建筑一体化太阳能生活热水供给技术

（一）技术简介与适用范围

该技术是利用太阳能集热器（全玻璃真空管、热管真空管、U型真空管和平板集热器等）收集热量，通过采用合理系统和控制形式，加热冷水至洗浴用水温供生活热水使用的技术，相比传统能源，热水能耗降低60%左右。建筑一体化技术的应用，包括太阳能产品构件化等，将使依托建筑屋面、外墙和阳台栏板等场所安装太阳能装置更具美观性。

适用范围：民用建筑。

（二）技术措施

1、性能指标

（1）真空管集热器：

①采用三靶镀膜技术，独特的膜层，有效阻隔膜层氧化老化；

②真空管真空度高达5×10^-4Pa；

③热吸收比α=0.95，半球发射比ε=0.056；

（2）平板集热器：

①整体化设计，采用激光焊接工艺；

②板芯涂层吸收比α=0.93；发射比ε=0.050；

2、技术特点

当阳光强度达到有效光照要求，利用真空集热管所具有的选择性吸收涂层吸收太阳能，将吸收的太阳能转换成热能；由于水在不同温度下密度不同，利用冷水密度大，热水密度小的特点，在真空管内形成冷水自上而下、热水自下而上的自然循环，通过这种不断的循环，使整个集热器联箱内的水的温度逐渐升高，并贮存于联箱中。此集热器多组串并联用于集热系统时，一般采用强制循环的方式将集热器联箱中的热量循环至储热设备中。

①真空管采用三靶镀膜技术；

②所采用膜层可有效阻隔膜层氧化老化；

③真空管超高真空度达5×10^-4Pa；

④联箱采用恒温高压聚氨酯发泡，保温性能极强，锁住热量不散失；

⑤不锈钢联箱内胆，免焊工艺防漏水；

⑥国标4号/3号热镀锌角钢支架，强度高，防腐蚀。

有竖插管和横插管两种类型，多种角度支架，可以结合建筑特点和客户需求，选择合理的安装方案。技术先进，成熟，整机经过德国原装进口SWT太阳能系统严格检测，品质有保障。

（1）平板集热器

集热原理：

阳光透过透明盖板照射到表面涂有吸收层的吸热体上，其中大部分太阳辐射能为吸收体所吸收，转变为热能，并传向流体通道中的工质。在集热器内部，一般从集热器底部入口的冷介质，在流体通道中被太阳能所加热，温度逐渐升高，加热后的热介质密度会变小，在重力的作用下产生向上的动力，带着有用的热能到达集热器上部出口处，然后通过自然循环或者强制循环将热量循环至储热设备中待用，即为有用能量收益。

特点：

①整体化设计，与建筑匹配，采用激光焊接工艺。

②所采用板芯，具有高吸收比、低反射比、耐盐雾腐蚀。

③采用超白布纹钢化玻璃，透光率达92%，通过国家3C强制认证。

④采用精品TP2紫铜管流道，性能稳定、寿命长。

⑤采用EDPM耐240℃高温密封胶条，双层防水设计。

⑥35mm、48Kg/m3耐火玻纤棉，保温，防止热量散失。

系统可与承压水箱组成分体式太阳能系统，同时任意组合成各种大小集热面积的集热阵列，串、并联成大型集热系统。系统组成模块化，结构简单，能组成各种大小面积的集热器阵列，便于组织安装、故障排查，检修方便快捷。

（2）热管集热器

热管集热器传热原理：

热管的传热过程可以描述为；当全玻璃真空集热管吸收到太阳光后，将光能转换成热能，再将热能传递到玻璃内管的铝翼上，传导给热管蒸发段内的液体介质，液态介质受热后蒸发，在气压差的作用下迅速传递到冷凝段，介质再由气态变为液态，并将热量释放，在重力的作用下液体沿管壁回流到蒸发段，反复循环运行。

特点：

①真空管采用三靶镀膜技术，采用的膜层可有效阻隔膜层氧化老化；

②真空管超高真空度达5×10^-4Pa；联箱采用恒温高压聚氨酯发泡，保温性能极强，锁住热量不散失。

③采用优质TU1无氧紫铜制成的金属热管管芯，保持管芯真空度。

④冷凝段专门镀镍处理，强化冷凝端抗冷凝水腐蚀。

⑤不走水、不结垢、防炸管设计，单管破损不影响系统运行。

热管内相变液体单向传热，热容小，启动温度低、速度快，热效率高，热损失小，即使在零下50℃的严寒地区依然正常使用。 热管真空集热管内不走水、不结垢、无泥沙沉积，单管意外破损，系统无漏水隐患，系统依然能够正常运行。采用换热式承压设计，适用于各类强制循环太阳能系统，同时任意组合成各种大小集热面积的集热阵列，串、并联成大型集热系统

3、应用要点

（三）推广原因

北京属于太阳能资源较丰富地区，更有利于太阳能系统的推广利用。推广采用太阳能生活热水供给技术原因在于：（1）节约热能购置费用，即可满足60%以上全年生活热水需求。（2）与电和燃气制备热水比较，太阳能热水系统更加环保，无污染。（3）3~5年左右的投资回收年限。

（四）标准、图集、工法或专利、获奖

《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》GB50364、《太阳能热水系统、设计、安装及工程验收技术规范》GB/T18713、《民用建筑太阳能热水系统评价标准》GB/T50604、《太阳能集中热水系统选用与安装》图集15S128、《采用全玻璃太阳能真空集热管及其制备方法》等专利。

（五）参考案例

北京大兴青年公寓、中国银行信息中心、北京平谷将军关村采暖项目、北京地铁7号线等。

表2  案例工程与应用情况

案例一	北京市大兴区青年公寓	案例二	北京平谷将军关
应用 情况	采用全玻璃真空管集热器，集热面积：1440㎡，工程节能216吨标准煤/年	应用 情况	采用真空管集热器，集热面积8072㎡，工程节能1210.8吨标煤/年，碳减排2663.8吨/年
案例三	北京地铁7号线
应用 情况	采用金属热管集热器，集热面积504㎡，产热水30吨/天

（六）技术服务信息