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开辟太阳能利用新模式 |
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| http://cn.newmaker.com
5/20/2006 10:41:00 AM
佳工机电网
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据《科技日报》2006年5月19日报道: 今年4月，北京奥组委办公楼（即“奥运大厦”）的太阳能热水系统通过项目验收，开始为委内办公人员每天提供200人次每人50升的洗浴热水。与此同时，奥运村的太阳能热水系统项目也加紧了设计的步伐。
据了解，建成后的奥运村太阳能热水系统，将拥有6000平方米的太阳能集热器，能够满足奥运会赛时16800名运动员每天每人50升水的洗浴用量，这将是奥运会历史上乃至世界上规模最大的集中式太阳能热水系统。
2005年，北京市政府与意大利环境与国土部签署了关于支持北京市履行“绿色奥运”承诺的合作备忘录。这两个项目便列在该备忘录的名下，由意方提供技术和资金支持。
据北京市环保局科技和国际合作处的明登历副处长介绍，奥运大厦和奥运村的太阳能热水系统采用的都是同一项技术，由于奥运村的项目工程巨大，奥运大厦的项目实际上是为它作了先期示范。那么，这些热水系统和我们平时用的有什么不同？
独立结构卫生好
现在人们常见的是一家一户独立的太阳能热水器，而太阳能热水系统，则是一个可以应用于整个楼宇的集中式太阳能利用体系。
为项目提供技术支持的默洛尼卫生洁具（中国）有限公司市场部的王磊先生告诉记者，太阳能热水系统分为集热、储热和供热三个相对独立的部分，这个结构所具备的最大优点便是：它有效的避免了军团菌的产生。
目前,我国对于热水器水罐里的水还没有严格的水质要求，但国际上对水中军团菌的控制已有明确规定。军团菌是一种可导致人体疾病的水源微生物，一般产生在水温40摄氏度左右、富含有机物的水中，但水温只要超过50摄氏度军团菌便不可生存。
在普通太阳能热水器中，集热器和水箱往往都是一体化的。在气温不是特别高的时候，热水器里的水温大约保持在40摄氏度左右。这时如果水箱里的热水一次没有被完全用掉，剩下的水较长时间滞留在水箱中并被反复的加热，就会给军团菌的滋生创造有利条件。
奥运村是各国运动员的驻地，当然要求有高品质的水。而这种新型太阳能热水系统，集热器与水罐不直接连在一起，集热器的热管里流动的是一种被称为“防冻热媒”的液态物质，这种物质在零摄氏度以下还能保持液态。被加热后的防冻热媒再流入到储热系统对水进行加热。这样首先在集热部分就避免了军团菌的产生。
在储热系统这一部分，水罐里的水如果没有完全用掉，再被反复加热，也会有可能产生军团菌。但当水进入到系统最后一个环节———供热系统时，该子系统中所有水管中的水每天都会被加热一次至60摄氏度。通过这样的控制措施，最终从淋浴喷头里喷出来的水能达到饮用水水质的标准。
直流热管便安装
该系统的另一可圈可点之处，是该系统的集热部分采用的是直流式真空热管，这是目前国际上品质最高的集热器，全球只有英国、中国等国的5个厂家可以生产，由于工作原理的不同，其集热效率要高于其他集热器30％。
常见的带有冷凝端的真空热管，其安装需要与地面成一定角度，因为管里的工作介质在受热后蒸发为气体，上升变冷又重新凝结为液体，在重力的作用下又回到热管底部。水箱里的水就是获得了介质在冷凝过程中释放出来的热量从而得以加热。
而真空式直流热管中的防冻热媒则是在水泵的强制下进行循环，无需像前者那样利用角度进行自然循环。
同时，普通真空热管中的吸热膜片自身不能随意转动，为了最大程度的接受太阳能，真空热管就必须与太阳光入射角呈一定角度安置。而这种新型真空热管可通过转动轴来调整膜片的角度，使之达到合适的角度。
鉴于上述两个优点，这种新型真空热管的安装就没有角度的限制，可水平的放置在屋顶花架上，实现与建筑的美观结合。
王磊说，目前建筑界的流行趋势，是强调建筑的外形美观，要使太阳能热水器与建筑紧密结合而不凸现出来，现在普通的热水器要想实现这一点就很难，而这种新型的太阳能热水系统则顺应了建筑潮流，因此具有更大的市场发展空间。
同时，这些热管是模板化拼装在一起的，因此可以很方便的拆减扩容和更换，而不影响整体系统运行。赛后，奥运村的入住规模将减少到2000户6000人，届时为了避免系统的资源浪费，便可以拆掉多余的集热器。
辅助热源也环保
由于奥运大厦的太阳能热水系统规模较小，因此它的辅助热源就直接用的是低谷电，当太阳能不足的时候，利用夜间用电低谷时期的电力来给系统加热。相比之下，奥运村太阳能热水系统则是全面的节能环保———它引进了目前国内尚不能制造的冷凝燃气锅炉作为辅助热源。普通燃气锅炉的热效率在90％左右，而冷凝燃气锅炉，由于多了“冷凝”二字，其热效率则超出了100％。热效率就是锅炉有效利用的热与输入锅炉的总热量之比。
这个数字怎么实现？王磊说，锅炉排放的高温烟气和燃气中所含的蒸汽都含有热量，普通锅炉对于这一部分的热量都没有利用起来，只能白白浪费掉。冷凝燃气锅炉则把高温烟气和蒸汽冷凝为水，在这一过程中吸取热量，从而获得了更高的热效率。
王磊说，这种新型太阳能热水系统的成本是普通太阳能热水器的4到5倍，因此他们也把目光更多的瞄向了高端客户。但他强调，从该系统的性能和热效率来考虑，从长远来看，它也比普通热水器具有更好更大的使用价值。
“做太阳能热水器很容易，但做一个太阳能热水系统却完全是另一回事。应该说目前国内在该领域各个点上的技术都有了，但真正能做出一个完整系统的还几乎没有。”明登历说。而奥运大厦和奥运村则是第一批采用这种新产品的楼宇。看来，奥运会不但给我们带来了精彩的体育盛会，同时也为高新技术和产品走向更广阔的舞台提供了契机。
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