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太阳能集中供热,能接受吗?

2008-03-05 14:40
苏子言岁月
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     去年底,苏州市建设局根据国家统一安排,规定从今年1月1日起,苏州全市范围内所有新建的12层及以下住宅和新建、改建、扩建的有热水需求的公共建筑,统一设计和安装太阳能热水系统。

     事实上,太阳能不但是万物生长的需要,更是人类美好生活的需要。从一家一户在屋顶上安装太阳能热水器,到一个单元或者整幢住宅统一安装太阳能热水系统,这不仅仅是制造和安装技术的进步,更是减少矿物能源消耗、减少环境污染和促进节能减排、实现可持续发展的需要。

     那么,什么叫太阳能热水系统,该系统与太阳能热水器有什么不同,为什么要在12层及以下建筑上强制性安装太阳能热水系统,太阳能热水系统能为居民带来多少经济效益,如何安装太阳能热水系统,目前全市安装情况如何?带着这些问题,日前记者进行了深入采访。

     一个尴尬局面

     除了顶楼苏州人基本不用太阳能

     太阳能的利用正在受到人们的不断重视,利用的方式也不断增多。

     记者了解到,苏州目前对太阳能的使用并不广泛。最多的是居民自发在屋顶上安装太阳能热水器,这个数量比较大;另外一种是太阳能电磁板,即利用电磁板吸收太阳能转化为电能,这种方式比较少,目前就是高新区等少量道路装了太阳能电磁板路灯,但造价太大,一盏灯就要万余元,比普通路灯的价格高10倍以上,不可能大面积推广。还有一种就是房地产公司自主为居民安装太阳能热水系统,目前市区仅有嘉业阳光城一个小区采用,但据了解该小区尚处于摸索阶段,基本上没有多少居民在使用。

     尽管目前对太阳能的使用具有一定局限性,但应用太阳能的潜力十分巨大,这也是国家推广太阳能热水器和热水系统的根本原因所在。目前国内安装的太阳能热水系统,一般都采用真空集热管的太阳能热水器,其安装的数量约占全球总数的97%%。安装的目的,主要用于提供居民的生活洗浴用热水。

     据介绍,太阳能热水系统有三个“兄弟”,分别为整体式太阳集热器、阳台(墙面)壁挂式太阳集热器和单元集中热水系统。

     整体式太阳集热器原理是集热器与水箱结合在一起,一般安装在屋顶。它的优点是:热水无须计量,产品价格较低。但只有低层以下建筑才能安装,而且影响建筑外观。

     阳台(墙面)壁挂式太阳集热器。该集热器与水箱分离,集热器既可安装在阳台围栏外,又可安装在墙面上,水箱则一般安装在阳台内。它的优点是:热水无须计量,不受层高限制,能承压运行,冷热水压平衡性好。

     集中太阳能热水系统集热器安装在屋顶,水箱既可设置在屋顶,也可设置在底层。如果水箱设置在底层,可通过水泵分别将热水输送至各家各户。它的优点是:住宅屋面平屋面最好,斜屋面也可以安装。热水机房分散在各个单元屋顶,不占用建筑面积,设备投资相对小,冷热水平衡性好,系统热损耗低。该系统采用自动化控制,无须专人管理,运行稳定可靠,而且太阳能热水系统能完美地与建筑一体化结合。

     目前,由于技术比较成熟,又有巨大经济和社会效益,太阳能热水系统在国外应用已经比较普遍,在国内的北京、山东、广东和我省的南京和苏北等地区也有很好应用,而且应用范围不断扩大。

     作为经济比较发达、居民生活比较富裕的苏州,这几年新建成多层、小高层和高层的住宅建筑面积每年都在500万平方米左右,但目前除了一些居民家庭安装单个的太阳能热水器外,通过规划、设计和建设统一安装太阳能热水系统的住宅建筑现在还处于刚刚起步阶段。

     那么,究竟是什么原因使太阳能热水系统在苏州难以较快推开?市建筑设计研究院国家一级注册建筑师刘苏荣认为,这应当从两方面来看,一方面苏州在应用太阳能热水器方面应当说做得是好的,现在居民都知道装个太阳能热水器要节省好多钱,屋顶上越来越多的太阳能热水器也说明了这个问题。另一方面,从安装太阳能热水系统来看,苏州确实比国内有的地方落后了一些,但原因应当是多方面的,比如规划、设计以及思想意识等。刘苏荣最近就碰到了一件事,设计部门计划在一幢公用建筑设计一套太阳能热水系统,结果图纸拿到建设单位审查时没有通过,其理由是担心该系统不成熟影响今后使用。

     事实上,在政府主管部门没有硬性规定之前,不论是规划,还是设计,都缺乏利用太阳能的意识,都没有真正重视这个问题。苏州科技学院建筑系副教授赵书杰认为,太阳能是最好的可再生能源,其利用技术已经比较成熟,完全可以大范围给予推广应用,现在国家建设部、省建设厅和市建设局都专门发了文件,要强制性进行推广,这实在是太好了。赵书杰告诉记者,去年他专门到南京翠岛花城小区参观过,该小区全部安装了太阳能热水系统,而且使用效果非常好,居民普遍都欢迎。赵书杰说,矿物质能源越来越少,而且不可再生,我国是个能源消耗大国,利用取之不尽的太阳能作为新能源实在是太有必要了,只要大家共同努力,相信苏州在利用太阳能方面也会走在全国前列的。

     一种新式“武器”

     太阳能热水系统一举多得

     苏州天阳新能源科技有限公司副总经理张志民向记者介绍,尽管太阳能热水系统与太阳能热水器都采用集热管得热,利用太阳能原理基本一致,但是,太阳能热水系统具有更好的节能和城市美观优势。

     太阳能热水系统一般有真空集热管、储热系统、自动控制、辅助加热系统、管网和保温等6个部分组成。它可以整幢住宅大楼一起安装一个系统,也可以每个单元安装一个系统。整幢大楼安装一个系统,那么屋面和墙面都可以作为安装的平台。假如一个单元进行安装,该系统可以把阳台作为安装的平台,也可以把屋面和墙面作为安装平台。

     其系统的好处是,由于把系统设计纳入建筑设计范畴,因此在整幢大楼的建筑外观、结构安全、管网走向、维修方式、自动化控制和辅助加热以及城市美观等方面都具有明显优势,可以做到与城市色调相一致。因系统联动和采取相应的保温措施等,其得热率要大大高于单户安装的太阳能热水器。

     苏州市建筑设计研究院副总工程师陈苏介绍,太阳能热水系统有固定的储热水箱和辅助加热系统,因此不论是顶层还是底层居民,一拧开水龙头,出来的都是热水。如果是底层居民安装太阳能热水器,则要放掉很多冷水后才能出现热水,不利于节约用水。再则,太阳能热水系统与太阳能热水器在抵抗自然灾害方面也有较大差距。前者从设计到建造与整幢建筑浑然一体,有利于抗御各种自然灾害;而各家各户安装的太阳能热水器,对龙卷风等特大自然灾害就难以抵御了。在今年的雪灾中,市区就有许多热水器从屋面上掉了下来。

     同时,单户各自安装的太阳能热水器,尽管安装费用一般在3000元左右,比太阳能热水系统的费用约低2000元至3000元,但由于安装时间、方法和要求等方面不统一,往往会对屋顶的公用屋面造成严重损坏,轻则屋面漏水,重则房屋安全性受到影响;同时,还有的顶层住户不允许下层住户到屋顶安装使用太阳能热水器,由此造成了邻里纠纷,而统一设计和安装的太阳能热水系统就没有这样的问题了。

     一笔经济账

     数字背后的节能省钱优势

     据记者了解,嘉业阳光城的太阳能热水系统,是房地产开发商安装的。由于种种原因,目前在该小区的1900户居民中,真正使用该系统的还不到50户居民。据该小区物业公司一位姓徐的同志介绐,居民不接受的原因主要有3个:一是价格高,每吨热水为6元;二是水不热,不能满足居民所需的温度;三是屋顶漏水和维修不便。

     那么,新建住宅,改建和扩建有热水需求的公共建筑安装太阳能热水系统,从经济角度看究竟会带来什么样的经济效益?对于这个问题,张志民给记者算了一笔经济账。

     据介绍,按照国家规定,集中热水供应和淋浴设备的住宅,每人每天60OC左右的热水需求量约为60升至100 升。以苏州地区为例,按平均每户3人,每人每天需要60OC热水60升计算,则每户需要热水约180升。夏季平均自来水温度约为20OC,冬季平均自来水温度低于10OC,但为了使自来水成为60OC左右的热水,则平均每户每天需要使自来水升温45OC左右。每户每天180升热水需要的热量为33777千焦耳。

     如住户采用电热水器加热,按电加热效率为 90%% 计算,则每天需要电能为10.78 千瓦时(度);

     如住户采用天然气热水器加热,按热水器热效率85%%计算,则每天需要天然气为1.12立方米;

     如住户采用瓶装液化石油气热水器加热,按热水器热效率85%%计算,则每天需要液化气为0.22公斤。

     根据苏州市历年气象资料显示,全市年平均有阳光的晴天约260天。以此计算,如果住户使用由太阳能热水系统提供的热水,那么平均每户家庭每年可节约用电2802 千瓦时;节约天然气291立方米;节约液化气为57公斤。

     据市建设局总工室主任马吉介绍,如果新建居民住宅统一安装太阳能热水系统,那么每平方米建筑的价格约增加60元左右,以平均每户购房面积100平方米计算,购房者总共将增加支出约6000元。如果居民平时使用电热水器,每年节省2800千瓦时,平均按每千瓦时0.50元计算,那么一年省下的电费约为1400元,基本上4年多时间就能收回增加的支出了;而如果以使用天然气热水器进行计算,平均每立方米天然气价格约为2.30元,平均每年可节省690元,一般9年时间也能收回增加的购房支出了。

     一道科学坎

     12层何以成强制“分水岭”

     “新建12层及以下住宅和新建、改建、扩建有热水需求的公共建筑,都须按照省建设厅文件要求统一设计和安装太阳能热水系统。”这不但是市建设局文件中的规定,也是省建设厅和国家建设部文件中的规定。

     据马吉介绍,这是硬性规定,也是强制性规定,从今年1月1日起贯彻执行。为了确保这一规定能得到贯彻落实,国家建设部、省建设厅和市建设局都在文件中对这一强制性规定在规划、设计、施工图审查和房屋竣工验收等方面也作了明确规定。具体的措施已经细化,从今年1月1日起,要求规划主管部门应将上述民用建筑统一设计和安装太阳能热水系统的要求纳入规划设计要点中;施工图审查机构应审查工程施工图中太阳能热水系统的设计是否符合规划设计要点和有关标准及规程;在建筑能耗评价时,太阳能热水系统的集热能量计入建筑节能总量,对应用太阳能热水系统的情况作为节能建筑、绿色建筑、优秀设计和优质工程等评选的重要指标之一,给予优先评奖;建筑工程采用太阳能热水系统的,应与建筑一体化设计和施工安装,建设单位应将对太阳能热水系统的验收纳入建筑节能专项验收中等。

     为什么规定12层及以下建筑都要安装太阳能热水系统,对12层以上的建筑没有相关硬性规定?这是依据科学使用太阳能热水系统而作出的规定。据介绍,12层及以下住宅建筑安装太阳能热水系统,能确保12层及以下住户都能用上满意的热水;换言之,如果把太阳能热水系统安装到15层或者更高的20层,由于管网太远和用户增多,那么底下住户的热水质量就会得不到保障。这也是规定12层及以下建筑必须安装太阳能热水系统的主要原因。如果12层以上的建筑也要安装太阳能热水系统,那么就应当分楼层来进行设计和安装,以确保太阳能热水系统的安装质量。

     [相关链接]

     目前,太阳能热利用技术已经由开拓时期步入了蓬勃发展时代,其中太阳能热水器始终是太阳能热利用的最大市场,并且其商业化程度越来越高。许多国家鼓励使用太阳能热水器。2005年全球太阳能热水器装机容量达到88GWth,约有4600万个家庭安装了太阳能热水器。较上年安装量增加了14%%。其中中国最多,约占当年全球安装量的62%%。

     按照集热器的类型分,太阳能热水器产品可分为四种:无盖板太阳能热水器、平板型太阳能热水器、真空管太阳能热水器以及太阳能空气加热器。各种产品的地域性分布也非常明显,其中真空管太阳能热水器主要分布在中国(约占全球总量的97%),主要用于提供生活洗浴用热水;无盖板太阳能热水器主要分布在美国和澳大利亚(占全球总量的90%),主要用于游泳池的加热;平板型太阳能热水器的分布较广,遍布欧洲、亚洲、美洲和大洋洲;太阳能空气加热器是一种较为简单的产品,应用量很小,主要分布在瑞士、美国和加拿大。

     国外太阳能热水器的迅速发展与政府的大力扶持政策密切相关。主要体现在资金补助、政府低息贷款、减税、制定政策、计划等方面。如德国,提出了MAP计划。内容包括:制造生活用热水集热器面积最大至200平方米的补助金为54.6欧元;暖气/生活用水加热双功能集热器,最大面积至200平方米的补助金为70.2欧元等。除了上述补助金额以外,德国民众还可利用德国政府“旧屋翻新”计划,以3.91%%的低利息向德国政府贷款,金额最高限额为5万欧元,时间可长达20年。

     日本则通过“阳光计划”建立太阳能暖房和家庭热水供应示范系统,达到实用推广阶段。

     从1978年起,美国开始全力推动太阳能的利用,政府对安装太阳能系统的住宅补助50%的费用。1980年,美国制定了能源设备减税办法,凡是家庭购置太阳能系统,其购置、装设等费用的40%可减免所得税,最高达4000美元。除美国政府外,各州也有其单独的减税办法,并可以和政府减税办法同时使用。

 

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