不銹鋼在太陽(yáng)能熱水器中的應(yīng)用
熱水一直是不可或缺的生活必需品。解決人們熱水需求的途徑很多。早期用鍋灶或者爐子燒熱水,即燒即用。后來(lái)有了熱水瓶,可以隨時(shí)用上熱水。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人們收入水平的不斷提高,從20世紀(jì)90年代起,熱水器慢慢成了城鄉(xiāng)居民必備的生活電器。太陽(yáng)能熱水器作為可再生能源商業(yè)化產(chǎn)品,自1996年以來(lái),發(fā)展迅猛。2006年,太陽(yáng)能熱水器銷售總額超過(guò)200億元,各地太陽(yáng)能熱水器的生產(chǎn)廠家達(dá)5 000多家。太陽(yáng)能熱水器產(chǎn)品越來(lái)越受到人們的關(guān)注。太陽(yáng)能熱水器具有白天可以持續(xù)加熱的特性,在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上可以明顯地分為太陽(yáng)能集熱器和儲(chǔ)熱水箱兩部分,是一種典型的儲(chǔ)熱式熱水器。 太陽(yáng)能熱水器的儲(chǔ)熱水箱一直是非常關(guān)鍵的部件之一。對(duì)于熱水器而言,水箱漏水是不可修復(fù)的故障。熱水器的發(fā)展史幾乎就是一部水箱防腐技術(shù)的發(fā)展史。水箱的防腐技術(shù),對(duì)于太陽(yáng)能熱水器而言,無(wú)疑是非常重要的。太陽(yáng)能熱水器從結(jié)構(gòu)上可以分為一體式和分體式。隨著太陽(yáng)能熱利用技術(shù)的發(fā)展,太陽(yáng)能熱水器已經(jīng)被越來(lái)越多的消費(fèi)者所接受。雖然市場(chǎng)上仍以一體式非承壓太陽(yáng)能熱水器為主,但是隨著市場(chǎng)的發(fā)展,消費(fèi)者的要求越來(lái)越高,承壓太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)將越來(lái)越被用戶和生產(chǎn)廠家所關(guān)注。尤其是城市高層和小高層的用戶,由于安裝位置的限制,非承壓太陽(yáng)能熱水器已經(jīng)無(wú)法滿足這些客戶的需求。太陽(yáng)能熱水器的發(fā)展,必然和電熱水器一樣,承壓太陽(yáng)能將會(huì)成為市場(chǎng)的主導(dǎo)。
當(dāng)初,不少電熱水器制造商曾嘗試用不銹鋼焊接承壓內(nèi)膽,但短短的幾年時(shí)間,不銹鋼內(nèi)膽便淡出了電熱水器市場(chǎng)。究其原因,不銹鋼焊接時(shí),焊接熱影響區(qū)往往會(huì)發(fā)生相變和成分偏析。在這些區(qū)域,水箱的耐壓和防腐能力被極大的削弱。由于絕大多數(shù)太陽(yáng)能廠家都在使用不銹鋼水箱,這個(gè)的難題,限制了不銹鋼在電熱水器上的應(yīng)用,也限制了眾多大小太陽(yáng)能企業(yè)在承壓太陽(yáng)能熱水器上的發(fā)展?,F(xiàn)在,幾大電熱水器廠家無(wú)一例外,均采用了搪瓷內(nèi)膽技術(shù)生產(chǎn)電熱水器。國(guó)外使用此項(xiàng)技術(shù)制造熱水器的歷史可以追溯到二戰(zhàn)時(shí)期。經(jīng)過(guò)60余年的發(fā)展,這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)非常成熟并被市場(chǎng)廣泛認(rèn)可。電熱水器的這些經(jīng)驗(yàn)對(duì)于太陽(yáng)能熱水器水箱制造,尤其對(duì)于承壓式太陽(yáng)能熱水器水箱的制造,無(wú)疑是有指導(dǎo)意義的。分體承壓式太陽(yáng)能熱水器對(duì)水箱的要求非常高。首先,各地自來(lái)水的水質(zhì)不盡相同,有些地區(qū)已經(jīng)成了熱水器的雷區(qū)。其次,在極端情況下,承壓太陽(yáng)能熱水器極限水溫會(huì)超過(guò)120℃,壓力可能超過(guò)10kg。資料顯示,在10kg壓力下75℃的熱水對(duì)鋼板的腐蝕速度是常壓下室溫自來(lái)水對(duì)鋼板腐蝕速度的20倍。大多數(shù)太陽(yáng)能熱水器廠家都采用不銹鋼內(nèi)膽。對(duì)于普通非承壓的太陽(yáng)能熱水器而言,如果選用好的(當(dāng)然也是貴的)板材,不銹鋼的水箱的確可以使用相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。但是對(duì)于承壓式的太陽(yáng)能熱水器而言,不銹鋼水箱卻很難適應(yīng)苛刻的使用環(huán)境。這種內(nèi)膽已經(jīng)讓很多推廣承壓式太陽(yáng)能熱水器廠家和經(jīng)銷商吃盡了苦頭。痛定思痛,很多太陽(yáng)能熱水器的生產(chǎn)廠家,在研發(fā)承壓熱水器時(shí)已經(jīng)將搪瓷水箱作為其標(biāo)準(zhǔn)配置。近,也有一些熱水器制造商采用復(fù)合材料來(lái)處理內(nèi)膽。涂層的老化問(wèn)題是防腐是否成功的關(guān)鍵。復(fù)合材料通常是一種高分子有機(jī)材料,其在常溫下能表現(xiàn)出各種非常優(yōu)異的性能,但是,其在高溫環(huán)境下的表現(xiàn)往往不盡如人意,其廣泛應(yīng)用還需要技術(shù)的改進(jìn)和市場(chǎng)的驗(yàn)證。
太陽(yáng)能熱水器廠家投入搪瓷水箱生產(chǎn)線,目前尚有兩大障礙:一、資金投入回報(bào)問(wèn)題。北京有一家太陽(yáng)能熱水器廠家曾經(jīng)投入巨資引進(jìn)搪瓷水箱生產(chǎn)線,幾年后,仍未能收回投資。二、搪瓷技術(shù)問(wèn)題。國(guó)內(nèi)廠家引入的搪瓷水箱技術(shù),往往只是引入了設(shè)備,其搪瓷的關(guān)鍵技術(shù),如瓷釉的配方等,還被相關(guān)公司壟斷。因此搪瓷水箱生產(chǎn)成本居高不下。眾多的電熱水器廠家?guī)缀醵加凶约旱奶麓伤渖a(chǎn)線,這些廠家完全可以成為太陽(yáng)能熱水器廠家的水箱生產(chǎn)基地。目前,承壓太陽(yáng)能系統(tǒng)中配置的水箱有兩個(gè)系。在南方?jīng)]有防凍要求的時(shí)候,太陽(yáng)能系統(tǒng)中配置的水箱往往可以在電熱水器的基礎(chǔ)上,簡(jiǎn)單增加與太陽(yáng)能的循環(huán)口就可以了。這里,太陽(yáng)能是否能被充分利用,熱水是否足夠,要求產(chǎn)品設(shè)計(jì)師對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、匹配、驗(yàn)證、以及對(duì)安裝調(diào)試的嚴(yán)格把關(guān)。水箱本身的好壞,則要看水箱制造廠家的技術(shù)積累和工藝水平。在承壓系統(tǒng)里,用的更多的還是盤管水箱。應(yīng)該說(shuō)盤管水箱能有效地簡(jiǎn)化太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)。這就提高了太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的可靠性,拓寬了太陽(yáng)能熱利用的可能性。在北方,用防凍液避免了夜間低溫對(duì)系統(tǒng)的損害;在陰雨地區(qū),輔助電熱或其他熱源,保證系統(tǒng)可以全天候提供熱水。通過(guò)盤管水箱,太陽(yáng)能系統(tǒng)也能在提供熱水的同時(shí)用做采暖。盤管水箱的利用,帶來(lái)的不僅僅是產(chǎn)品的更新?lián)Q代,更是太陽(yáng)能熱利用觀念上的變更。目前盤管水箱的技術(shù)也有很多種。其中,搪瓷內(nèi)膽加搪瓷盤管是國(guó)際流行的做法,也是多年來(lái)被驗(yàn)證的確實(shí)有效的一項(xiàng)技術(shù)。銅盤管因其成本和技術(shù)上的難點(diǎn),正逐漸被取代。預(yù)計(jì),不久的將來(lái),鋼盤管水箱會(huì)成為太陽(yáng)能熱水器的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)配置。
不銹鋼在太陽(yáng)能熱水器中的應(yīng)用