北京温宁温控设备有限公司冯建京发表演讲
【冯建京】大家早上好。我这次来,主要是想给大家介绍一下我们恒温换向阀在多能源系统当中的应用,一开始陈总也提到了现在太阳能和建筑结合的时候,收到了很多负面的反馈。当然,一个方面是寿命问题,另外一个主要的方面就是节能效果的问题。可能开发商从投入、产出考虑投入的话,没有能给他带来充分的节能效果,这样的话,太阳能和其他的整体能源提供热水方式对比的话,没有办法有更突出的优势。招商地产林武生博士曾经说过,现在的太阳能使用起来,尤其是用电进行辅助加热的时候,太阳能就变成了一个电老虎,为什么叫做电老虎呢?这个电老虎实际上耗费了多少的电能?我们曾经在合肥的时候,做了住户的调查,住户用的是平板的窗式系统,调查结果是一个什么样的呢?在3、4月份,他们三口之家,一个月的用电量是200度,我们也做了一下比较,在不用热水器的家庭的三口之家,月耗电量是60-70度,这意味着安装了太阳能热水器的家庭一个月的耗电量大概是130度左右,我们从他们的太阳能的热水器的耗费的情况来看,一个家庭三口之家,一个月基本上的用水量是3-5吨的样子,1吨的热水消耗的电费大概15块钱左右,说明什么?这种太阳能的系统,能耗相当于电热水器的能耗,太阳能在这里面所起的作用是相当小的,这和大家通常得到的太阳能贡献率50%、60%形成鲜明的对比,原因出在什么地方?
我今天也利用这个机会,首先给大家分享一下我们分析的结果,以及这种状况下的解决方案。这个就是太阳能壁挂的分体式系统一个新的应用,特点就是在水箱里面进行换热,补热也在水箱里面进行。我们现在的辅助加热基本上是在有几种模式:一种是定时加热,一种是定温,还有一种定时、定温辅助加热。定温加热,基本上原则就是太阳能辐射以后,测出的水温如果低于某个温度利用电进行辅助加热,使太阳能的热水出水温度能满足用户的使用的需要。这个时候,大家可能忽略了一个基本的问题,即太阳能的换热效率和温差是成正比的,水温与太阳能的温差越大,换热效率就越高。一般我们热水澡的时候,出水温度低于40度的时候(低于体温),大家就不会洗澡,会用电加热到45度,使用完了热水以后,水箱里的水还在40度以上。考虑到水箱上下温差的存在,水箱中的水温假定在35度,这个水在第二天和太阳能进行热交换的时候,效率就会大幅度的降低。但是,我们刚才提到了,水温高于45度,前一天白天太阳能加热的水温如果达不到设定的45度,可能就需要电加热进行辅助加热保证达到这个我们设定的温度。我们这个图左边的系统,35度下面的这些热量是由电能辅助能源提供的,这样就牺牲了本身太阳能作为我们提高基础温度一个初衷,没有达到这个目的。因此,我们从这个图的温度来看,15-35度,35-50度,假如说我们设置的水箱的出水温度是50度,15-35度的热能是电能提供的,占15-50度整个的能源需求百分比的话,要超过60%。因此,这种系统实际上60%以上的能源都是由辅助能源电能提供的,只是超过35度、40度以上的能源才是由我们太阳能提供的热能。
这个问题怎么来解决?其实,我们提供的这个方案就是要把辅助能源的加热和换热分开,这样的话,图左侧的这个系统,我们太阳能换热的基础水温就是我们自来水的水温,假设平均是15度的话,太阳能和基础水温换热的时候,换热效率就会大大提高。换热效率提高了以后,如果太阳能光照有不确定性,太阳能的换热、太阳能直接加热的水温低于我们设定温度的话,就需要辅助能源进行加热,如果高于设定温度,就可以直接使用了。
怎么来解决这个加热和不用加热的控制问题?这就要需要用到我今天为大家带来的产品——恒温换向阀。这个就是我们的恒温换向阀,口径是DN15,还有一个DN20的,体积非常小巧、精美。通过这个恒温换向阀,实现了充分利用太阳能制取热水,水温达不到要求的时候,利用太阳能的余热加热,真正实现充分利用太阳能的热量,最终达到节约传统能源的目的。
这个就是我们一般的太阳能贡献率,来看一下我们对这个思路的理解。以云南昆明的应用为例,从数据来看,昆明太阳能的贡献率年平均大概是65.8%,如果采用刚才我们传统的太阳能的换热和补热一体的装置的话,实际上太阳能的平均利用率只是温度超过35度以上的时候,才能利用太阳能,所以,实际的太阳能利用率才不到10%,这个是我们从理论上推断和刚才介绍的入户调查的结果,基本上是吻合的。
从另外一个层面来讲,为什么需要改变现在产品设计的思路,要把换热和辅助能源的加热分离开。基本的分离方式,我们可以看到,右边的图就是一个基本的分离方式。图右边是太阳能集热过程,左边是一种不同的辅助加热方式,可以是即热式的,也可以是储水式的加热方式。在现代建筑和太阳能结合方面我们有现有的系统。为了降低物业管理的问题,现在换热多通过分户进行,同时加热也是在同样的水箱进行。这个管理上具有简便性,但是集热和补热在同一个水箱里进行,太阳能的利用率相对来说也是会非常的低。因此,在实际使用中就变成了一个电老虎。
针对刚才的系统,我们怎么来进行改造呢?我们提供了一个解决方案,这个是在集中换热,相当于系统有一个独立的集中换热水箱,分户有一个补热装置,同时还有一个水箱进行加热,底下的阀门能够实现对水温的判断,温度达到设定要求的时候,直接使用,如果低于设计要求的时候,就会把水补充到热水器里面,进行加热。当然,这种系统有一个要求,就是对热水进行计量,这个不是我们一般的简单的热水计量,而是做热量计量,因为这个对水本身有一定的要求,但是出水温度不确定,经过太阳能加热从15到30度也好,45度也好,其实都对整个系统的热量都作出了贡献。这种方式,对计量的方式和计量的收费可能大家会有一些管理上增加一些管理方面的要求,这个方面可能大家会有一些担心。考虑到这个问题,我们在现有的集分系统基础上进行了改进。也就是说,底下这个集分系统,还是在分户进行换热,但是,补热和换热进行分离。目前,我们在深圳的已经有不少的项目,有几个项目已经投入使用。
另外,我们还有一个防冻阀,刚才的换向阀是不用电。我们的产品最大的特点就是不用电,一个阀门是一个独立的控制器,安装和售后都是相当方便,我们的防冻阀可以应用于平板系统,不管是承压系统、非承压系统,还是一体机都可以应用。目前,这种防冻阀在国内桂林已经投入使用,国外巴黎、美国、德国、南非、法国等也有一些客户在使用我们的防冻阀。
我们除了刚才说的防冻阀,恒温换向阀,我们还和温度控制有关的产品,定温防水阀、散热器上面用的温控阀门等。
今天演讲到此结束,谢谢大家!