武汉分体平板太阳能厂家批发
神农架2023-04-13 03:35:15
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联系人:殷昌云
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》第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》第5.9.2条规定:按照额定工作压力的15%到100%±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,基本不会超过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。尤其是水温超过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。由澳大利亚标准委员会和新西兰标准委员会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100%±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。要保障产品质量过硬、寿命有保障,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%-100%±5%进行压力试验,不低于8万次;额定工作压力超过0.8MPa,按照额定工作压力的15%±5%-100%±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》第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》中第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》第5.4.5.1条款衬料的可溶性中规定:X级釉瓷损失不得超过0.03mg/mm2;Y级釉瓷损失不得超过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》中第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,热水输出率普遍超过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》中第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,热水输出率普遍超过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,对搪瓷专用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。由于温度可控不超过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。
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。
航天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、坡顶、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,进一步保障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的超大容量,除首先保障家庭生活热水外,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。
航天奔月壁挂式太阳能热水器有哪些优点?1、壁挂建筑一体化: 壁挂式太阳能热水器的集热器与水箱相互分离,适合现代高层建筑的安装,可灵活安装在屋顶、天窗、和墙壁 上,不受位置限制。2、光电互补:光电自动互补,一机两用,自动化控制,自动化辅助能源加热,光电自动转换,24小时供应热水3、使用方便:全自动上水,温度任意设定, 无需人为控制,操作极其简单,打开阀门便能快速出水使用。4、管道防冻: 永不结冻,而且水箱内采用聚氨脂发泡为保温层,保温性能更佳。5、造型美观: 壁挂式太阳能热水器水箱为圆柱形,适应于各户型室内安装位置的需要。集热板造型简洁,线条流畅,框架采用加厚铝合金型材经电泳精工制作而成,美观大方,且安装方便,是别墅、高层住宅等现代高档住宅的 ,彰显环保,时尚风格,更能体现主人的高尚品位。
6、经济实惠: 壁挂式太阳能热水器比传统电热水器节能90
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