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中国南极太阳能开发利用进入新阶段

http://www.sina.com.cn 2007年12月26日 09:54  科学时报

  2007年被多次提及的新能源技术——太阳能技术,跟随着中国第24次南极科学考察队到达了南极,这不仅标志着中国南极太阳能开发利用进入新阶段,也昭示着太阳能热水器工业化体系全面升级,使这种新兴能源再一次引起关注。

  南极的热水弥足珍贵

  以往南极科考队使用的多为燃柴油或汽油的炉子,用它们直接加热来烧开水和热水,也有用酒精炉解决问题的,但都仅能满足燃眉之急的个人之需,不能解决全船人员的热水使用和开水饮用等问题。尤其是洗澡问题难以解决,不仅成本昂贵,而且使用柴油或汽油设备增加了极地的环境污染。

  第23次南极科学考察队在接受相关媒体采访时说,登顶冰穹A的70天里,车队无法带更多燃油以烧热水,所有队员都没有洗头洗澡,每周仅可供应有限的湿纸巾供洗漱用,每个人都是从头擦到脚……

  而第24次南极科学考察队配备了一种“极地超寒管”的开水器。这种采用超低发射(UTLE)技术打造的“极地超寒管”,突破性地解决了太阳能热水器在较大温差环境下的真空管集热和散热问题,为酷寒环境下正常使用太阳能热水器提供了有效解决途径。

  “极地超寒管”开水器不仅可以解决队员的热水问题,更为重要的是节约非可再生资源的使用及减少对环境的污染,也节约了大量的船载能源重量及队员生活热水及饮用开水的使用成本,为我国的极地考察提供了更为有利的条件。

  一项技术的改进,也许就成为一个产业的一大步。传统的太阳能热水器在技术改进上,往往只专注于解决水箱的保温问题,而对于关系热水器保温性能的关键因素——真空管散热问题,一直是一个难以攻克或者说被多少有些忽视了的技术难题。

  “极地超寒管”的奥妙

  记者获得的资料显示,热量散失的隐形杀手即占太阳能户外裸露面积2/3的真空管。冬天好用的太阳能产品不仅要能吸热,更要保得住热。太阳能保温如同人穿衣服,水箱好比人的上身,真空管好比人的下身,下身保暖不够,上身穿得再厚实也不暖和;水箱保温了,真空管却在大幅散热,热水无从保证。太阳能热水器一天中只有8小时经受阳光的照射,剩余的16个小时都在保温,这16个小时也是热量散失的高峰期,如果保温效果不好,热水器很容易变成“冷水器”。此外,由于真空管的表面积占整个太阳能热水器的2/3,所以真空管的热散失率高于水箱。

  1996年,新一代干涉膜技术的出现使真空管的更新换代成为可能。2002年,国内知名太阳能企业皇明集团买断澳大利亚悉尼大学章其初博士的国际专利干涉膜技术,并在中外技术专家的联合攻关下,5年后研制并生产出“极地超寒管”。

  “极地超寒管”解决了在保障集热和真空度高的同时,把发射比降低一半,真空管的保热性能提高一倍的问题。白天集热不散热,晚上保热效果好,几乎无热散失。

  在技术研发突破后,为了保障“冬冠热佳”性能稳定,研发人员在其检测技术中心的抗冻实验室,模拟南极零下25摄氏度的低温环境,全面检测其抗寒性及抗冻性。

  太阳能产业的未来

  近年来,国家节能减排的号召日益深入人心。既环保又节能的太阳能产品成为消费者关注的首选产品。

  但是,据不完全统计,我国生产太阳能热水器的企业有5000余家,市场十分分散。在行业中排名前10位的企业,其市场份额仅占17%左右,其他多为作坊式小厂家,它们目前仍在以组装贴牌的方式生产运作。

  中国太阳能热利用专业委员会主任罗振涛指出,现有国家标准缺乏相应检测指标和方法,小厂家因技术所限,根本无法进行检测。

  根据中国太阳能热水器消费者使用状况调查报告显示,约七成左右的太阳能热水器在冬天存在安全隐患,致使太阳能行业毁誉参半。

  为了减少“冬眠”等太阳能隐患的出现,屡次有专家站出来呼吁有关部门尽快提升和修正太阳能热利用行业的国家标准。随着行业标准的逐步完善,太阳能产业也必将向着成熟化方向发展。

  据介绍,“极地超寒管”已经利用皇明集团最新建成的真空管自动流水生产线来进行大规模生产。这套工业体系中非常重要的一项是检测体系的完善,中国首个太阳能技术检测中心如今已发展成拥有15座大型实验室、320多个检测项目的行业最先进实验室。

  罗振涛认为:“皇明集团全球首条真空管自动流水生产线的建成,不仅仅是太阳能热水器制造技术层面的突破,更标志着我国太阳能热利用产业步入了工业化、标准化、规模化发展的新阶段。”

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