平板VS真空管 太阳能热水器版图重新绘就
中国的太阳能市场平板太阳能和真空管产品的应用比例与发达国家的情况大相径庭,甚至与欧美市场完全相反,中国市场上超过90%以上的产品都是真空管集热产品。
行业数据显示,2010年,整个太阳能行业发展增速达30%,太阳能工程市场增长量达到了60%左右。太阳能的利好市场使太阳能企业发展壮大之时,亦加剧了行业竞争。
平板太阳能热水系统与真空管系统各有优缺点,对弈之局刚入中盘,鹿死谁手尚不得知。
对弈一 :热水器强装令推热平板
长期以来,太阳能领域两大阵营——平板太阳能与真空管产品的较量一直未曾停歇,由于价格、标准、成熟度等原因,真空管太阳能产品长期占据我国太阳能市场大部分份额。针对这一市场现实,平板厂家并未偃旗息鼓,而是通过性能对比、实验测试、工程实践等方式与真空管厂家进行着持久的对弈。
2007年4月,国家发改委下发了《推进全国太阳能热利用工作实施方案》,其中明确提出我国即将制定太阳能热水器的强制安装政策。随后,济南、深圳以及江苏、云南等省市相继出台规定,明确要求12层以下新建建筑要全面推广和配置太阳能热水系统。住房和城乡建设部科技发展促进中心行业发展处处长郝斌不久前在西宁召开的国际金属太阳能产业发展联盟筹备会上透露,“据不完全统计,全国目前已有13个省22个地市出台了太阳能强制安装政策。”
各省市太阳能强制安装政策以及“12层以下”这一规定为平板太阳能企业带来了机遇,亦使平板与真空管两大阵营的市场竞争更趋激烈。
平板阵营认为,各省市太阳能强制安装政策大都明确要求“新开工的12层以下住宅必须安装太阳能热水系统”,这对平板系统无疑是极大利好。
平板太阳能阵营的主力军之一,北京九阳实业公司总经理杨德山指出,相对于真空管太阳能热水器产品而言,平板产品更适于与建筑,尤其是低层建筑相融合,更有利于推动建筑一体化的发展。“紧凑式全玻璃真空管太阳能热水器严重破坏建筑外立面,影响小区及城市整体环境,安装时容易对屋面、管井、烟道等造成破坏,或导致安全隐患,而且难以解决抗飓风、冰雹等问题。而分体式平板型太阳能热水系统则能够与建筑实现完美融合,达到太阳能与建筑一体化。太阳能集热器通过特定的按照方式固定在屋面上,管路系统可以隐蔽安装。太阳能集热器不仅不会破坏建筑外立面效果,而且可以成为建筑物亮点所在。”杨德山更预言平板太阳能时代即将到来。
真空管阵营则认为未来太阳能市场仍将是真空管的天下。深圳市嘉普通太阳能有限公司总经理高峰坦言道,“在水箱质量、系统集成方面,平板太阳能系统还存在一定的缺陷。虽然平板太阳能单个集热管能够达到认证标准,但整套系统测试结果却不尽如人意。”山东力诺嘉祥光热科技有限公司副总经理张召水也指出,“由于平板太阳能系统在保温性及抗冻性方面不及真空管系统,因此目前高层建筑在选择太阳能方面首选真空管。
”真空管阵营普遍认为,目前市场上90%以上的太阳能热水器产品仍是真空管,其技术成熟度及普及适用性已被社会大众广泛认可,虽然真空管在低层建筑应用的优势不如平板系统,但是在高层建筑应用上却技高一筹,外加平板太阳能缺乏行业标准、技术防冻性能差等问题,致使真空管产品还将在未来很长一段时间里占据市场主流。
目前,我国市场上真空管太阳能集热产品的占有量超过90%。
但平板太阳能更易与建筑物结合,可以替代屋面板、墙板等(可节约相应建筑材料费用),成为建筑构件。太阳能集热器通过特定的安装方式固定在屋面上,管路系统可以通过预埋等方式隐蔽安装,使建筑外观美观实用,达到太阳能与建筑一体化。
我国各地相继出台的“12层以下新建建筑强制安装太阳能热水系统”规定也为平板太阳能的推广提供了机遇。平板太阳能在高层建筑上的应用尚存一定不足,但在低层建筑上却如鱼得水,其承压、采光面积、夏季防热、光污染、建筑一体化结合等优势尽可获得发挥。目前,在甘肃、宁夏等已经实施“12层以下建筑强制安装太阳能”规定的地区,平板太阳能获得了普遍的应用。
而真空管在与建筑一体化上存在弊端,例如,一幢12层的住宅至少约有40户住家,如果所有住户都使用真空管产品,不但屋顶面积根本达不到配比量,而且低楼层的住户如果选用真空管,热水从楼顶传入室内需途经几十米的管道,浪费严重。而平板太阳能则可以根据建筑特点安放在屋顶或者阳台,既美观,集热效率相对更高。
对弈二:性能对弈谁更优
作为太阳能光热领域两大平分秋色的应用系统,平板与真空管的性能各有千秋。
在防冻性能方面,平板太阳能集热器本身无法防冻,温度低于0℃的区域,集热器及管路需考虑防冻。为避免这一问题,平板太阳能可采用恒温混水阀,实现定温出水,或采用循环水泵和在闭式集热铜管中使用防冻液来进行温差循环,采用防冻液的集热系统甚至可以在零下35℃的低温下提供澎湃的生活热水。真空管太阳能集热器采用双层高膨硅玻璃真空保护,集热器本身具有很好的防冻性能,但在温度低于0℃的地区需考虑管路防冻,一般采用电伴热带防冻。
虽然在防冻性能方面,真空管集热器比平板略显优势,但在解决夏季过热问题上,真空管又不如平板集热器。真空管集热器本身和系统无法解决夏季过热问题,在夏季高温天气,真空管的温度高达80℃,既影响了使用寿命,又容易导致水温过高引发的烫伤。而平板集热器系统采用排空技术,集热器中无介质,可很好地解决夏季过热问题。
由于平板太阳能比真空管太阳能实际采光面积多30﹪~40﹪,因此在热效率性能上,平板系统比真空管略高(平板52.5%,真空管47%)。由于平板的散热面积大,保温性能比真空管太阳能差,需要用水泵把太阳能集热热量及时转移到水箱内保温,有一定的耗电性,每日约在0.2~0.3度。真空管散热面积小,可以360度跟踪太阳能光,在冬天及多云等天气条件下,性能比平板占优势,但集热面积利用率不如平板太阳能。
在是否结垢性能上,平板比真空管优势明显:平板式集热器可排污,不易结垢;真空管下端密封,易形成水垢,造成热水器效率降低热效率,且易导致水位传感器与电磁阀等电子元器件发生故障,使热水器可靠性进一步下降。虽然如此,真空管热水器的水垢很容易排除,直接倒出即可,而平板式是金属管路,一旦由于水质差等问题产生水垢,将对管路造成严重影响。
在安全性上,由于真空管太阳能热水器在建筑物落成后才进行安装,热水器高出建筑物原有避雷网,雷雨天使用存在安全隐患。除了外部原因,在内部自运行中,由于真空管与水直接接触,玻璃耐冷热冲击能力差,容易造成玻璃管炸裂。另外,由于结构原因,类似紧凑式全玻璃真空管太阳能热水器,出水口比水箱底部高,因此存在一部分“死水”,此水长期处于较温暖环境,且水箱与大气相通,容易滋生细菌及微生物,影响热水水质,威胁人体健康。而平板式太阳能集热器则不存在以上问题。
在其它性能方面,真空管与平板系统也各有优劣。空晒温度:真空管250℃,适合高温加热系统使用,平板180℃,适合低温加热系统使用。承压性:真空管承压0.3Mpa以下,承压性能差,系统运行压力不易分配,运行效果差,易破碎;平板式承压0.6Mpa以上,承压性能好,系统运行压力易分配,运行效果佳,使淋浴方便。光污染:由于真空管是光面玻璃所以有光污染问题,而平板采用布纹玻璃,无光污染问题。
对弈三:价格与性价比谁更好
就目前市场价格而言,真空管太阳能热水器价格在2000~3000元之间,而相同水容量的平板太阳能热水器的市场售价至少比真空管高出1000~3000元。
“价格重要还是性价比重要?”
杨德山从全寿命周期角度进行了投资分析:在使用寿命上,真空管是10~15年,投资按真空管100%计算,则真空管寿命年限内年平均投资为总投资的6.7%;平板使用寿命达30年,寿命年限内年平均投资为总投资的4%。
在维护、养护方面,每100平方米的真空管太阳能集热器需安装800~1000只管子,故障率按0.1%/月计算,每年一般需维修10-12次,日常维护量大,维修费用高;每100平方米的平板太阳能集热器需安装35~50块集热板,故障率也按0.1%/月计算,每年一般维修仅0.6次。
郝斌指出:开发商与消费者在选择太阳能集热器类型时应根据安装所在地的气候特征以及不同建筑所需热水温度、用途来确定采用平板或真空。
对温度不低于0℃的南方地区,由于不需要考虑冬天抗冻问题,适宜采用热效率高、金属管板式结构、免维护、使用寿命长、性价比高的平板式太阳能集热器。
在长江、黄河流域地区,由于冬天气温低于0℃,易结冰,因此选用可抗冻的真空管太阳能集热器比较合适。
在温度达零下40℃的地区,平板式、真空管都无法适用,可选用热管型太阳能集热器,但热管的造价极高且热效率最低。
对于工业领域,平板型太阳能集热器比真空管有优势。
对于住宅、别墅、酒店等不同建筑工程亦需具体区分。大规模面积的住宅小区不适宜采用真空管,因为真空管集热器平均每年破损率为8‰,即便是一根管破裂也将导致整个系统的瘫痪。面积小的住宅小区以及别墅、酒店采用平板、真空管太阳能皆可。
作为太阳能企业最为关注的采购大户——开发商而言,选择太阳能产品时有五大需求,即性价比、系统、标准、创新、整合。招商地产绿色地产研发中心主任林武生坦言,“性价比是核心,与燃气热水器相比,平板或真空管太阳能热水器每月成本几何?是否需要利用电辅助能源等问题是开发企业及用户所关注的。系统是难点,不同建筑适用不同系统,哪种系统更合适,这需要太阳能企业提供具体解决方案。标准是关键,真空管系统有标准可查,而平板产品尚无权威的行业标准、国家标准。创新是优化系统的关键,也是提高性价比、降低价格的关键,因此,太阳能企业若能通过不断创新,为开发企业提供优化的系统方案、性价比更高的产品,将会受到开发企业的青睐。整合是职责,开发企业、设计师、太阳能企业需要更加紧密地整合在一起,共同为项目的太阳能系统采用提供科学的设计解决方案。”