guān)閉上水閥。

平板型熱水器采用冷水進(jìn)、熱水出的雙管進(jìn)出水方式，頂水運(yùn)行，水管大多選擇四分鋁塑管，水箱常滿，水溫探頭不與水箱的水接觸。

運(yùn)行壓力。真空管型熱水器由于采用自然落水的方式，出水壓力和流量直接受安裝位置和用水點(diǎn)的高度差有關(guān)，頂樓用戶的水位高差約3米，實(shí)際出水量只有3-5升/分，高差為10米時(shí)，實(shí)際出水量約6-10升/分，出水量偏小，在太陽(yáng)能水溫比較高的時(shí)候，由于太陽(yáng)能的熱水與自來(lái)水的冷水壓力差距較大，會(huì)出現(xiàn)水溫調(diào)整比較困難的情況。

平板型熱水器水箱承壓，出水壓力和進(jìn)水壓力幾乎相等，以自來(lái)水水壓0.4Mpa為例，出水量約為12-15升/分，由于系統(tǒng)承壓，太陽(yáng)能的熱水與自來(lái)水的冷水壓力差距很小，水溫調(diào)整比較方便，洗浴時(shí)的舒適性較好。

系統(tǒng)效率。天津大學(xué)周志華老師在天津搭建平臺(tái)進(jìn)行測(cè)試，得出結(jié)論，在測(cè)試條件相同情況下，無(wú)論典型日還是全年平均值，平板式熱水器集熱效率均高于真空管式，日出東方集團(tuán)檢測(cè)中心通過(guò)測(cè)試真空管型和平板型熱水器在典型日的熱損因數(shù)和及熱效率。（見(jiàn)下表1、表2），可以看出平板型熱水器的熱損因數(shù)變化較小，真空管型熱水器的熱損因數(shù)受環(huán)境影響較大，平板型熱水器的單位面積集熱量和集熱效率相比于真空管型熱水器更高。

表1 真空管型熱水器典型日測(cè)試數(shù)據(jù)

表2 平板型熱水器典型日測(cè)試數(shù)據(jù)

使用區(qū)域。真空管型熱水器可以在全國(guó)進(jìn)行銷售，在北方只要做好管路的防凍，即使在極寒地區(qū)，也能提供熱水。第一代平板型熱水器，由于熱水器的流道內(nèi)充滿水，只能在南方部分區(qū)域銷售，隨著新結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的出現(xiàn)，流道內(nèi)的介質(zhì)是防凍液，在河北、山東、甘肅、遼寧、西藏等北方區(qū)域使用，在冬天仍能提供熱水，不過(guò)產(chǎn)品在極寒地區(qū)推廣較少，應(yīng)用案例較少。

系統(tǒng)成本。通過(guò)走訪市場(chǎng)和參考網(wǎng)上的產(chǎn)品銷售價(jià)格，可以看出真空管型的價(jià)格低于平板型。（具體見(jiàn)下表3）。

表3 真空管型與平板型價(jià)格對(duì)比

經(jīng)濟(jì)性。家庭熱水器的種類主要包括燃?xì)鉄崴?、電熱水器、太?yáng)能熱水器，對(duì)比三種熱水器的經(jīng)濟(jì)性，以江蘇省連云港市自來(lái)水年平均溫度為17 ℃，居民每天的熱水用水量100 L，熱水水溫40 ℃，那么加熱這些水全年所需熱量Q[5]為

公式中，Cp＝4.2 kJ/（kg·K）；v為每天用水量，L，取v=100 L；ρ為水的密度，取ρ＝1000 kg/m3，t r為熱水溫度，取tr＝40 ℃，tlp為冷水年平均溫度，℃，取tl＝17 ℃，n為全年用水天數(shù)，取n=360天

將以上參數(shù)代入后，Q＝3478 MJ

考慮到太陽(yáng)能熱水器，一年有10%的時(shí)間會(huì)因?yàn)樘鞖獾仍?，需要啟?dòng)電加熱，分析三種產(chǎn)品的費(fèi)用情況見(jiàn)上表4。其中電熱水器產(chǎn)品價(jià)格最低，但其運(yùn)行成本最高；真空管型太陽(yáng)能熱水器年運(yùn)行成本最低；平板型太陽(yáng)能熱水器產(chǎn)品價(jià)格最高，年化成本相比燃?xì)鉄崴骱碗姛崴鞫嫉?，使用舒適度上，平板型太陽(yáng)能熱水器與燃?xì)鉄崴骱碗姛崴飨喈?dāng)。

表4 熱水器運(yùn)行參數(shù)對(duì)比表

故障維護(hù)。2000年后，多數(shù)品牌的家用太陽(yáng)能熱水器產(chǎn)品質(zhì)量均有明顯進(jìn)步和提升，壽命期都超過(guò)了15年，有的已經(jīng)使用了20年以上。

真空管型熱水器常見(jiàn)問(wèn)題有四點(diǎn)：

真空管積垢問(wèn)題，部分地區(qū)每隔2～5年需要清洗；由于上水不當(dāng)會(huì)造成真空管的破損，更換成本達(dá)100元/根［5］；溫控儀的水溫水位探頭長(zhǎng)期放在高溫水中，容易損壞；用戶水箱選擇偏大，春夏秋三季水溫太高，用水溫度調(diào)節(jié)困難。

平板型熱水器常見(jiàn)問(wèn)題有二點(diǎn)：不同區(qū)域輻照不同，防凍液的注液量要區(qū)別安裝，否則會(huì)因?yàn)榉纼鲆簻囟忍咴斐伤錆q箱；平板面積大，防風(fēng)能力稍差。

從一體式真空管型和平板型太陽(yáng)能熱水器的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)構(gòu)成集特點(diǎn)可以看出，真空管型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用區(qū)域廣、推廣量大的優(yōu)點(diǎn)，但也存在水流量小，使用感偏差的缺點(diǎn)；平板型具有承壓頂水運(yùn)行、水流量大，使用方便舒適的優(yōu)點(diǎn)，但也存在重量大、價(jià)格貴、使用區(qū)域窄，用戶量少的缺點(diǎn)。

目前國(guó)內(nèi)外能源價(jià)格持續(xù)走高，“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)需要落實(shí)，太陽(yáng)能熱水在中國(guó)仍然有一定的市場(chǎng)。在我國(guó)的部分農(nóng)村市場(chǎng)，太陽(yáng)能仍然為農(nóng)戶安裝熱水器的首選產(chǎn)品。2021年6月，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部等15部門印發(fā)《關(guān)于加強(qiáng)縣城綠色低碳建設(shè)的意見(jiàn)》，要求縣城新建住宅以6層為主，多地政府積極享用，出臺(tái)具體措施。比如，福建省提出，倡導(dǎo)低碳生活方式，加大城鎮(zhèn)建筑可再生資源應(yīng)用，提出具備日照條件的居住建筑優(yōu)先推廣應(yīng)用太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)，可以看出一體式太陽(yáng)能熱水器正在迎來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇。

現(xiàn)代家電 近期關(guān)注

◎ 做實(shí)運(yùn)營(yíng) 激活存量用戶

◎ 從家電到家居經(jīng)銷商的跨界與跨檻

◎ 實(shí)體店如何守好高端市場(chǎng)

◎ 新電商渠道 科學(xué)化布局與系統(tǒng)化運(yùn)營(yíng)

◎ 場(chǎng)景化創(chuàng)新?tīng)I(yíng)銷案例剖析

◎ 抓準(zhǔn)細(xì)分品類商機(jī)，撬動(dòng)發(fā)展新勢(shì)能

◎ 內(nèi)容營(yíng)銷如何觸達(dá)并抓住消費(fèi)者的心

◎ 家電家居一體化下的零售能力創(chuàng)新

◎ 加速代理價(jià)值向運(yùn)營(yíng)價(jià)值轉(zhuǎn)化

◎ 雙碳目標(biāo)下的市場(chǎng)新機(jī)遇

◎ 存量市場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)策略

◎ 品牌數(shù)字化和年輕化的共振

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