我國太陽能光熱應用面積及其增長速度，太陽能熱水器保有量、年產量、出口量等均居世界第一位。例如，我國太陽能光熱應用面積是歐美總和的4倍多，占世界總面積約76%，而且年增長速度約20-30%。據中國農村能源協會太陽能熱利用專業委員會估計，目前我國太陽能熱水器年銷售額超過200億元，每年替代常規能源約1.1億噸標準煤，減排二氧化碳約2.6億噸。到2010年，我國太陽能熱水器年產量將達3000萬平方米，總保有量將達1.5億平方米，逐步形成一個相當龐大的產業。不過，一旦我國太陽能熱水器能夠大規模進入全球市場，我國相關產業的產能可望取得更大規模的提升，從而為數百萬人創造就業機會。
在我國公開的專利文獻中，我國當事人擁有的文獻量占90%以上。不過，我國絕大部分文獻系個人發明；國外大部分文獻則屬于職務發明。值得憂慮的是，我國某些骨干企業公開的專利文獻很少。有些骨干企業則沒有公開任何發明專利文獻。我國某些堪稱世界龍頭的大企業公開了不少實用新型專利文獻，但是發明專利申請，尤其PCT專利申請寥寥無幾，在美國、歐洲、日本等地區也沒有公開發明專利申請。我國企業雖然已經占據全球70%以上的市場份額，但是專利實力不強，遠未利用現有的技術和市場優勢形成壓倒性的專利、國際標準部署優勢。更值得憂慮的是，我國某些大企業的專利絕大部分用公司大股東個人的名義申報，而且專利撰寫質量明顯偏低，專利挖掘的深度和廣度有明顯紕漏，其能夠實現跑馬圈地功能的專利也極少。這表明，這些公司基本上還沒有建立現代化的專利管理制度，其知識產權事業的發展后勁不足。
從技術內容看，中外當事人在華公開的發明專利文獻主要分布在如下領域：
第一，涂層。例如，清華大學太陽能電子廠的CN96120413.3號文獻涉及一種可控熱發射率的太陽選擇性吸收涂層及制造方法。其中，吸收陽光的涂層通過選擇半透、全透等金屬底層，通過改變金屬底層厚度，通過選擇鄰近金屬底層的復合材料薄膜厚度等控制熱發射率，抑制集熱管空曬溫度。
第二，集熱管。例如，沈陽聚智電子科技有限公司的CN03111538.1號文獻涉及一種玻璃-金屬焊接太陽能真空集熱管及其制造工藝。其中，透明玻璃外管內的金屬導熱管上鍍有透明光熱轉化膜。玻璃外管的端部與金屬導熱管通過合金環熔焊連接在一起。玻璃外管與金屬導熱管及合金環之間形成封閉的真空空間。透明玻璃外管材料與合金環材料的膨脹系數基本一致。它適合在高寒地區建造大型太陽能集熱工程。清華大學太陽能電子廠的CN96109027.8號文獻涉及一種承壓式全玻璃真空管太陽集熱器。它能承受3.5-4.5個大氣壓的自來水壓力，能制作承壓式全玻璃真空太陽能熱水器和熱水供給系統。國外企業也有相關發明。例如，土耳其某公司的CN200410032299.5號文獻涉及一種帶有內置容器的模塊化太陽能管。它包括用于吸收太陽射線的集熱器表面、冷水入口和熱水出口，還包括至少一個容器裝置、至少一個主體裝置。在容器裝置上直接設置所述集熱器表面，形成容器的部分或全部。主體裝置與容器裝置連接形成一個封閉空間。供水網絡和容器裝置之間設有傳遞熱能的通道。全球第一大太陽能熱水器制造商山東皇明集團也有相關發明。例如，該公司負責人黃鳴持有的CN01141781.1號文獻涉及一種熱管式太陽能真空集熱管。其中，端蓋可以套裝在全玻璃真空管上面，也可以插接在真空管內，再用膠粘劑封固。端蓋上部有一尾管可以排氣和注液。真空管可填充材料，另可加裝翅片或絲網。在端蓋表面涂有四氟乙烯層以防止結垢。該真空管不會產生冷暴熱裂現象且傳熱效率高。
第三，反射器。例如，清華大學太陽能電子廠的CN96120442.7號文獻涉及一種太陽能漫反射器。它采用軋花鋁板或具有氧化鋁保護膜的軋花鋁板制造太陽能漫反射器，能夠長期保持反射率。
第四，測定、操作和控制技術。例如，清華陽光能源開發有限責任公司的CN02117758.9號文獻涉及一種太陽熱水器及熱水系統集熱量的混水測試方法及測試裝置。它采用混水方法，使貯熱水箱里的水溫均勻化，進而測試貯熱水箱的初始溫度、終止溫度，再用集熱量公式計算集熱量。它的CN02117759.7號文獻涉及一種太陽熱水器及熱水系統貯熱水箱熱損系數測試方法及裝置。青島大學的CN00121844.1號文獻涉及一種太陽能熱水器集熱器自動跟蹤陽光的方法。它能實現集熱器受光面始終與陽光保持垂直。西安交通大學的CN200510043025.0號文獻涉及一種太陽能與熱泵聯合集熱計算機控制系統。它包括現場監控主機、PC計算機、多路溫度傳感器、水位傳感器、太陽光照度傳感器、信號處理器。它在電腦內建立模糊規則庫，通過對多個太陽能集熱器的溫度、供熱水箱溫度、環境溫度、太陽光照度、水箱水位的采集，根據采集的各種溫度數據，進行解模糊運算，輸出控制信號，控制太陽能集熱器與水箱的循環泵、空氣源熱泵機組、用戶供水泵、供水電磁閥等設備科學合理地工作，從而最大限度的利用太陽能。珠海錦田機電有限公司的CN200410027145.7號文獻涉及一種用于太陽能熱水器的定溫逐級上水方法。
第五，外殼、內釉、聚光器等配件。例如，清華陽光太陽能設備有限責任公司的CN02120883.2號文獻涉及一種鍍鋁鋅鋼板制成的太陽熱水器貯熱水箱外殼。美國特拉森有限公司的CN98807177.0號文獻涉及一種用于采集和集中光輻射的全息平面聚光器。該全息平面聚光器包括高透射率平板和設置在它表面上的至少一個多路傳輸全息光學薄膜。煙臺市搪瓷廠的CN86104870號文獻涉及一種用于吸收太陽能的搪瓷釉。
第六，熱水器。例如，國外申請中，澳大利亞高夫工業股份有限公司的CN98810286.2號文獻涉及一種太陽能熱水器。某日本人的CN01800665.5號文獻涉及一種太陽熱利用系統。它包括在集熱體和絕熱外殼之間的水蒸氣發生室、將微小水滴供給水蒸氣發生室內的供給裝置。
國內申請中有一部分是職務發明。例如，北京太陽能研究所的CN85100744號文獻涉及一種高保溫性能的太陽能熱水器。它由吸收太陽能并貯存熱水的玻璃真空集熱瓶和所附的W形太陽光反射板構成。上海交通大學的CN01126634.1號文獻涉及一種直膨式太陽能熱泵熱水器。無錫高新技術產業發展股份有限公司的CN200510094190.9號文獻涉及一種冰箱型空氣源熱泵熱水器。其中，壓縮機、蒸發器、排風機分別安裝在底板座上。底板座與外殼體之間、外殼體與水箱之間采用PU保溫材料灌裝為一個整體。壓縮機與冷凝盤管聯接并置于水箱底部。凝盤管聯接干燥過濾器，通過膨脹管與蒸發器聯接。蒸發器與壓縮機接通，在冷水管上聯接穩壓閥，并與補水管聯接，熱水管聯接水箱。它能把太陽能轉化為熱能，向人們提供經濟適用的生活熱水。
我國還有大量的個人發明。其中，全球第一大太陽能熱水器制造商山東皇明集團負責人黃鳴等公開了幾項核心發明專利文獻。例如，黃鳴等的CN02116699.4號文獻涉及一種內置反光板的非真空三層管太陽能集熱裝置。它由外管和中管及內管三層管同心配置而成。外管與中管之間裝有符合拋物面形狀的反光板。端蓋呈臺階形狀并與外管兩端的內壁和中管的外壁及內管的外壁貼合并用膠粘劑封固成一體，可防止塵土侵入造成積塵，影響透光性能和集熱作用。內管用金屬材料制成，水或其它介質流過內管時，反光板反射陽光的光線，使其呈線狀聚焦于內管，加熱內管中的水或其它介質。黃鳴的CN02153308.3號文獻涉及一種夾套式全玻璃真空管太陽能熱水器。其中，換熱夾套焊接在可承壓的內膽上，排氣管與壓力平衡罐相連接，管端穿過水箱外殼，換熱夾套與承壓內膽相接，換熱夾套內是一保溫層。換熱夾套與承壓內膽兩端各共用一個內蓋，注液管一端裝有封口螺母，另一端伸入外殼和換熱夾套，真空集熱管一端從外殼插入，穿過換熱夾套，用連接體固定于內膽上面。使用時，換熱夾套和真空集熱管內的工作介質吸收集熱管從太陽能輻射的能量，使介質溫度上升，因而加熱內膽中的水，使介質體積膨脹，增大的體積進入壓力平衡罐，使換熱夾套處于非承壓狀態，反之，壓力罐內的工作介質又流入換熱夾套。
第七，下游應用。我國公開的專利文獻中有些屬于太陽能熱水器的下游應用技術。例如，中國科學院石家莊農業現代化研究所的CN87100093號文獻涉及一種被動太陽房多功能水墻系統。北京市西城區新開通用試驗廠的CN93117941.6號文獻涉及一種太陽能遮陽涼棚。其中，在窗戶上方斜向支撐的矩形框架內縱向排列由若干個反射鏡瓦和吸熱水管組成的太陽能熱水器，進行形成遮陽裝置。上海市向明中學的CN200410054166.8號文獻涉及一種用太陽能熱水器制作的溫室裝置。石家莊市金盟新技術公司的CN93108672.8號文獻涉及一種窗式保健太陽能熱水器。國外申請人也公開了相關文獻。例如，日本尾瀨株式會社的CN91110853.X號文獻涉及一種兼作焚燒爐的殺菌熱水器。它由連通狀態的上部槽、中間槽和下部槽構成殺菌熱水器本體。下部槽中設有燃燒室，上部槽與中間槽的中央設有與燃燒室連通的加熱室。熱水器本體前面裝有太陽熱熱水器。加熱室中設有將上部槽內的熱水導入殺菌室加溫殺菌的殺菌裝置。日本白井商事的CN95195461.X號文獻涉及一種太陽能蓄熱裝置及設有該裝置的熱水供給系統。日本株式會社OM太陽能協會和株式會社OM研究所的CN02142074.2號文獻涉及一種太陽能建筑系統。它可用于建造利用太陽能進行室內供暖、供冷、換氣、除濕和供應熱水的太陽能建筑。
第八，復合功能系統。例如，大連冰山集團有限公司的CN01117295.9號文獻涉及一種采暖、空調、熱水用太陽空氣電熱復合熱泵系統。它通過太陽、空氣、電熱三能源的互補，實現采暖、空調、熱水三功能的綜合利用。它的CN02104844.4號文獻涉及一種二級水環復合熱泵驅動的采暖空調熱水系統。某希臘人的CN02809768.8號文獻涉及一種同時生產電能、熱能、冷卻能的三用聚光型太陽能系統。
作者:魏衍亮
