1、 毕业设计文献综述 建筑环境与设备工程 济南市泉州宾馆建筑空调和太阳能热水系统设计 一、前言部分： 我国拥有具有完全自主知识产权的太阳能热利用核心技术 。 这个科技原创性技术演化成了这一民族产业迅速挽模化和工业化扩张的强大动力 , 推动了我国太阳能热利用产业的蓬勃发展 , 使我国成为世界最大的太阳能热水系统生产和使用国 。 我们深深地体会到 : 科技创新需要有合理适用的高目标 ,科学有序的探索路径 ,脚赌实地的研究态度 , 更需要理头苦干 ,双蔽无闻的奉蔽精神 。 科技是第一生产力的巨大作用和不断创街的科技成果成就了我国的阳光产业 。 太 阳能热利用的科技成果迅速实现产业化 , 由此获得的生活
2、热水始终保持着最好的性价比 。太阳能热水器的投资成本老百性普遥可以接受 , 后期运行成本低康 , 适合中国的国情 , 适应人们日益增长的文化物质雷求 , 适用于小城镇 ， 新农村建设的雷求和农民生活条件改善的需要 , 有看广阔的市场空间 。 可再生能源开发利用关系到人类经济社会的可持续发展 。 近些年来 , 我国各级政府出台了一系列扶持可再生能源发展的优息政策 , 使太阳能热利用产业获得了迅速发展和延伸应用领城的良好环境 。 二、主题部分： 根据文献 3得知 2009年 , 国际金融危机 导致世界经济跌宕起伏 。 在严峻的考验下 , 我国经济出现了企稳回升向好局面 , 我国太阳能热利用行业更是
3、令人瞩目 , 书写出绚丽篇章。 2010年新年伊始 , 中国资源综合利用协会可再生能源专委会主任中国可再生能源学会副理事长朱俊生 , 中国农村能源行业协会太阳能热利用专委会主任中国热利用产业联盟执行理事长罗振涛 , 世界知名太阳能专家清华大学能源光电所学术委员会主任清华阳光首席科学家殷志强教授 3位行业知名专家 , 共同接受了采访言谈中 , 他们说出了一串串令人振奋的数字 : 2009 年 , 我国太阳能热利用产品总销售额约 578 .5 亿元 , 同比增长 34 .5 % , 出口额为 2 亿多美元 , 同比增长 66. 6 % 扩内需 , 保增长 , 我国太阳能热利用行业交出了一份出色的答
4、卷 ,为我国应对金融危机作出了应有的贡献 -镀膜和焊接生产线规模达到巧万一 20 万 m Z/年 ; 内外桶水箱连续加工生产线 , 以 14 1B 245 F 为主的高压发泡生产线等相继研制成功 , 中国式的太阳能热水器工业化生产模式已见端倪太阳能热利用产业的科技创新扩大了应用范围 文献 9表明我国具有丰富的太阳能资源和良好的开发基础 ,我国的太阳能年辐照总量超过 502万 KJ。据不完全统计 , 截止 2000年底 , 全国太阳热水器生产经营的企业超过千家 , 其中销售额在 1000-5000万元以上的有 31家 ,5000-1亿元的有 12家 , 超过亿元的有 10家。目前 , 产业直接从
5、业人员 5万多人 , 从事经营、安装、服务的从业人员有 8-10万人。全国太阳热水器总产值达 60亿元人民币 , 年出口额 2000多万美元 , 太阳热水器已经成为与电热水器和煤气热水器并列的三大热水器产品之一。 2000年 , 我国各种类型的太阳热水器的年产量达到 640万平方米比 1999年增长 43%； 销售率达到 95%以上 ,年销售 量 610万平方米； 销售额 50亿元 , 比 1999年增长了 27%。从 1989年到 2000年我国太阳热水器年销售量发展的状况 , 可以看出 , 年销售增长率平均保持在 25%左右。 2000年 , 我国太阳热水器的市场拥有量累计达 2600万平
6、方米 。主要分布在太阳能资源较丰富和经济较发达的地区 , 用户多是中小城镇和农村居民。山东、江浙、云南、河北分别占有 15% 12% 18% 10%的市场份额 , 太阳能资源特别丰富的西北地区占有市场份额的 15%。从总保有量和年产量看 , 我国已是世界上太阳热水器的生产和应用大国。但同时也应看 到 , 我国太阳热水器市场目前只开发出了很小的一部分 , 热水器的户用比例只有 3%, 与日本的 20%和以色列的 80%相比差距甚远 , 因此我国的市场容量还非常巨大。 通过文献 12知道我国目前的太阳热水器（整体自然循环式）品种主要有真空管、平板和闷晒式 3大类 ,2000年 真空管热水器 （ 含
7、热管真空管热水器 ） 、平板型热水器和 闷晒式热水器的市场份额情况。由我国自行研制和开发的全玻璃真空太阳集热管和热水器是目前国内的主导产品。其生产厂家由 1995年的 10家猛增到 2000年的 20多家 , 真空集热管年生产能力达到 ,4500-6000万支。截止到 2000年 , 全国共有全玻璃真空太阳集热管生产线 290多条 , 1998年新增了近百条。全国全玻璃真空集热管的总生产能力近 6000万支 , 可以形成真空管热水器年生产能力 500万平方米 时。平板型太阳热水器也是我国太阳热水器的重要产品之一 , 但近几年来生产和应用的数量呈下降趋势。目前 , 平板型热水器的年生产能力为 3
8、00万平方米 其中铜铝复合集热器占 85%, 全铜和全防锈铝集热器占 15%, 共有 28条生产线 ,其产地集中在京津冀和云南、广东。平板型热水器有很多优点 , 应该是发展的主要品种之一 ,但由 于材料、防冻等一系列问题没有很好的解决 , 影响了更大范围内的应用。 文献 1总结了促进我国太阳热水器发展的几点看法 1 完善国家标准体系、检测认证体系的建设和实施，以规范市场。 2 编制太阳热水器及系统工程安装人员实用培训教材，强化培训工作，提高工程人员的太阳能知识水平。增强潜在用户的购买安装信心。 3 发挥建筑管理、设计开发部门的作用，扩大太阳热水器在建筑中的应用。 4 开发高质量、多品种太阳热水
9、器，适应不同地区、不同用户需求。 5 加快太阳热水采暖、热水工程和太阳淡化水的研制与开发工作。 6 制定太阳 热水器应用的优惠政策和财政支持计划。 据文献 13可知太阳能热水器的日益普及给人们生活带来了很大方便，同时也带动了相关产业的发展，其产品质量和功能的日渐完善，使市场前景越来越广阔。但是在普及过程中有一些问题，涉及产业发展和技术完善，须要给予足够重视。 1.生产企业的品牌和规模问题经过几年的发展，太阳能热水器产品质量有了较大提高。由于太阳能热水器生产设备投资少、技术含量低、生产规模机动灵活，各地涌现出许多生产厂家。一些厂家存在偷工减料、售后服务下降、远期质量无保证、投入技术开发资金不足等
10、问题。这必将淘汰一些 规模小、质量差的生产厂家，形成一定区域的主导品牌和规模化生产厂家，使太阳能热水器经营者的利润主要来源于规模化生产。目前已有一些比较成规模的企业介入太阳能热水行业，但在价格上定位偏高，并没有对散、小生产者造成打击。因此，如果有实力的厂家能够依靠其品牌形象、质量保证和规模经营获得效益，将对这一行业产生重大影响。 2.太阳能热水器的售后服务问题太阳能热水器是一种运行设备，安装后和使用过程中，厂家与用户的关系并没有终结，还有一个售后服务的问题。一种是针对结垢、橡胶件老化、阀门零件磨损腐蚀等问题的正常维护，二是针对偶 然原因或产品质量缺陷带来的，如炸管、鼓胆、架子腐蚀、内胆腐蚀等问
11、题的非正常维修。对于前一种维护比较好处理，而对第二种维修往往需要重新投入，这就体现出产品质量、厂家服务意识和经济实力了。早期生产的第一代太阳能热水器的质量和服务问题，现在已开始暴露出来。负责任的经销商、厂家都应该重视售后服务问题。 3.应注重解决的几个技术问题 虽然太阳能热水器利用技术越来越完善，但目前仍有一些技术问题须要有所突破。 1) 闷晒式热水器仍有较大市场，但近年来技术发展缓慢。主要是高透光率低发射率的盖板材料和选择性涂层材料没有新突破 。 2) 缺少用于管道防冻的专项技术和专门材料。目前管路防冻措施主要是保温和用绊热带加热，也有利用排空阀的。太阳能热水器生产和推广，企盼新的、更先进的
12、管道防冻技术和专用材料。 3) 缺少经济实用的警示装置。目前的满水缺水报警、水温水位提示和辅助加热装置很多，但价格较高，使应用受到了限制。这类产品的开发应考虑经济实用性，同时太阳能热水器结构设计上也应考虑与之配套。 4) 专用原材料和零配件有待开发和形成专业化生产。 从太阳能热水器的产品质量、生产规模、售后服务和技术开发上看，这一行业的发展将越来越趋向专业化和 社会化，对上述一系列问题的解决必须推动太阳能热水器利用技术的普及和发展。 文献 8归纳了影响热水器达不到热性能指标要求的因素主要有以下几个方面 ： 1、太阳热水器吸热涂层的吸收率低 , 发射率高。这方面问题主要来自涂料的质量差和生产过程
13、中没有严格按工艺规程操作 如金属表面不清洁、喷涂厚度不符合要求等 ) ,造成涂层出现龟裂、脱落等现象。 2、透明盖板的透过率低 , 选用的材料达不到要求。如有些玻璃盖板 , 由于材料质量差 , 再加上制造工艺上的问题 , 盖板常出现胀裂现象。有些热水器采用的玻璃钢盖板 , 厚薄不均匀 , 强 度低 , 耐候性差 , 使用一段时间后透光率明显下降 , 影响太阳热水器对太阳能的吸收。 3、保温性能差。有的热水器保温层薄 , 保温材料导热系数偏大 , 有些采用含渣量较大的散装岩棉 , 使保温层厚薄不均匀 , 出现断层现象 , 有些真空热水器采用成型的聚苯乙烯泡沫材料对热水箱进行保温 , 导致靠近水箱
14、的保温层处出现收缩现象 . 4、密封性差。有些热水器由于采用手工加工方式或因工艺粗糙 , 致使边框不平或壳体尺寸误差较大 , 在盖板与箱体装配的边缘有一定的间隙 , 甚至还有些不加橡胶密封圈 ,使灰、沙和雨水进人集热器 , 造成热水器的 热效率降低。有些真空管热水器采用的集热管真空性能差 , 导致热水器热损失偏大。此外 ,有些集热器在结构设计如盖板与吸热体间距 , 管与板的连接等方面存在缺陷。 文献 15表明建设部已将“ 与太阳能集热系统一体化结合的建筑、结构模式和相关技术的研究与开发”作为国家“十五科技攻关课题下发给我所 ,本人有幸专门从事研究如何优选建筑立面美观、平面布局合理 ,可与太阳能
15、集热系统一体化结合的建筑与结构模式的问题。我希望能与专门研制、生产太阳能热水器的科研单位或企业合作 从建筑设计角度 ,研究出一系列有机结合的优秀方案推荐给 广大的设计师以推动太阳能热水器这一技术在我国的普及与发展 文献 7提出现在的太阳能与建筑结合的模式上大致有两个看法一种认为要把水箱和集热器进行分离集热器在屋顶或者墙面上水箱在室内这种结构的优点是集热器比较轻可以安装在楼顶、墙面上集热器是模块式的可以根据实际情况灵活进行组合水箱安装在室内即可以减少水箱对建筑物的破坏也有利于调试维护。可是也有一种看法认为这种分体式的热水器价格高安装复杂 , 它更适合国外的别墅型或者低楼层的安装不适合我国的国情分
16、体不是必然的趋势无论那种太阳能热水器只要能够和建筑完美的结合对建筑的 外观结构没有损害都是可以考虑。 四、主要参考文献： 1 霍志臣 .罗振涛 .国外太阳热水器发展状况 J.节能技术 .2007， 25（ 3） . 2 边志敏 .巩继荣 .河北省太阳热水器产业的发展 J.暖通空调 HV&AC.2005，35（ 8） . 3 刘荣慧 .蒙华 .鹏飞 .回眸 2009 : 我国太阳能热利用产业实现飞速发展 D.西安建筑科技大学硕士论文 .2005. 4 赵家荣 .加强宏观引导加快技术进步推动我国太阳热水器产业健康发展 D.浙江大学硕士学位论文 .2005. 5 罗运俊 .太阳能企业的机遇与 挑战
17、J.暖通空调 HV&AC.2005， 35（ 8） . 6 李文涛 .太阳能热水器的性能与选购 J.节能技术 .2007， 25（ 3） . 7 赵玉磊 唐庆宁 .太阳能热水器发展历程与趋势 J.制冷学报 ,2004， 2：17-20. 8 王磊 李淑兰 .提高太阳热水器质量途径的探讨 D.浙江大学硕士学位论文 .2005. 9 罗振涛 .我国太阳能水器产业 J.节能技术 .2007， 25（ 3） . 10 何梓年 .我国太阳热水器发展趋势 J.华南理工大学学报 .29（ 5） 11 易冰源 .住宅建设让太阳 能发光发热在住宅建筑中推广太阳能热利用的思考与建议 J.制冷学报 ,2004， 2
18、： 17-20. 12 罗振涛 .霍志臣 .我国太阳能热水器产业发展现状 J.暖通空调HV&AC.2005， 35（ 8） . 13 才立炜 .推广太阳能热水器技术中应重视的问题 J.节能技术 .2007， 25. 14 韩彬 .略谈目前我国太阳能热水器行业现状 J.华南理工大学学报 .29（ 5） 15 郭景 .太阳能热水器与建筑有机结合的 4 个建议 J.节能技术 .2007， 25（ 3） . 16 Joudeh, Noureddine K.Portable solar cooker and water heater 17 Bainbridge, David A.BUILD YOUR OWN PASSIVE SOLAR WATER HEATER.
