家用太阳能热水器系统

1.产品概述

家用太阳能热水系统是一种技术成熟的、应用广泛的可再生能源产品,在全球很多国家得到了广泛的应用。在我国大部分地区,主要使用家用太阳能热水系统加热生活热水可以节约常规能源60%以上,对于节约家庭用电、天然气等常规能源,提高城乡居民生活品质,缓解国家能源紧张都具有重要意义。

家用太阳能热水系统(亦称:家用太阳能热水器)是由集热部件(真空太阳集热管或太阳能集热器)、贮热水箱、管道及控制器等组成,系统主要分为紧凑式、分离式和闷晒式。产品及部件类别见表1。

表1  产品及部件分类

产品及集热部件

分类

家用太阳能热水系统

紧凑式

分离直接式(分体单回路)

分离间接式(分体双回路)

闷晒式

集热部件

真空太阳集热管

全玻璃真空太阳集热管

全玻璃热管真空太阳集热管

玻璃—金属封接式热管

太阳能重力热管

太阳能集热器

平板型太阳能集热器

真空管型太阳能集热器

2.产品标准情况分析

目前适用于家用太阳能热水系统产品的国内标准主要是GB/T 19141-2011,与相关国外标准EN 12976—1:2006、EN 12976-2:2006、ISO 9459-2:1995的技术条件要求基本等同。但对于“热性能”的试验,国外常采用多天排水法,而国内为了及时快速地对产品热性能进行测试,多采用单天混水法。

2012年8月1日我国实施的GB 26969— 201l《家用太阳能热水系统能效限定值及能效等级》,正式将该产品纳入能效标识管理目录。

3.产品质量指标分析

GB/T 19141—2011中规定,“外观”、“贮热水箱”、“耐压”、“热性能”、“电气安全”、“支架强度”、“支架刚度”为重要指标,任一项不合格,产品判定为不合格;GB 26969—2011是家用太阳能热水系统产品的第一个强制性标准,标准中规定了产品的能效限定值和能效等级。

在以往的国抽中均涉及GB/T 19141中的这几个重要指标,2013年国抽中还增加了“能效等级”项目。这些重要指标中的部分项目在历次国抽中均出现过不合格。

(1)外观

是家用太阳能热水系统的关键指标之一,其中轮廓采光面积标称值是消费者选购合适产品的重要依据,其偏差较大会误导消费者选购不合适机型。GB/T 19141—2011中规定,产品标称轮廓采光面积与实际轮廓采光面积的偏差应在±3%以内。历次抽查中产品出现“外观”不合格,均表现为轮廓采光面积的偏差不合格。

(2)贮热水箱

是家用太阳能热水系统的关键指标之一,消费者在购买家用太阳能热水系统时多以容水量大小为购买的主要依据,其偏差较大会误导消费者选购不合适机型,这同时也是市场零售商定价的主要依据,水箱越大,价格也就越高。GB/T 19141—2011中规定,贮热水箱标称容水量与实际容水量的偏差应在±5%以内。历次抽查中产品出现“贮热水箱”不合格,均表现为贮热水箱容水量的偏差不合格。

(3)耐压

主要考核系统承受压力的能力。家用太阳热水系统的上水多来自于自来水管网,必须具备一定的抗压力冲击能力,GB/T 19141—2011中规定,试验时,对系统施加一定的压力,各部件及各连接处应无明显的永久变形和渗漏水,其额定压力必须大于等于0.05MPa。

(4)热性能

是反映家用太阳能热水系统重要使用性能的关键指标,它包括“日有用得热量”和“平均热损因数”。“日有用得热量”是表征家用太阳能热水系统吸收、转换太阳光能能力的重要参数,日有用得热量越高,家用太阳能热水系统能够提供单位容量热水的温度越高。“平均热损因数”是表征太阳能热水系统保温性能的,“平均热损因数”越小保温性能越好。GB/T 19141 —2011涉及抽查的紧凑型家用太阳能热水系统有明确的指标要求:日有用得热量不小于7.7MJ/ m2,“平均热损因数”不超过16 W/m3·K。

(5)能效等级

是表征家用太阳能热水系统能效指标高低的一种分级方法,达到3级,产品才允许上市销售;2级,表示能效等级中等,节能效果一般;1级,表示能效等级最高,节能效果较好。能效等级标注值是消费者选购节能的家用太能阳热水系统最直观的参考指标。

4.质量现状分析

(1)总体分析

2004年至2013年,针对家用太阳能热水系统共进行了8次国家监督抽查。从抽查结果来看:近几年抽查合格率变化不大,但不合格项目集中;大中型企业的产品质量较稳定,小型企业的产品质量仍不稳定;GB/T 1914l更新,部分项目的技术指标提高,抽查不合格率上升;抽查和日常委托检验中发现,家用太阳能热水系统产品正式纳入能效标识管理目录后,部分企业对GB 26969—2011理解和掌握不够深入,能效标识上能效限定值不符合标准要求,还有部分企业仍未按要求进行能效备案和加贴能效标识。

总的来说,家用太阳能热水系统产品在我国已经有20多年的生产历史,产品零部件和整机生产技术已基本成熟,行业产品质量总体状况趋于良好,但部分企业特别是小型企业的产品质量仍存在问题,有待进一步提高,行业有待进一步规范。

(1)质量问题原因分析

部分企业特别是小型企业的产品质量仍存在问题,分析其影响的因素主要包括:

①外部因素

太阳能热水器行业门槛较低,很多企业盲目跟风投资,一些知名企业纷纷异地新建大型生产基地,行业产能过剩是不争的事实,市场竞争更加激烈。大中型企业拥有一定的品牌和市场优势,可以在保证一定利润的基础上有效管理生产和合理控制产品质量,一些小型企业不惜偷工减料降低成本以低价产品冲击市场,产品质量降低。另外,在产品技术标准发生变化时,大中型企业能快速准确地掌握和理解标准要求、技术指标和试验方法的变化,及时调整产品设计和工艺要求,有效控制产品质量,小型企业则可能仍按老标准进行生产,产品质量无法保证。

②企业内部因素

企业质量意识淡薄.不重视技术人才的引进或根本没有相关的技术人员,仅凭经验或照搬其他企业的设计进行生产;缺乏或不配备能提高效率提升产品质量的先进生产设备及必备的检验设备;不注重产品相关标准的搜集和学习;忽视生产过程中各工序的工艺控制对产品质量的影响,生产管理不到位;未严格进行原材料进厂检验或根本不对原材料特别是影响产品质量的重要原材料进行进厂检验,仅凭供方自检报告代替原材料的进厂检验;未严格进行或根本不进行产品出厂检验。

(3)其他相关情况

通过收集分析相关行业协会反馈的意见、多家调查机构行业报告的信息以及用户反映,发现以下突出问题:

①太阳能热水器零售市场比较突出的问题:大型企业有完善的售后服务保障体系和完整的产品配件的配套措施,在用户使用中发生产品质量问题或需维修更换部件的时候能通过自己的直销或经销商快速的为用户提供服务并收取明确合理的费用,而部分中小型企业,缺乏相应的售后服务保障体系、没有产品专供的配件、经销商在产品销售安装时选配没有质量证明的配件等,一旦产品发生质量问题,不仅不能给用户提供及时的服务,还可能因为更换配件向客户收取昂贵的材料费。

②太阳能热水工程比较突出的问题:部分企业对系统工程的设计不甚了解,工程设计时系统运行方式、管路设计等不合理,造成系统投入使用后无法满足用户的正常使用,导致质量纠纷;以低价中标后采用低价、质量不能保证的原材料及配件施工,系统使用过程中故障率高,增加使用维护成本。

5.消费指南

(1)产品常识

我国的太阳能资源十分丰富,绝大部分省市区都可使用家用太阳能热水器。建筑物上最适宜安装家用太阳能热水器的地方是屋顶平面,其次是较大的南向露台。安装的前提是建筑结构都应能承载热水器装满水后的重量;安装时要有防风、抗翻倒、防坠落、防雷击等措施等,以保证用户能安全使用。

(2)选购指南

①集热部件(真空管或平板集热器)的好坏直接影响整个家用太阳能热水器的热性能。选购时应仔细观察集热部件上的涂层,质量好的涂层,颜色均匀,膜层无划痕、尤起皮和脱落现象;真空管真空封口附近支撑内玻璃管的钢质支撑件放置端正、不松动。

②支架设计应合理,应有足够的强度和刚度保证正常的承重能力。在一些日常风力较大的地区,尤其是沿海地区,在选购时还应注意该产品是否作了抗风设计,并且产品尽量避免安装反光板。

③应考虑到家中常住人口数量,以确定所购买家用太阳能热水器实际可用容水量的大小。一般以40L~50L/人的用水标准选择容量合适的产品。另外,在选购时应问清楚销售商,产品所标示的容水量指的是理论总容水量还是实际可用容水量。

④最好选择知名品牌的原装一体机产品(包含控制器、电加热等配件)和售后服务有保障的经销商。注意各部件和配件的使用寿命、保修期限及保修条件,是否包含有定期清洗服务。

⑤家用太阳能热水器为强制加贴能效标识的产品,因此应选购标有能效标识的产品。能效等级为3级的产品才允许上市销售;2级表示能效等级中等;l级表示能效等级最高。

⑥用户在选购家用太阳能热水器时应向销售人员索要权威检测机构出具的相同型号产品的检测报告,以便确保选购到的是合格产品。

(3)使用、维护和保养指南

①要注意上水时间,千万别在中午上水。由于夏季光照强烈,真空管在太阳的照射下,管内空晒温度高达270℃~400℃,这时上水极易造成真空管炸裂,所以上水时,一定要选择早晨或晚上进行。

②根据天气情况,决定上水量,保证洗浴时适当的水温。看天上水:根据天气预报决定上水量,可以获得比较满意的水温。如果明天晴天,可把水上满;如果阴天或多云,则上半箱水:整天有雨,保留原有的水不上冷水。

③若带有辅助电加热,应断电使用。电加热只是辅助热源,只有水温不够时启用,在达到预定温度后,断电,不可一边加热一边使用,否则有触电危险和水位降低造成干烧损坏装置的隐患。

④定期检查热水器的管道、排气孔等元件是否正常工作;定期冲洗或擦掉集热部件上的灰尘,保证其吸热效果。

⑤在夏季天气持续晴好的情况下,两天水温可能就到90℃以上,若长时间不用水,如出差、旅游,使水箱内长时间处于高温、高压的状态下,会加速密封圈和保温聚氨酯的老化,有时排气不畅,压力太大会胀坏水箱,还会结水垢、缩短水箱寿命。因此,若长时间不在家,可安排别人经常放热水上冷水,或用遮盖物遮住集热部件。