太阳能热水器优化设计+CAD图纸(10)
4 太阳热水器的缺陷与改良方法
4.1太阳能热水器中存在的缺陷
太阳能热水器理论上是一次投资，使用不花钱。但是事实告诉你们这实际上是不可能的。原因是无论任何地方，每年都有阴云雨雪天气以及冬季日照不足天气。在此气候下主要靠电加热制热水，每年平均有25%~50%以上的热水需要完全靠电加热（地区之间不尽相同，阴天多的地区实际耗电量还要大。上海地区近三年的统计数据表明，平均每年阴雨天高达67%，满负荷利用太阳能热水器其70%的热能来自电或者燃气）。这样一来太阳能热水器实际耗电量比热泵热水器大。此外，敷设在太阳能热水器室外管路上的电热防冻带（只在北方地区有），也要消耗大量电能。除此以外，太阳能热水器在结构上还存在多种难以解决的技术缺陷。
（1）热水管路长达十几米，每次使用都要浪费很多水。以典型的Φ12mm水管计算，每1m长度存水为0.113kg。若太阳能热水管长度平均为15m，则每次使用都要浪费大约1.7kg水。若平均每天使用6次，则每天浪费10.2kg水；每月浪费360kg水；每年浪费4320kg水；十年浪费43200kg斤水，以浪费水为代价节省一些电，恐怕无论是政府还是老百姓若知道这些都不会认可。中国的660多个城市中，一半以上城市不同程度缺水，其中严重缺水的有111个，每年因缺水影响工业产值就达到2000多亿元。
(2) 需要一整天的日照才能把水晒热，天气好的时候也只能保证晚上有热水，白天和夜间很少有热水可用。不能保证使用者24小时热水供应，舒适性差。
(3) 太阳能热水器的采光板必须安装在屋顶上，既庞大笨重，又影响建筑美观，还容易损坏屋顶防水层。
(4) 光电互补，实际上没法恰当的实现。市场90%的太阳能热水器存在着难以克服的顽症：冬天水温达不到，或者只能产生少量热水；这些产品只能在夏秋季阳光充足的时候用，冬季日照弱时根本不能用，或者产生的热水太少，不好用，客户经常投诉；其实，真正的太阳能热水器必须是一年四季都能用的。热水使用量比较大的时间是集中在冬天，而冬天的集热效果又不能满足使用要求，基本上受气候条件的限制，摆脱不了普通太阳能热水器靠天吃饭的局限，很难保证冬天照样有充足的热水。很多太阳能经销商为弥补热水产量不足，需要增加电辅助或者油锅炉，但是这样形成双重投资，增加客户的经济负担。消费者实际使用时候因此会白白浪费很多电能，并进一步减少使用的舒适度。太阳能热水器为了在日照不足天气也能有热水，基本都采用了所谓的光电互补技术，也就是在太阳能热水器上再增加一个电加热器。理论上说，只要热水不足就可以让该电热管加热。实际上由于消费者使用热水模式很复杂，一年365天日照情况也不是固定。所以根本没办法恰当的解决何时启动电加热最合适。采用温度控制、时间控制实际上都不行（因为日照充足天气刚注入的自来水温度也低于设定温度，若单纯采用温度控制，那么会在不需要电加热时候也通电）。使得这个初看上去简单的电加热控制问题没有任何太阳能厂家完善的解决百分之百的太阳能厂家都算在内。
(5) 还有一条严重缺点就是现在市场99%以上都是非常落后的非承压式（包括太阳能热水器领域几个强势品牌，销售的全部都是这种非承压式），俗称落水式。其进水、出水只有一根水管，使用非常不方便，根本就谈不上舒适。
在这里我们主要针对每次使用前浪费的冷水和单水箱带来的使用不方便进行改良。
4.2 引入小型电热水器来改良太阳能热水器
4.2.1 电热水器的优点