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平板太阳能热水器的基本构造及常见故障分析


平板太阳能热水器的基本构造及常见故障分析



中国太阳能热水器市场上,目前真空管热水器占有绝对优势是一个不争的事实,而且发展势头也异常火爆,前景更是迷人。但我不可忽视的近年来平板热水器异军突起,成为展会上的亮点,国内用户的新宠,国际市场的主流,甚至还被一些专家学者认为是未来太阳能热水器的发展方向。如果我沾沾自喜于真空管热水器的规模和水平,而不去认真地研究平板太阳能热水器的优势与发展,就不可能放眼长远,掌握未来,掌握进军国际高端市场的主动权。

一、平板太阳能热水器的基本构造

平板型太阳能热水器主要是由平板集热器、储水箱、水管、支架及配件等部分组成。平板集热器是平板热水器的关键部件,其热性能高低是衡量热水器好坏的重要指标。主要包括涂有选择性吸收涂层的吸热板、透光材料盖板、保温层和外壳四大部分。当阳光透过玻璃盖板照在平板吸热板上时,其中大部分太阳辐射能为吸收体所吸收,转变为热能,并传向流体通道中的工质。通过自然循环或强迫循环,而将不锈钢水箱内的水加热。
吸热板的资料国外基本上都用铜和不锈钢,国内已经大量采用铜材、铝合金、钢材、镀锌板,沿海水质较差的地区,则可用塑料或玻璃来替代。因为金属外表的反射率高,吸收率低,为了增强吸收效果,必需在金属外表也即吸热板上制备涂层。按制备工艺不同,可将涂层分为电镀涂层、电化学转化涂层、真空镀膜涂层和涂料涂层四种主要形式。因为集热器周围是空气,所以当集热器的吸热板在转变太阳辐射能量为水的热能时,也向周围环境散失热量,这就使太阳辐射能量不能全部转化成水的热量。为了减轻这部分能量的损失,吸热板上面安装透光材料盖板,使盖板透过可见光而不透过远红外线,从而减少能量散失,更有效地提高吸热板和水的温度。优质透光材料盖板对热水器的效率及寿命有很大影响。
目前国内外采用的盖板材料主要有普通平板玻璃、钢化玻璃和玻璃钢等,其中应用最广泛的还是钢化玻璃。吸热板的四周和底部安放保温材料,用来减少集热器向四周环境散失热量,以提高集热器的效率。常用的保温资料有岩棉、矿棉、聚苯乙烯和聚氨脂等。聚苯乙烯在温度较高时会收缩,因此在使用它作保温材料时,往往在与吸热板之间先放一薄层岩棉或矿棉。为了将吸热板、透光盖板和保温层组成一个整体,并保持有一定的刚度和强度便于安装,需要有一个较为坚固美观的外壳,一般用铝材、钢材、塑料、玻璃等做成。此外,平板太阳能热水器还有保温水箱、支架、管道极其配件等结构要素。

二、平板太阳能热水器的发展情况

平板太阳能热水器在国的发展经历了一个“U字形过程,现在又在新的起点上逐步抬头,引起了专家学者和企业界的高度关注。据有关资料表明,1997年我国太阳能热水器的年产量达350万平方米,其中平板太阳能热水器约占45%真空管热水器约占30%2001年我国平板太阳能热水器的比例就下降到26.3%而真空管热水器上升到63.2%截至目前,经过近10年来的继续下滑,国平板太阳能热水器产量所占份额也就仅有90%左右了然而,国际市场上,平板太阳能热水器却始终是主导产品,国外(如日本、美国等)90%以上的太阳能热水系统都采用平板型太阳集热器,即使在冬季十分寒冷的丹麦、瑞典等北欧国家也毫不例。

太阳能热水器常见问题分析以及对策

导致太阳能热水器一到冬天就罢工的主要原因有:一些小厂家生产的真空管质量差、规格小,导致热水生产系统集热效率低;整机抗冻能力差,如水箱保温效果差,热水无法保温;管路冻堵,热水循环不畅等等。

1、防冻
导致太阳能热水器一到冬天就罢工的主要原因有:一些小厂家生产的真空管质量差、规格小,导致热水生产系统集热效率低;整机抗冻能力差,如水箱保温效果差,热水无法保温;管路冻堵,热水循环不畅等等。
对策:没有安装电热防冻带(板)的用户,遇到较冷的天气,可打开太阳能热水器的热水龙头,让它缓慢滴水,以确保水流畅通,这是防止太阳能热水器管路冻堵的最有效方法。

2、避雷
太阳能热水器由于采光的需要,大多要安装在建筑物的最高处,如果没有有效的防雷措施,极容易遭到雷击,轻则击坏热水器,重则造成人身伤亡。太阳能热水器的雷电防护问题已经引起用户和防雷专业部门的重视。
对策:根据太阳能热水器的结构、使用材料及安装位置分析,它遭雷击的途径可分两种,一是直击雷击,二是雷电感应雷击。防护方法主要是在太阳能热水器附近加装避雷针,按防护类别的滚球半径计算,太阳能热水器整体都要在保护范围之内,避雷针应就近与建筑物避雷带做良好焊接。

3、防火
太阳能热水器着火一般存在两种情况,其中一种是保温材料着火,保温水箱中间的保温层一般为聚氨酯泡沫,而集热器的保温材料有聚氨酯,也有岩棉,水管的保温一般也是有机保温材料,除了岩棉,聚氨酯等材料均为可燃材料,一旦遇明火,就会被引燃。另外一种为热水器线路老化,通电时间太长引发自燃。
对策:居民家中的太阳能热水器使用时间久了,要注意检查线路是否老化。另外,不要长期接通电源,防止发生火情。

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