武汉平板分体式太阳能热水器

太阳能承压系统成为中高层建筑、别墅等主流趋势，太阳能搪瓷储热水箱产品发挥着换热、储热、辅热等核心作用，其性能等直接影响系统的使用效果。本文主要分析太阳能搪瓷储热水箱耐脉冲压力、储热性能、搪瓷耐热水侵蚀、热水输出率、热交换效率等核心关键指标，以及太阳能搪瓷储热水箱生产过程中的前处理工艺、焊接工艺、盘管内外涂塘工艺、整体涂塘工艺等关键工艺提升方向。 　　在国家节能减排战略的推进与强制性太阳能安装政策推动下，太阳能承压系统已经普遍在中高层建筑、别墅等领域应用，太阳能搪瓷储热水箱产品发挥着换热、储热、辅热等核心作用，其性能等直接影响系统的使用效果。但是由于标准的不完善以及执行标准不严格，已经安装到项目中的很多储热水箱出现诸多问题，严重阻碍太阳能搪瓷储热水箱行业乃至整个太阳能热利用行业的发展。本文重点针对太阳能搪瓷储热水箱几个关键性能指标以及生产过程关键工艺提升方向提出分析。 　　1太阳能搪瓷储热水箱关键性能指标提升分析 　　1.1耐脉冲压力性能指标 　　耐脉冲实验是影响储水箱使用寿命的核心指标。国家标准GB/T28746-2012《家用太阳能热水系统储水箱技术条件》*7.8条规定:封闭式储水箱在经过8万次脉冲压力试验后，储水箱焊缝应无渗漏，应无明显变形和开裂。国家标准GB/T28745-2012《家用太阳能热水系统储水箱试验方法》*5.9.2条规定：按照额定工作压力的15%到**±5%之间的数值交替、循环次数8万次。国内额定工作压力正常为0.7MPa。 　　以上标准参考了国家电热水器水箱的标准要求。电热水器使用温度可控，基本不会**过65℃。而太阳能储热水箱受气温、安装地区、系统配置影响，水温升降幅度较大。尤其是水温**过65℃后，增强了氯离子活性，内胆将会加速腐蚀。温度的变化也对内胆膨胀稳定性提出了更高的要求。太阳能搪瓷储热水箱目标的国内标准偏低。由澳大利亚标准**和新西兰标准**联合颁发的澳洲标准AS/NZS4692.1:2005《电热水器能量消耗、性能与通用要求》中规定：按照额定工作压力的15%±5%到**±5%，脉冲次数为25~60/min、总的压力脉冲次数为25万次。 　　国内企业宣传时屡次刷新脉冲试验次数，从8万次到10万次、16万次、25万次乃至30万次，值得注意的是，仅从次数无法判断性能优劣，应该建立在统一的测试压力标准上。要**产品质量过硬、寿命有**，国内水箱企业要在国内标准基础上向国际标准看齐靠拢。具体可分两步走，dy步：额定工作压力低于0.8MPa，按照0.8MPa的15%±5%-**±5%进行压力试验，不低于8万次;额定工作压力**过0.8MPa，按照额定工作压力的15%±5%-**±5%进行压力试验，不低于8万次。第二步:着手提高标准到澳洲标准“0.9MPa，25万次”递进。 　　1.2储热性能指标 　　储水箱的平均热损因数决定着储水箱储热性能。在国家标准GB/T28746-2012《家用太阳能热水系统储水箱技术要求》*7.2条储热性能中规定：储水箱平均热损因数应小于16W/(m3·K)。该热损因数适用于中国中部、南部地区，考虑到北部地区冬季温度较低，该平均热损因数偏低。将平均热损因数调整为储水箱平均热损因数应小于14W/(m3·K)，作为水箱行业整体提升方向。 　　1.3耐热水侵蚀性指标 　　我国QB/T2590《贮水式热水器搪瓷制件》中*3.3理化性能中规定耐热水侵蚀性要求失重≤6g/m2，测试方法是2个阶段，每个阶段21天，测试流失量。澳洲标准AS/NZS4692.1: 　　2005《电热水器能量消耗、性能与通用要求》*5.4.5.1条款衬料的可溶性中规定：X级釉瓷损失不得**过0.03mg/mm2;Y级釉瓷损失不得**过0.015mg/mm2。测试方式是24个小时为一个循环，测试6个循环，测试流失量。结合测试方法的不同，通过分析可以得出中国标准要求是澳大利亚的1/2左右。 　　经过测试，阳台壁挂夹套水箱企业标准为“失重≤4g/m2”，实测平均值在“失重≤3.2g/m2”。建议行业水箱企业搪瓷水箱耐热水侵蚀性应“失重≤5g/m2”乃至澳洲标准作为提升方向。 　　1.4热水输出率性能指标 　　在国家标准GB/T28746-2012《家用太阳能热水系统储水箱技术要求》中*7.10条要求：“立式封闭式储水箱的热水输出率不低于60%”。通过产品实际检测，按照标准要求生产的产品，热水输出率普遍**过80%，乃至达到87%。考虑到用户的实际使用舒适性，水箱企业在生产水箱时应优化结构，将立式水箱热水输出率不低于75%乃至更高作为提升方向。 　　在国家标准GB/T28746-2012《家用太阳能热水系统储水箱技术要求》中*7.10条要求：“卧式封闭式储水箱的热水输出率不低于50%”。通过产品实际检测，按照标准要求生产的产品，热水输出率普遍**过70%，乃至达到78%。考虑到用户的实际使用舒适性，水箱企业在生产水箱时应优化结构，将卧式水箱热水输出率不低于65%或更高作为提升方向。 　　1.5热交换效率性能指标 　　热交换效率影响储水箱与集热系统匹配后的交换量，影响用户使用效果。国家标准GB/T28746-2012《家用太阳能热水系统储水箱技术要求》中没有规定热交换效率指标。该指标直接影响着系统使用效果，也影响着热交换器成本。经不完全统计，国际标准中没有完全明确储水箱的热交换效率，但是热交换效率应作为搪瓷水箱的核心因素来考量。由于没有该要求，部分企业生产的夹套、盘管等热交换器面积偏差很大，影响整体性能。为规范水箱热交换器与集热系统有效匹配，防止企业偷工减料，建议企业在生产和检测系统时，应该将热交换效率不低于85%作为考虑因素。 　　2太阳能搪瓷储热水箱制造工艺提升方向 　　太阳能搪瓷水箱制造工艺较多，针对前处理工艺、焊接工艺、盘管换热器涂塘工艺、盘管与内胆一体涂塘工艺等关键工艺的提升方向进行分析。 　　2.1内胆板材前处理工艺 　　部分企业在前期处理工艺中，对搪瓷**碳钢板材采用酸洗工艺，该方式较为落后。劣势在于：存在表面处理不干净、影响搪瓷密着性等问题，降低水箱使用寿命，并且污染环境。部分规模企业采用对原材料板材进行抛丸工艺处理，处理之后再进行卷圆和焊接。优势在于：与酸洗工艺相比，一定程度上提高了生产效率、密着性和产品质量。但由于仅对原材料板材抛丸处理，焊缝处处理不够，会影响焊接区的搪瓷密着性，存在质量隐患。 　　该工艺的提升方向应为：内胆成型后采用整体喷丸工艺，可以确保水箱内壁尤其是焊缝处得到全面处理。优点为减少污染、提高效率、降低隐患，增加了搪瓷与钢板的密着性，提高了水箱抗腐蚀性能。目前该工艺在江苏得到应用推广。 　　2.2焊接制造工艺 　　目前国内行业中普遍采用插口式CO2保护焊接工艺。优势为：生产效率高。劣势为：水箱内壁在搪瓷时，插口处容易产生针孔，焊缝处有错边量，对搪瓷与板材的密着性产生影响。该工艺提升有两个方向：一是借鉴德国、日本等国家制造工艺，采用自熔对接不添丝氩弧焊接工艺。与插口式CO2保护焊接工艺相比，没有针孔，焊缝无错边量，焊缝的抗拉能力强，不添丝确保焊缝处膨胀系数变化不大。二是采用等离子对接自熔添丝焊接工艺。优点为工艺稳定、效率高、质量优。 　　2.3盘管换热器双壁涂塘工艺 　　目前国内外企业针对搪瓷钢盘管换热器均采用盘管外壁涂塘工艺，内壁没有做处理。水箱在系统运行过程中，由于内壁没有搪瓷，必须要求采用封闭式系统，换热介质要求具有防腐性，否则存在被腐蚀的隐患。针对该问题应该研究搪瓷钢盘管内外双壁搪瓷工艺。优势为：提高盘管抗腐性能，提高水箱及系统使用寿命。劣势为：工艺难度要求高，产品成本增加。 　　2.4盘管与内胆一体涂塘工艺 　　目前美国及国内诸多企业基本采用内胆和盘管分开搪瓷，然后再进行焊接组装。优势为：操作简便，效率高。劣势为：焊缝处理不当会产生腐蚀隐患。这种技术多应用在电热水器领域，尤其是大容量电热水器领域。由于温度可控不**过65℃，且落地式安装，水箱底部封头板材较厚，一定程度上缓解了腐蚀隐患。如果应用在太阳能系统中，这种工艺存在焊缝处被腐蚀的隐患。需要行业提升的方向是研究盘管与内胆焊接完毕后一体涂塘，涉及到的因素很多，可以作为课题研究。

壁挂式太阳能热水器壁挂式太阳能热水器属于分离式太阳能热水系统，水箱放置在阳台内，集热器放置在建筑南立面阳台上。其工作原理为：利用平板集热管将吸收的太阳辐射转换成热能。 2、工作原理 热水系统是平板集热器里面的翅片将吸收的太阳辐射转换成热能，使得集热器换热管内中的工质的温度不断升高，利用热液密度小，冷液密度大的特点，通过循环管路，在集热器与水箱之间形成冷水自上而下，热水自下而上的自然循环。通过这种循环，使水箱内的水逐渐升温。由于平板集热器内的工质为抗低温液体，能保持在零下40度不冻。所以即使高寒地区，一年四季也可正常运行。 3、系统特点 （1）分体安装：热水系统的集热器部分与水箱完全分离，集热器在阳台外部（或者阳台内部）安装，水箱充分利用阳台的室外空间，解决了高层建筑的用户无法安装太阳能热水系统的问题，并且实现了太阳能与建筑的**结合。 （2）承压运行：水循环系统为承压系统，出水压力稳定，能达到恒温恒压，冲刷感强，使洗浴更加舒适。 （3）系统节能：工质循环系统为自然循环，所以在阳光充足的情况下，提供用户热水，但是整个系统为零能耗。 （4）单向换热：平板集热器换热管内不走水，集热器和水箱是换热式工作。并且换热属于单向换热。因此，水箱内的热量会通过集热器向外流失。 （5）智能控制：系统采用智能控制器，并具有多种保护功能，使用安全方便。 （6）多能互补：太阳能与其他能源互补（例如与电能），保证用户随时使用热水。 （7）安全可靠：平板换热技术在产品中的成功运用，既提高了阳台壁挂产品的热效率，又成功实现了产品与建筑安全寿命一体化的要求，并且大大解除了传统太阳能热水器冰冻、易炸管、易漏水、易结垢等隐患，从此使传统太阳能热水器告别了“不安全”时代。 具有什么优点呢？ 安全一：冬季“防冻”　 一般的太阳能，寒冷的冬季，真空管结冰被冻，热水器也随之“冬眠”。平板技术，由于有速热工质，低温启动快，传热效率高。应用该技术的集热器在高寒地区零下40℃的环境下，管内不结冰，无任何“冻坏”的担忧。 安全二：高温“防炸” 一般真空集热管内部走水，一旦炸裂，不仅热水器也无法正常使用，而且对人身安全产生巨大威胁， 对于阳台壁挂式问题更为**，为了解决这个棘手的难题，新一代科技结晶——平板换热技术，采用特有**结构，管内无水运行，可以承受**冷热冲击不炸管。轻松享受热水，摆脱炸管担忧。 安全三：安全“防漏” 传统热水器水箱和真空管内部连通，单支真空管漏水，整个热水器随之崩溃。漏水在低温下结成“冰溜子”，威胁人身和建筑安全。平板换热技术，实现热水器全封闭运行。 安全四：轻松“防垢” 阳台壁挂式太阳热水器是将集热器放置于室外，吸收太阳光，而水箱放置于室内的太阳热水器。由于太阳集热器与水箱分离，适应了现代城市高层建筑的安装，占用自家阳台空间，互不干扰。 1、定期进行系统排污，防止管路阻塞。并对水箱进行清洗，保证水质清洁。一般一年左右清洗一次。 2、经常清除太阳集热器透明盖板上的尘埃、污垢，保持盖板的清洁以保证较高的透光率。清洗工作请在清晨或傍晚日照不强、气温较低时进行。可直接用干净拖把（较好是**）和清水清洁，作业时一定要注意自身安全，同时防止清洁用具从高处跌落。 3、集热器的吸热涂层若有损坏或脱落应及时修复。所有支架、管路等每两年涂刷一次保护漆，以防锈蚀（不锈材料，可不作处理）。 4、防止闷晒。循环系统在阳光照射下集热器的情况下停止循环称为闷晒，闷晒将会造成集热器内部温度升高，损坏涂层，使箱体保温层变形、玻璃破裂等现象，且水不会热。造成闷晒的原因可能是循环管道堵塞;在自然循环系统中也可能是冷水供水不足，热水箱中水位低于上循环管所致;在强制循环系统中可能是由于循环泵停止工作所致。此类情况应当及时报修。 5、当辅助电热用电**同期值较多时，很可能是太阳能没有作用或作用降低，需请技术人员检修，以恢复正常。 6、冬季气温低于零下25摄氏度时，多数平板集热器是不能正常使用的，只能用电辅助加热。循环管路强抗冻的可以继续使用，但要注意外接水路冰冻。

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建设太阳能热水工程肯定还是应该提前来进行确认，只有拥有了合适的设计图，这样才能够让我们看到好的设计方案，后续的使用自然也是不用我们去担心的。但是为了能够保证好建设没有问题，设计还是很关键的一点，这样才能够呈现出来的效果。但是在进行热水工程建设的过程中，还是应该考虑到以下几点才行。 　　**，运行方式的合理性 　　太阳能热水工程必须要保证好运行的合理性和可靠性，这样后续的使用自然也是可以让我们放心的。一定要使用到**设备，这样保证了安全可靠，后续的应用自然也是不用我们去担心的。如果是一些酒店、宾馆使用到的大型的设备，那么肯定还是应该考虑到多种模式的融合，一般都是需要有温差循环和直流定温结合起来的一种方式，这样使用起来的效果自然也是更好的。当热水达到了足够的用量之后，就进入到自动温差循环，也可以节省能源。 　　*二，**利用太阳能源 　　因为现在太阳能热水工程都是融合了不同类型的能源，这样使用的效果也会更好，但是在设定的时候，一定要先使用到太阳能，这样也可以有效节省不少的费用。而且也可以搭配上不用类型的辅助能源，这样即便是短时间内没有热水，也都是可以及时进行应用的。有了多种能源的融合使用，自然也是可以让我们更加放心. 　　酒店都是需要24小时供应热水，所以太阳能热水工程的建设也是非常关键，不仅是需要保证好实用性，更是不能出现品质方面的问题。一般来讲都是需要由专业的施工方上门来进行检测，确定好安装位置和具体的通道设计，这样才能够保证好的施工搭配效果。但是为了能够保证好设效果，其实还是应该关注相应的工程细节才行。 　　整体系统设计要点 　　太阳能热水工程肯定还是需要有合适的水系统改建，因为很多酒店的规格都是很大的，所以肯定还是应该做好整体上的规划工作。太阳能的优势明显，而且还可以免费应用，但是因为有很多地区可能并不是长期具有强力光照的，这个时候肯定还是需要使用到光伏的设备，也可以直接和电热水器搭配来进行使用，效果也是可以让我们放心好的。尽可能是先利用太阳能源，当太阳能不足的时候，可以启动电力系统等，这样也可以保证24小时供热水。

此外，由于平板太阳能热水器结构简单，加工方便和易于规模化生产，还使得它具有制造成本低、安装费用省和使用寿命长等特点。当然，平板太阳能集热器存在的热损失偏高和防冻等问题，也需要通过科技创新进一步得到解决。为了积极参与国际竞争，开拓国内高端市场，我们必须重视平板太阳能热水器的研究与开发，以更加开放的心态，提高我国太阳能热利用的技术水平和国际化水平。 近年来，平板太阳能集热器因使用寿命长、少维护、易与建筑相结合的特点，在城市工程市场和高层建筑阳台壁挂零售领域得到大规模的应用，随着水箱智能化的发展，其节能、舒适的使用体验度等良好的使用效果也慢慢被消费者所接受。目前平板太阳能集热器底板有镀锌板、彩涂板、镀铝锌板。镀锌板/彩涂板因其良好的耐腐蚀性和较大的价格优势作为底板被广泛应用在平板太阳能集热器上；平板太阳能集热器在安装使用后会一直暴露在自然环境中。因此，有必要对平板太阳能集热器底板进行盐雾试验以检验其耐腐蚀性和使用寿命。

**奔月通用型平板太阳能热水器系列产品，整机采用系统化平台式开放设计，通过其通用模块的调节搭配，可灵活适应不同角度、不同工位、不同规格的应用需求。其中平板集热器模块采用高度集成化、刚性化、构件化、部品化、标准化设计理念，其特点是：集热器与支架前斜撑大梁直接集成为一体化模块，两端都设计有拓展连接孔，这样支架的钢结构与平板的钢化玻璃，强强结合成一个标配模块。当它与太阳能热水器组件搭配时，可以直接生成各款家用紧凑机或分体机型，且可以在平屋顶或立墙面上，以0°、10°、30°、45°、90°直接灵活变化安装角度，来跨越适应我国南北宽广的使用维度。而在斜屋顶上，则直接依屋顶角度，顺坡或跨脊安装，以满足建筑的美感和公共安全。将集热器模块按照建筑模数要求，标准化部品化生产，则可以直接充当建筑立墙、坡**、阳台板等建材构件。集热器板芯流道，在南方除继续保留全铜流道以照顾部分顾客消费心理外，在北方则利用顺序结冰原理，采用自适应抗冻结构，通过顺应水的冰冻规律而有效管控引导流道内部的结冰渐冻顺序和膨胀应力 ，使其具有遇冷结冰时冻而不裂的主动抗冻性能，遇热化冰时自我复苏的自动恢复能力，以此来适应各种工况要求和寒冷的气候环境，进一步**自然一次水循环系统的高效运行。用150L、220L、300L水箱容量来直接满足农村大小家庭的生活热水，而 500L或正在开发的1000L、2000L的**大容量，除首先**家庭生活热水外，还可以支持农村家庭副业、家庭采暖、大棚采暖、沼气池升温等实际扩展。特别是农村沼气池的太阳能升温、保温，在冰天雪地用少量的光能热量去唤醒启动大量的生物质能，是一项十分接地气的北方农村实用技术。持续研究有望走出一条符合我国新农村生态持续发展的特色之路。结构类型:分体式
集热器件:平板型太阳能热水器
加工定制:是
内胆材质:陶瓷
容量:80-150L
颜色:白色
安装方式:挂式
集热管管数:18.0
水箱容积:150L以下
外壳材质:珠光板
支架材质:不锈钢

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