在群雄林立的太阳能热水器行业，清华阳光能源开发有限责任公司在技术创新上的持续努力和成果是业界有目共睹的。9月16日于山东德州举行的第四届世界太阳城大会上，清华阳光依旧是这场世界太阳能企业聚会中最耀眼的企业之一。

 

清华阳光在此次太阳能展会上举行了“最新科研成果全球首发式”，共发布5项设备科研新成果和7项产品新技术，成为本次参展企业中发布新技术最多的企业。

 

“其实，我们的创新成果还远远不止这些。”清华阳光总裁吴振一在接受《科学时报》采访时表示，“我们所谓的创新成果，完全具有清华阳光自身的特点和新的思想。而那些改良的或者与其他企业类似的技术，我们并不把它看作是创新成果。”

 

 

当前行业内普遍使用的镀膜机为单腔镀膜机，每炉可生产30至50支集热管，生产时间长、批量小，不适合大规模工业化生产。而镀膜工序对集热管的吸热性能至关重要。

 

“清华阳光在这方面做足了‘功课’。”吴振一对《科学时报》说。

 

2004年起，清华阳光开始进行镀膜设备升级换代的研发。2008年，清华阳光提出磁控溅射“双腔多靶大容量连续镀膜机”的设计方案，获得了独立知识产权的专利保护。2010年初，该设备投产试用。

 

“清华阳光研发的‘双腔多靶大容量连续镀膜机’实现了智能控制、程序运转，大大提高了工艺水平和膜层质量，有效降低了工艺时间和生产耗能。”吴振一告诉《科学时报》。据悉，这种新设备单台日产能达到1万支，相当于使用原有设备10～12台，而且膜层一致性好，设备稳定性高，适合大规模工业化生产。

 

在此次展会上，清华阳光还发布了“内外管全自动封口机”、“玻璃热管冷凝端全自动对接机”、“玻璃热管工质自动灌注机”和“环形全自动连续排气线”4种新设备。

 

封口工序是集热管玻璃加工的关键环节。在这个工序中，清华阳光技术团队进行了大量的实验研究工作，最终开发出具有自主知识产权的“内外管全自动封口机”，使得玻璃管环口封接实现了自动化生产。目前，该工序完全实现无人值守，在太阳能热利用行业中尚属首创。

 

“玻璃热管冷凝端全自动对接机”是清华阳光研发的创新型产品之一。为了保证环封口及对接处的玻璃封接质量，必须做到一次熔化，即时成型。清华阳光技术团队采用智能控制和机械手技术，实现了玻璃热管冷凝端封接的完全自动化。

 

“该装置有效保障了产品质量的稳定性、一致性和可靠性，节省人工80%以上，并有效改善了劳动环境，是目前国际上独一无二的专业化设备。”吴振一说。

 

清华阳光成功设计专用的“玻璃热管工质自动灌注机”科学制取负压环境，精确灌注微量工质。单台设备单班产量可达到900支，大大提高了生产效率和产品质量。

 

“环形全自动连续排气线”由炉体、传动轨道和排气小车组成，集热管的加热温度和时间参数实现了智能化控制，可靠性大大提高。工人在固定位置完成专业工作，劳动强度大大减轻。和单体排气台相比，在同等产能情况下，操作人员减少一半，节省能耗10%以上。

 

“而炉外上下管的科学设计，基本杜绝了管子划伤，产品质量的一致性和稳定性得到了双重保障。”吴振一告诉《科学时报》。

 

 

从清华大学校办企业起家的清华阳光，在近20年发展中从未停止过技术创新的脚步。“清华阳光的技术创新主要体现在两个方面——真空管的技术创新和热水器系统功能的创新。”吴振一说。

 

真空管是太阳能热水器的核心部件，清华阳光不仅拥有近百项专利技术，而且在膜系创新和结构创新上不断推陈出新，将太阳能真空管的吸收比从80%提高到96%，并有效解决了太阳光热水器在传热过程中出现的冻管、炸管、结垢、漏水等问题。

 

“目前，国内太阳能行业有相当多的产品仍然在运用清华阳光研发的专利技术。”吴振一语气中难掩自豪。

 

在吴振一看来，承压式热水器和非承压式热水器都存在一些有待解决的问题。例如，承压式热水器成本较高，使用过程中水温下降明显，易被腐蚀等。非承压式热水器自然压力与自来水冷水压力变化的不匹配，导致冷热水调温无法恒定而忽热忽冷，水量较小、水压低等。

 

“我们根据目前热水器普遍存在的问题，研发出了‘射流增速太阳能热水系统’、‘瞬时承压太阳能热水系统’、‘非承压分离式热水系统’，使得非承压式热水器拥有承压式热水器的效果，而且成本远低于承压式热水器。”吴振一表示。

 

据介绍，“射流增速太阳能热水系统”解决了非承压系统在冷热水压差过大时的混水不匀，出水不稳问题；实现了低落差或高温差非承压系统冷热水的高效混合，出水温度适宜、压力适度、速度适中。与此同时，还解决了承压系统因水温随洗浴时间增加而逐渐降低而难以克服的混水问题。

 

“瞬时承压太阳能热水系统”的创新点在于——双联动开关、水流动控制、内核仓换热。吴振一解释说，瞬时承压太阳能热水系统实现了用水承压，不用水不承压，非承压系统的承压供水。同时，解决了非承压系统洗浴品质低，承压系统配置成本高、寿命短的问题，实现了太阳能热水系统向高品质、低成本、大众化方向发展。

 

不仅如此，“非承压分离式热水系统”使得集热器与水箱分离，实现与建筑物的完美结合；实现智能控制，出水增压，洗浴酣畅淋漓，使用安全方便；促使太阳能与传统能源互补，用户可随时使用热水；运用管路集成技术，安装方便，使用可靠，性价比高；采用家电化设计，精细化制作，美观大方。”

 

清华阳光还在“承压式太阳能热水器新型材料水箱”、“CPC-U型管全玻璃真空管太阳集热器”、“玻璃热管承压集热器”、“空气集热器”四大领域实现了突破。

 

“这些技术都是为太阳能热水器进城所作的准备。”吴振一说，“‘瞬时承压太阳能热水系统’、‘射流增速太阳能热水系统’以及‘玻璃热管承压集热器’是最具有革命性的技术突破。”

 

吴振一认为，目前农村同质化现象严重，太阳能热水器要想“农转非”就必须改变这一模式，增强差异化，实现“低成本，高品质，大众化”。

 

《科学时报》 (2010-9-20 B4 市场)