看到這個題目,我知道有很多人不服,因為在我們生活中,用太陽能熱水器供暖的例子數不勝數,國內專做這個的企業也有很多家,有些還是行業內比較知名的企業。
我之所以一直堅絕反對用太陽能熱水器供暖,原因就是它的投入與產出不成正比。
我們知道,供暖不在于你有多少熱水,而在于你有多少熱量。有人說這不一樣嗎?熱水中也蘊含了熱量呀!我認為這還真不一樣,因為太陽能產熱的時間與需要用熱的時間往往不同步,中午的時侯太陽輻射量最大,太陽能集熱器所能生產的熱量最多,而建筑物所需要的熱量最少,入夜后,室溫逐步降低,這時就需要太陽能供暖提供更多的熱量,但是此時太陽能水箱可利用熱能已消耗待盡,無法用于供暖了。因為在冬季,室外環境溫度非常低,太陽正紅的時間,家用太陽能水箱都在不停的向外散熱,更何況是太陽落山以后。
真空管太陽能熱水器
很多太陽能企業也認識到了這一點,于是就將太陽能熱水器的水箱容積做小了,目的就是為了儲存更多的可利用熱能。對于這一做法,我不敢茍同,不可否認,這么做,有一定的效果,但是收效甚微。為什么這么說呢?因為如果供暖末端是地暖的話,這么做還有點作用,但若是供暖末端是暖氣片或者風機盤管的話,這么做基本上沒啥用處。
太陽能是一種低品位能源,具有不確定性,無法持續輸出能量,而供暖卻要求可持續性,這就需要安裝大量的集熱面積,白天產生的熱能一部分用于即時供暖,更多的儲存起來,用于無太陽時供暖。太陽能集熱器有個特點,即所需生產的熱水的溫度越低,其單位面積產生的熱量越多,亦即集熱效率越高。
當供暖末端為地暖時,我們可以在當太陽能熱水器水箱溫度達到35℃時,就開啟供暖循環泵,利用地暖的回填層給太陽能集熱器降溫,以期提高太陽能集熱器的集熱效率,同時進行向室內儲熱,因為地暖具有散熱的延后性。
地暖
當供暖末端是暖氣片或者風機盤管時,白天無法向室內儲存更多的熱量,即便用戶愿意降低居住舒適性也不行,一是供暖室溫越高,建筑物能耗亦越高,二是供暖室溫越高,所需的供暖水溫亦越高。當供暖室溫為18℃時,風機盤管的供暖水溫應在41℃以上,暖氣片的供暖水溫應在50℃以上。集熱器生產的水溫越高,其集熱效率越低。
對水箱而言,其表面積與容積之比越大,其熱損就越大。家用太陽能熱水器的水箱,你把它的直徑做的越小,它的表面積與容積之比就越大,散熱量也越大??梢韵胂褚幌?,十數個家用太陽能熱水器放在一起,它的水箱散熱量有多壯觀。你還能指望它在太陽落山后還能源源不斷的給你向室內提供熱量嗎?
如果采用分體式熱水器,則情況就大為改觀了,在比較寒冷的地區,我們可以把水箱放置在室內,做成排空系統,這樣即可以避免集熱器夜間消耗大量的熱量,還不用考慮給外循環管道加裝伴熱帶或微熱循環,省去了管道防凍耗電,放在室內的水箱,就算散熱,也是肥水不流外人田。就算是放在室外,幾噸水的一個大水箱,即便采用和家用太陽能熱水器水箱同樣的保溫材料,同樣的結構,也比十數個太陽能熱水器水箱的熱損失小的多,因為它的水箱表面積與容積之比要比太陽能水箱的表面積與容積之比小的多。