原创 太阳能建筑一体化 光热利用最成熟

提要：太阳能跟门、窗等建材部品不一样，并不是一个建筑不可缺失的部分，对于开发商来说，太阳能是一把双刃剑，既能成为销售卖点也能让购房者讨厌。要想给建筑留下一点阳光的味道，需要政府、建材商、开发商、设计师更多的努力。
　　太阳能这种最有可能与建筑完美结合的新能源，却依然面临众多障碍。太阳能空调目前还处于非商业化的阶段；太阳能建筑光电一体化也因为与国家电网融合困难难以大面积推广；而太阳能热利用行业在历经2009年的高涨和2010年的萧条之后，2011年开始转入一个寂静与冷清的时光。这两年，尽管太阳能热利用产业有了国家扶持的利好政策，搭上了太阳能家电下乡的快车，但是在房地产工程开拓之路上，依然难以为开发商所接受。新浪地产(微博)网小编为大家分析太阳能光热利用前景。
　　政策出台政府扶持发展
　　2011年4月，新修订的《可再生能源法》中明确规定，国家鼓励单位和个人安装及使用太阳能热水系统、太阳能供热采暖和制冷系统。房地产开发企业应当在建筑物的设计和施工中，为太阳能利用提供必备条件。对已建成的建筑物，住户可以在不影响其质量与安全的前提下安装符合技术规范和产品标准的太阳能利用系统。
　　各地方省市也相继出台有关政策促进太阳能工程的发展。云南从2008年5月1日起实施《太阳能热水系统与建设一体化设计施工技术规程》，将太阳能利用设施与建筑同步设计、施工和验收使用；江苏省《住宅建筑太阳能热水系统一体化设计、安装与验收规程》也于日前制定并已实施，其中提到建筑进行总体规划设计时，应结合太阳能热水系统设计对建筑物的朝向、房屋间距要求，合理规划，提供适当的空间环境，用于布置太阳能热水器。2007年，上海“10万屋顶”计划启动……
　　这些政策的相继出台与应用，无疑是为太阳能工程市场的发展注入了强有力的血液。然而除非有强制性政策出台，否则太阳能热利用在北京等大城市高层建筑中很难推广开。
　　叫好不叫座，开发商三大太阳能困扰
　　对于资本运作为主要导向开发商而言，是否安装给建筑安装太阳能是一个很难抉择的问题。太阳能产品不是门、窗、地板等，并不是一个建筑不可缺失的部分，对于开发商来说，太阳能是一把双刃剑，既能成为销售卖点也能让购房者讨厌。太阳能利用得好是锦上添花，能给建筑带上一顶绿色节能的帽子，直接带来楼盘增值。
　　然而让开发商对太阳能止步不前的困扰涉及太阳能技术和资金等方方面面。如保障房要求全部为小户型，导致楼顶可安装太阳能集热器面积相对不足和供水量不足；太阳能系统设备的质量由于各厂家技术水平和所用材料参差不齐，寿命长短不一，维护保养费用也是长久的负担；如果运行费用高，业主是否愿意应用太阳能热水系统也是一个问题。
　　困扰一：投入和运营成本
　　建议解决方案：政府补贴降低成本，同时多向高端住宅及酒店项目推广。
　　住宅与太阳能结合势必会增加成本。如果没有硬性规定，开发商会几乎没有动力去主动承担太阳能热水系统所增加的额外成本。对高层建筑来说，因输水距离较长，仅仅靠太阳能难以保证业主24小时都有热水可用。所以需要使用热泵，通过电能使热水得以循环，才能把太阳能的功能发挥到极致。在这个过程当中，又不可避免地会产生电能、热能等的损耗。以一个拥有1800户的中型小区来说，开发商在每一户的资金投入都不会低于4000元，算下来是一笔不小的投资。
　　除了投入成本以外，运营成本也是难以预估的一部分。许多开发商在认识上存在误区，觉得集中集热分户供水、分户计量是一个降低运行费用的方法。实际上，从理论上来讲，集中供热水应没有问题，可以分户计量。但如果建筑物的入住率不是很高，集中集热、分户供水分户计量就存在问题，每一次运行费用都很高。以北京地区计算，太阳能运行成本大约两元，成本会因为入住率不高或连续的阴雨天气而增加，开发商收回成本就有问题了。如果向业主加收费用，业主肯定不愿意使用太阳能。
　　而一般的壁挂式分体太阳能热水器价格又过高，在普通住宅中推广也具有一定难度，最好的方式是采用集中集热，分户水箱系统，可以满足30层以下大户型建筑的使用。水箱每户单独设立，用户可以控制水、电的使用量，不管入住率高低，系统安全运行都不存在问题，惟一不足就是需要每户都安装水箱。
　　因此也有不少开发商认为，酒店类项目更适合与太阳能结合。因为酒店可以灵活调整房价，而且客人使用热水的频率高，无论是光伏还是光热设备，酒店使用应该更高效，效益也有保证。
     

　建议解决方案：尽管目前国内大多数都在使用真空管，但大中城市项目应多考虑平板即热,
　　目前太阳能市场品牌繁多，光热产品真空管和平板也分成了两个阵营，各说各的好，让开发企业难以选择。
　　目前国内94.5%的太阳能都是使用真空管，特别是在农村使用的比较普遍，但真空管太阳能在城市里越来越不适用。平板集热器从节能性、可靠性和热性能方面都是比较好的，但价格偏高。根据实验数据发现，如果温度差小于60℃~70℃,安防监控施工方案，平板的热效率相对高。北方地区一般不会超过这个温度差，就是室外温度和平板集热器的温度差小于60℃~70℃，平板的集热效率是高的。通过现在已经运用的项目，平板在华北多数地区的集热效率并不低于真空管太阳能热水器。
　　同时，真空管的承压性也一直备受诟病，真空管如果不采用热管或者U型管，很难承压。如果要承压，就必须采用U型管或者热管。热管的原理是使用铝片把真空管的热传到热管上。铝片和铜会产生亚还原反应。一旦反应产生氧化铝和氧化铜，导热率就会不好，这也导致了真空管的使用寿命只有十几年，因为一般的热管的使用寿命也很短。而平板集热器本身就可以承压，不需要再加别的东西来强化承压性，加入乙二醇其实是为了防冻。
　　总的来说，平板的承压性能比较好。不添加热管的真空管确实有价格优势，但为了保障承压添加了热管的真空管价格并不低廉。而且，平板集热器的安全性能也较好。
　　另外，所有太阳能运用过程都面临的同样问题，没有辅助能源就不能保证太阳能的全年使用。以长三角为例，属于太阳能辐射三类地区，阳光比较丰富，一年四季下来太阳能贡献比较高，在梅雨季节或者阴天阳光不是很灿烂的时候，太阳能产热会降低一半以上，需靠辅助能源解决，现在辅助能源一般是电加热、燃气加热以及热泵加热。如果采用热泵辅助，其本身就是节能产品，是最佳的工程结合方案。同时辅助加热的形式也是多样的，一种是热泵结合燃气，在出水时加热，另一种在水箱里和电热串接，如家庭使用的电热水器，可以在太阳能不足的时候启动电加热。
     

　困扰三：产品寿命能否与建筑同步
　　建议解决方案：选择品质保证，售后服务能力强的大品牌。
　　太阳能系统要想与建筑一体化，最根本的问题是要做到和建筑寿命的同步，房子是百年建筑，如果太阳能使用寿命太短，就得增加更换产品的成本。
　　实际上，要想使太阳能热水器和建筑完全同寿命目前来说仍然是一个比较困难的命题，因为它毕竟是机械产品。真空管的使用寿命国家标准只有10年，平板的是15年。但是现在企业通过技术升级，可以使太阳能产品使用得更久。总体来说，只要材料质量有保障，要想做到40年寿命，也是没有问题的。
　　平板太阳能的寿命问题取决于玻璃会不会破，这就要求玻璃的抗承载系数要高。同时因为是外挂产品，还必须能耐高低温的冲击。除了玻璃，很多配套的使用寿命也必须考虑在内。例如胶圈，胶条可能老化破裂，在外界条件不恶劣的情况下最多能使用40年，一些边框材料是铝型材，则会使用得更久些，而集热板上的流道材质如果采用工业无氧铜则能使用得更久。
     

示范性工程的不断探索
　　要想做到太阳能建筑一体化既美观又实用，推广涉及到产品制造商、房屋开发商、工程供货商、专业施工队伍、物业管理等环节。目前太阳能与建筑结合得比较好的项目，大部分都是公用建筑，民用建筑目前示范工程也有不少。接下来的两篇文我们将选取两个具有代表性的民用建筑案例系统的介绍太阳能应用解决方案。