太阳能热水系统国内标准现状研究
2014-03-15周京生朱培武沈福鑫
周京生,朱培武,沈福鑫
(1. 中国计量学院标准化学院 2. 浙江省太阳能行业协会)
太阳能热水系统国内标准现状研究
周京生1,朱培武1,沈福鑫2
(1. 中国计量学院标准化学院 2. 浙江省太阳能行业协会)
以太阳能为代表的战略性新兴能源正在成为引领经济社会发展的重要力量,而太阳能热水系统更得到了各国高度重视和开发应用。本文分析对比现有的国内太阳能热水系统相关标准,从标准化角度分析问题并提出相应对策,以期促进工程标准化发展,推进节能减排进程。
太阳能热水系统 集中集热-分户储热 标准化
建筑节能在我国能源节约战略中有着重要地位。建筑能耗与交通运输、工业一同被列为三大耗能用户,建筑能耗中空调制冷、供暖和热水占75%。近年来建筑耗能正在大幅度地增长,使日益紧张的能源形势雪上加霜。国务院《节能中长期专项规划》要求“十二五”期间建筑节能实现节约2亿吨标准煤的规划目标。而太阳能热水器是一种技术成熟、应用广泛的可再生能源产品和建筑节能产品。强制要求在建筑上安装太阳能热水器是当前各国政府推崇的一项激励政策,也得到了建筑行业和可再生能源行业的共同认可。
我国太阳能年辐照总量超过4500MJ/m2的地区占国土面积76%,是世界上太阳能资源最丰富的大国之一。在地表水、浅层地下水、土壤中可采集的低温能源十分丰富,利用潜力巨大。太阳能和浅层地能地属于低品位能源、热值不高,按照分级用能原则,这些能源最能满足建筑生活用能的需要。因此大力推进太阳能、浅层地能等可再生能源在建筑中应用,是解决建筑用能最经济合理的选择。
我国太阳能热水器行业近10年来发展迅猛,生产量由1998年的350万m2增长到2011年的5760万m2,热水器的总保有量由1998年的1500万m2增长到2011年的1.936亿m2[1]。2012年我国太阳能热水系统的生产量和保有量分别达到6390 万m2和25770万m2,约占世界总量的80%和60%[2]。
1 太阳能热水系统分类
当前太阳能热水系统在建筑上的应用根据集热、储热、供热方式的不同可分为分户集热-分户储热系统、集中集热-分户储热系统、集中集热-集中供水系统三种类型,三种类型各具特点,尤其优势和劣势,详见表1。其中集中集热-分户储热系统是随着工程技术的发展已经逐步成为常规热水工程产品,其具备分户集热-分户储热系统和集中集热-集中供水系统两者的优点,同时尽可能减低两者的劣势,因此被各国太阳能行业普遍看好。
表1 各类型太阳能系统特征一览表
2 太阳能热水系统国内标准现状
从20世纪80年代初开始太阳热水系统与工程国家标准研究以来,经过近30年的不断发展,特别是成立了“全国能源基础与管理标准化技术委员会新能源和可再生能源分技术委员会”后,中国在太阳热水系统与工程国家标准化研究领域逐步形成了一套较为完善的管理和研究体系[3];2008年10月全国太阳能标准化技术委员会成立,负责太阳能系统、太阳房、太阳灶、太阳能产品、太阳能集热器和元件等太阳能热利用领域的标准制修订工作。
此外,中国农村能源行业协会太阳能热利用专业委员会、中国节能协会太阳能专业委员会、中国资源综合利用协会可再生能源专业委员会、国家太阳能热水器质量监督检验中心等单位和国内太阳能热水系统方面有影响力的公司都参与到国内太阳能热水系统标准化工作中。目前为止分别发布了20余项太阳能热水系统相关的国家标准和行业标准,涉及太阳能热水系统基础标准、技术条件、性能评定规范、集热器、储水箱、辅助热源等方面。
2.1 太阳能热水系统标准涵盖对象
目前我国直接与太阳能热水系统技术条件或工程建设相关的国家标准共有6项,其标准性质、适用对象、适用系统类型各有不同,详见表2。为进一步对比分析分户集热-分户储热系统、集中集热-分户储热系统、集中集热-集中供水系统三类系统的区别,笔者查阅国内某企业的集中集热-分户储热系统产品标准。
表2 现有太阳能热水系统技术或工程标准现状
2.2 主要技术指标对比
现有标准的适用范围差异表现标准涵盖的贮水箱容积、是否带辅助热源存。由此带来的主要技术指标,特别是热性能要求,如升温性能、日有用得热量、贮水箱温升最大差异、贮水箱热损系数四项要求上存在差异,详见表3。
表3 各项标准主要热性能要求差异
2.3 存在的主要问题
国内太阳能热水系统发展迅速,但在标准制修订、实施方面尚存一些问题,对比上述标准并结合太阳能热水系统应用情况,总结几点如下:
2.3.1 集中集热-分户储热方面的标准待完善
随着城镇化的发展,多层、高层住宅的数量日益增多,这些居民尤其是处于6~12层的居民对集中集热-分户储热系统有着更迫切的需求。但是由于缺乏统一的技术标准,当前该类型系统普遍存在同质化严重、产品质量参差不齐、价格恶意竞争、施工质量低下等问题。
2.3.2 标准范围混乱、缺乏协调
在适用范围方面,标准主要根据储水箱有效容积是否大于0.6m3以及是否带辅助能源分类,但未能根据适用系统类型合理分类。
2.3.3 太阳能热水器与建筑结合问题
各地方政府在中央宏观政策的引导下,先后出台了强制安装太阳能热水器的相关政策,但无论是中央政策还是地方政策主要以强制安装为主,而且强制安装政策总体上千篇一律,缺乏因地制宜的统筹考虑和科学规划,也没有提供必要的经济方而的辅助激励措施[4],太阳能热水系统与建筑结合还处于初级阶段,相关标准有待制修订和实施。
2.3.4 能效标识制度待完善
目前行业产品多注重外形,少关注实际节能效果,同时也没有同比性,给消费者选择带来了难度,也给质量差的厂家带来了可乘之机[5]。由于没有完善具体的方法、措施、权限等,导致对能效标识的监督管理不到位,监管时弹性空间比较大,为一些不法生产商、经营商留下了法律法规的空隙。
3 推进标准化建议
上述问题如果得不到有效的解决,必将导致用户在往后的使用中遇到各类质量问题,难以满足用户的用水需求,从而导致设备成为摆设,最终背离了政府推行政策的初衷,更谈不上起到节能减排的社会效益。太阳热水系统产品与太阳热水工程的健康发展离不开标准化工作的支持,为推动标准化发展,提出以下建议:
3.1 积极开展标准化研究和标准制修订工作
规范太阳能热水系统的技术水准,为系统施工、安装、验收和使用提供技术支撑。特别是根据该系统现有技术水平和发展趋势确定系统性能要求,包括升温性能、日有用得热量、贮水箱温升最大差异、贮水箱热损系数等关键指标,以明确其与其他两类系统的区别。
3.2 进一步完善太阳能热利用标准体系
进一步完善我国现有太阳能热利用标准体系,以此达到规范此类型太阳能热利用系统的质量水平,为后续系统的工程设计、施工、验收提供技术支撑。推动行业内的企业健康发展、良性竞争,推动全省太阳能产业的转型升级。
3.3 强化工程标准化意识,推进高新技术产业标准化进程
引导太阳能热水系统向标准化、规范化发展,同时提高政府、企业及用户的标准化意识是关键。相关政府部门应转变观念,积极引导和鼓励标准化活动的展开,将标准化的思想真正贯彻到工程建设中。提高居民用户对太阳能热水系统的认识,增强他们对工程标准化的理解。
3.4 深入开展试点工作
深入开展试点工作,以企业为主体,以技术进步为支撑,促进太阳热水器与建筑结合,加速热水器产业发展,扩大国内市场并形成完善、规范的市场体系。
3.5 推进能效标识建设
加强社会各界对能效标识使用的监督,完善太阳能热水器市场监督机制。完善我国能效标识标准体系,以实现对相关产品节能的激励和促进作用。
[1] 李珊,徐从. 太阳能热利用的研究趋势概述[J].安徽农业科学, 2013,41(7):3103-3104.
[2] 罗振涛,霍志臣,谢光明.中国太阳能热利用产业发展研究报告暨产业二十年进展(2011~2012)(上) [J]. 太阳能, 2013(1): 7-10.
[3] 贾铁鹰.太阳热利用国家标准综述[J].太阳能,2005(4):3-7.
[4] 于慧洋.太阳能热在建筑中的实践与利用[D]. 河北工程大学, 2011,6.
[5] 罗振涛,霍志臣,谢光明.中国太阳能热利用产业发展研究报告暨产业二十年进展(2011~2012)(下)[J].太阳能,2013(1): 11-16.
Research on the present Status of the Domestic Solar Water Heating System Standard
Zhou Jing-sheng1, Zhu Pei-wu1, Shen Fu-xin2
( 1. China Jiliang University 2. Zhejiang Solar Energy Industry Association )
Represented by solar energy strategic emerging energy is becoming the leading power of economic and social development, while the solar water heating system is more highly paid attention by the development and application of various countries. This paper analyses the domestic solar water heating system in contrast to the existing relevant standards, point to analyze a problem from the standard and put forward corresponding countermeasures, in order to promote the development of engineering standardization, promote energy-saving emission reduction process.
solar hot water system, central heating household heat storage, standardization