太陽能承壓系統(tǒng)成為中高層建筑、別墅等主流趨勢，太陽能搪瓷儲熱水箱產(chǎn)品發(fā)揮著換熱、儲熱、輔熱等核心作用，其性能等直接影響系統(tǒng)的使用效果。本文主要分析太陽能搪瓷儲熱水箱耐脈沖壓力、儲熱性能、搪瓷耐熱水侵蝕、熱水輸出率、熱交換效率等核心關(guān)鍵指標(biāo)，以及太陽能搪瓷儲熱水箱生產(chǎn)過程中的前處理工藝、焊接工藝、盤管內(nèi)外涂塘工藝、整體涂塘工藝等關(guān)鍵工藝提升方向。

　　在國家節(jié)能減排戰(zhàn)略的推進(jìn)與強(qiáng)制性太陽能安裝政策推動下，太陽能承壓系統(tǒng)已經(jīng)普遍在中高層建筑、別墅等領(lǐng)域應(yīng)用，太陽能搪瓷儲熱水箱產(chǎn)品發(fā)揮著換熱、儲熱、輔熱等核心作用，其性能等直接影響系統(tǒng)的使用效果。但是由于標(biāo)準(zhǔn)的不完善以及執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)不嚴(yán)格，已經(jīng)安裝到項目中的很多儲熱水箱出現(xiàn)諸多問題，嚴(yán)重阻礙太陽能搪瓷儲熱水箱行業(yè)乃至整個太陽能熱利用行業(yè)的發(fā)展。本文針對太陽能搪瓷儲熱水箱幾個關(guān)鍵性能指標(biāo)以及生產(chǎn)過程關(guān)鍵工藝提升方向提出分析。
　　1太陽能搪瓷儲熱水箱關(guān)鍵性能指標(biāo)提升分析

　　1.1耐脈沖壓力性能指標(biāo)

　　耐脈沖實驗是影響儲水箱使用壽命的核心指標(biāo)。國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T28746-2012《家用太陽能熱水系統(tǒng)儲水箱技術(shù)條件》第7.8條規(guī)定:封閉式儲水箱在經(jīng)過8萬次脈沖壓力試驗后，儲水箱焊縫應(yīng)無滲漏，應(yīng)無明顯變形和開裂。國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T28745-2012《家用太陽能熱水系統(tǒng)儲水箱試驗方法》第5.9.2條規(guī)定：按照額定工作壓力的15%到±5%之間的數(shù)值交替、循環(huán)次數(shù)8萬次。國內(nèi)額定工作壓力正常為0.7MPa。

　　以上標(biāo)準(zhǔn)參考了國家電熱水器水箱的標(biāo)準(zhǔn)要求。電熱水器使用溫度可控，基本不會超過65℃。而太陽能儲熱水箱受氣溫、安裝地區(qū)、系統(tǒng)配置影響，水溫升降幅度較大。尤其是水溫超過65℃后，增強(qiáng)了氯離子活性，內(nèi)膽將會加速腐蝕。溫度的變化也對內(nèi)膽膨脹穩(wěn)定性提出了更高的要求。太陽能搪瓷儲熱水箱目標(biāo)的國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)偏低。由澳大利亞標(biāo)準(zhǔn)和新西蘭標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)合頒發(fā)的澳洲標(biāo)準(zhǔn)AS/NZS4692.1:2005《電熱水器能量消耗、性能與通用要求》中規(guī)定：按照額定工作壓力的15%±5%到±5%，脈沖次數(shù)為25~60/min、總的壓力脈沖次數(shù)為25萬次。

　　國內(nèi)企業(yè)宣傳時屢次刷新脈沖試驗次數(shù)，從8萬次到10萬次、16萬次、25萬次乃至30萬次，值得注意的是，僅從次數(shù)無法判斷性能優(yōu)劣，應(yīng)該建立在統(tǒng)一的測試壓力標(biāo)準(zhǔn)上。要保障產(chǎn)品質(zhì)量過硬、壽命有保障，國內(nèi)水箱企業(yè)要在國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上向國際標(biāo)準(zhǔn)看齊靠攏。具體可分兩步走，dy步：額定工作壓力低于0.8MPa，按照0.8MPa的15%±5%-±5%進(jìn)行壓力試驗，不低于8萬次;額定工作壓力超過0.8MPa，按照額定工作壓力的15%±5%-±5%進(jìn)行壓力試驗，不低于8萬次。第二步:著手提高標(biāo)準(zhǔn)到澳洲標(biāo)準(zhǔn)“0.9MPa，25萬次”遞進(jìn)。

　　1.2儲熱性能指標(biāo)

　　儲水箱的平均熱損因數(shù)決定著儲水箱儲熱性能。在國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T28746-2012《家用太陽能熱水系統(tǒng)儲水箱技術(shù)要求》第7.2條儲熱性能中規(guī)定：儲水箱平均熱損因數(shù)應(yīng)小于16W/(m3·K)。該熱損因數(shù)適用于中國中部、南部地區(qū)，考慮到北部地區(qū)冬季溫度較低，該平均熱損因數(shù)偏低。將平均熱損因數(shù)調(diào)整為儲水箱平均熱損因數(shù)應(yīng)小于14W/(m3·K)，作為水箱行業(yè)整體提升方向。

　　1.3耐熱水侵蝕性指標(biāo)

　　我國QB/T2590《貯水式熱水器搪瓷制件》中第3.3理化性能中規(guī)定耐熱水侵蝕性要求失重≤6g/m2，測試方法是2個階段，每個階段21天，測試流失量。澳洲標(biāo)準(zhǔn)AS/NZS4692.1:

　　2005《電熱水器能量消耗、性能與通用要求》第5.4.5.1條款襯料的可溶性中規(guī)定：X級釉瓷損失不得超過0.03mg/mm2;Y級釉瓷損失不得超過0.015mg/mm2。測試方式是24個小時為一個循環(huán)，測試6個循環(huán)，測試流失量。結(jié)合測試方法的不同，通過分析可以得出中國標(biāo)準(zhǔn)要求是澳大利亞的1/2左右。

　　經(jīng)過測試，陽臺壁掛夾套水箱企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為“失重≤4g/m2”，實測平均值在“失重≤3.2g/m2”。建議行業(yè)水箱企業(yè)搪瓷水箱耐熱水侵蝕性應(yīng)“失重≤5g/m2”乃至澳洲標(biāo)準(zhǔn)作為提升方向。

　　1.4熱水輸出率性能指標(biāo)

　　在國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T28746-2012《家用太陽能熱水系統(tǒng)儲水箱技術(shù)要求》中第7.10條要求：“立式封閉式儲水箱的熱水輸出率不低于60%”。通過產(chǎn)品實際檢測，按照標(biāo)準(zhǔn)要求生產(chǎn)的產(chǎn)品，熱水輸出率普遍超過80%，乃至達(dá)到87%?？紤]到用戶的實際使用舒適性，水箱企業(yè)在生產(chǎn)水箱時應(yīng)優(yōu)化結(jié)構(gòu)，將立式水箱熱水輸出率不低于75%乃至更高作為提升方向。

　　在國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T28746-2012《家用太陽能熱水系統(tǒng)儲水箱技術(shù)要求》中第7.10條要求：“臥式封閉式儲水箱的熱水輸出率不低于50%”。通過產(chǎn)品實際檢測，按照標(biāo)準(zhǔn)要求生產(chǎn)的產(chǎn)品，熱水輸出率普遍超過70%，乃至達(dá)到78%?？紤]到用戶的實際使用舒適性，水箱企業(yè)在生產(chǎn)水箱時應(yīng)優(yōu)化結(jié)構(gòu)，將臥式水箱熱水輸出率不低于65%或更高作為提升方向。

　　1.5熱交換效率性能指標(biāo)

　　熱交換效率影響儲水箱與集熱系統(tǒng)匹配后的交換量，影響用戶使用效果。國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T28746-2012《家用太陽能熱水系統(tǒng)儲水箱技術(shù)要求》中沒有規(guī)定熱交換效率指標(biāo)。該指標(biāo)直接影響著系統(tǒng)使用效果，也影響著熱交換器成本。經(jīng)不完全統(tǒng)計，國際標(biāo)準(zhǔn)中沒有完全明確儲水箱的熱交換效率，但是熱交換效率應(yīng)作為搪瓷水箱的核心因素來考量。由于沒有該要求，部分企業(yè)生產(chǎn)的夾套、盤管等熱交換器面積偏差很大，影響整體性能。為規(guī)范水箱熱交換器與集熱系統(tǒng)有效匹配，防止企業(yè)偷工減料，建議企業(yè)在生產(chǎn)和檢測系統(tǒng)時，應(yīng)該將熱交換效率不低于85%作為考慮因素。

　　2太陽能搪瓷儲熱水箱制造工藝提升方向

　　太陽能搪瓷水箱制造工藝較多，針對前處理工藝、焊接工藝、盤管換熱器涂塘工藝、盤管與內(nèi)膽一體涂塘工藝等關(guān)鍵工藝的提升方向進(jìn)行分析。

　　2.1內(nèi)膽板材前處理工藝

　　部分企業(yè)在前期處理工藝中，對搪瓷碳鋼板材采用酸洗工藝，該方式較為落后。劣勢在于：存在表面處理不干凈、影響搪瓷密著性等問題，降低水箱使用壽命，并且污染環(huán)境。部分規(guī)模企業(yè)采用對原材料板材進(jìn)行拋丸工藝處理，處理之后再進(jìn)行卷圓和焊接。優(yōu)勢在于：與酸洗工藝相比，一定程度上提高了生產(chǎn)效率、密著性和產(chǎn)品質(zhì)量。但由于僅對原材料板材拋丸處理，焊縫處處理不夠，會影響焊接區(qū)的搪瓷密著性，存在質(zhì)量隱患。

　　該工藝的提升方向應(yīng)為：內(nèi)膽成型后采用整體噴丸工藝，可以確保水箱內(nèi)壁尤其是焊縫處得到全面處理。優(yōu)點為減少污染、提率、降低隱患，增加了搪瓷與鋼板的密著性，提高了水箱抗腐蝕性能。目前該工藝在江蘇得到應(yīng)用推廣。

　　2.2焊接制造工藝

　　目前國內(nèi)行業(yè)中普遍采用插口式CO2保護(hù)焊接工藝。優(yōu)勢為：生產(chǎn)。劣勢為：水箱內(nèi)壁在搪瓷時，插口處容易產(chǎn)生針孔，焊縫處有錯邊量，對搪瓷與板材的密著性產(chǎn)生影響。該工藝提升有兩個方向：一是借鑒德國、日本等國家制造工藝，采用自熔對接不添絲氬弧焊接工藝。與插口式CO2保護(hù)焊接工藝相比，沒有針孔，焊縫無錯邊量，焊縫的抗拉能力強(qiáng)，不添絲確保焊縫處膨脹系數(shù)變化不大。二是采用等離子對接自熔添絲焊接工藝。優(yōu)點為工藝穩(wěn)定、、質(zhì)量優(yōu)。

　　2.3盤管換熱器雙壁涂塘工藝

　　目前國內(nèi)外企業(yè)針對搪瓷鋼盤管換熱器均采用盤管外壁涂塘工藝，內(nèi)壁沒有做處理。水箱在系統(tǒng)運行過程中，由于內(nèi)壁沒有搪瓷，要求采用封閉式系統(tǒng)，換熱介質(zhì)要求具有防腐性，否則存在被腐蝕的隱患。針對該問題應(yīng)該研究搪瓷鋼盤管內(nèi)外雙壁搪瓷工藝。優(yōu)勢為：提高盤管抗腐性能，提高水箱及系統(tǒng)使用壽命。劣勢為：工藝難度要求高，產(chǎn)品成本增加。

　　2.4盤管與內(nèi)膽一體涂塘工藝

　　目前美國及國內(nèi)諸多企業(yè)基本采用內(nèi)膽和盤管分開搪瓷，然后再進(jìn)行焊接組裝。優(yōu)勢為：操作簡便，。劣勢為：焊縫處理不當(dāng)會產(chǎn)生腐蝕隱患。這種技術(shù)多應(yīng)用在電熱水器領(lǐng)域，尤其是大容量電熱水器領(lǐng)域。由于溫度可控不超過65℃，且落地式安裝，水箱底部封頭板材較厚，一定程度上緩解了腐蝕隱患。如果應(yīng)用在太陽能系統(tǒng)中，這種工藝存在焊縫處被腐蝕的隱患。需要行業(yè)提升的方向是研究盤管與內(nèi)膽焊接完畢后一體涂塘，涉及到的因素很多，可以作為課題研究。

壁掛式太陽能熱水器壁掛式太陽能熱水器屬于分離式太陽能熱水系統(tǒng)，水箱放置在陽臺內(nèi)，集熱器放置在建筑南立面陽臺上。其工作原理為：利用平板集熱管將吸收的太陽輻射轉(zhuǎn)換成熱能。





2、工作原理
熱水系統(tǒng)是平板集熱器里面的翅片將吸收的太陽輻射轉(zhuǎn)換成熱能，使得集熱器換熱管內(nèi)中的工質(zhì)的溫度不斷升高，利用熱液密度小，冷液密度大的特點，通過循環(huán)管路，在集熱器與水箱之間形成冷水自上而下，熱水自下而上的自然循環(huán)。通過這種循環(huán)，使水箱內(nèi)的水逐漸升溫。由于平板集熱器內(nèi)的工質(zhì)為抗低溫液體，能保持在零下40度不凍。所以即使高寒地區(qū)，一年四季也可正常運行。






3、系統(tǒng)特點


（1）分體安裝：熱水系統(tǒng)的集熱器部分與水箱完全分離，集熱器在陽臺外部（或者陽臺內(nèi)部）安裝，水箱充分利用陽臺的室外空間，解決了高層建筑的用戶無法安裝太陽能熱水系統(tǒng)的問題，并且實現(xiàn)了太陽能與建筑的結(jié)合。
（2）承壓運行：水循環(huán)系統(tǒng)為承壓系統(tǒng)，出水壓力穩(wěn)定，能達(dá)到恒溫恒壓，沖刷感強(qiáng)，使洗浴更加舒適。
（3）系統(tǒng)節(jié)能：工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)為自然循環(huán)，所以在陽光充足的情況下，提供用戶熱水，但是整個系統(tǒng)為零能耗。
（4）單向換熱：平板集熱器換熱管內(nèi)不走水，集熱器和水箱是換熱式工作。并且換熱屬于單向換熱。因此，水箱內(nèi)的熱量會通過集熱器向外流失。
（5）智能控制：系統(tǒng)采用智能控制器，并具有多種保護(hù)功能，使用安全方便。
（6）多能互補(bǔ)：太陽能與其他能源互補(bǔ)（例如與電能），用戶隨時使用熱水。
（7）安全可靠：平板換熱技術(shù)在產(chǎn)品中的成功運用，既提高了陽臺壁掛產(chǎn)品的熱效率，又成功實現(xiàn)了產(chǎn)品與建筑安全壽命一體化的要求，并且大大解除了傳統(tǒng)太陽能熱水器冰凍、易炸管、易漏水、易結(jié)垢等隱患，從此使傳統(tǒng)太陽能熱水器告別了“不安全”時代。


具有什么優(yōu)點呢？





安全一：冬季“防凍”　
一般的太陽能，寒冷的冬季，真空管結(jié)冰被凍，熱水器也隨之“冬眠”。平板技術(shù)，由于有速熱工質(zhì)，低溫啟動快，傳熱。應(yīng)用該技術(shù)的集熱器在高寒地區(qū)零下40℃的環(huán)境下，管內(nèi)不結(jié)冰，無任何“凍壞”的擔(dān)憂。
安全二：高溫“防炸”
一般真空集熱管內(nèi)部走水，一旦炸裂，不僅熱水器也無法正常使用，而且對人身安全產(chǎn)生威脅， 對于陽臺壁掛式問題更為，為了解決這個棘手的難題，新一代科技結(jié)晶——平板換熱技術(shù)，采用特有專利結(jié)構(gòu)，管內(nèi)無水運行，可以承受超冷熱沖擊不炸管。輕松享受熱水，擺脫炸管擔(dān)憂。
安全三：安全“防漏”
傳統(tǒng)熱水器水箱和真空管內(nèi)部連通，單支真空管漏水，整個熱水器隨之崩潰。漏水在低溫下結(jié)成“冰溜子”，威脅人身和建筑安全。平板換熱技術(shù)，實現(xiàn)熱水器全封閉運行。
安全四：輕松“防垢”
陽臺壁掛式太陽熱水器是將集熱器放置于室外，吸收太陽光，而水箱放置于室內(nèi)的太陽熱水器。由于太陽集熱器與水箱分離，適應(yīng)了現(xiàn)代城市高層建筑的安裝，占用自家陽臺空間，互不干擾。



1、定期進(jìn)行系統(tǒng)排污，防止管路阻塞。并對水箱進(jìn)行清洗，水質(zhì)清潔。一般一年左右清洗一次。

2、經(jīng)常清除太陽集熱器透明蓋板上的塵埃、污垢，保持蓋板的清潔以較高的透光率。清洗工作請在清晨或傍晚日照不強(qiáng)、氣溫較低時進(jìn)行。可直接用干凈拖把（好是）和清水清潔，作業(yè)時一定要注意自身安全，同時防止清潔用具從高處跌落。

3、集熱器的吸熱涂層若有損壞或脫落應(yīng)及時修復(fù)。所有支架、管路等每兩年涂刷一次保護(hù)漆，以防銹蝕（不銹材料，可不作處理）。

4、防止悶曬。循環(huán)系統(tǒng)在陽光照射下集熱器的情況下停止循環(huán)稱為悶曬，悶曬將會造成集熱器內(nèi)部溫度升高，損壞涂層，使箱體保溫層變形、玻璃破裂等現(xiàn)象，且水不會熱。造成悶曬的原因可能是循環(huán)管道堵塞;在自然循環(huán)系統(tǒng)中也可能是冷水供水不足，熱水箱中水位低于上循環(huán)管所致;在強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)中可能是由于循環(huán)泵停止工作所致。此類情況應(yīng)當(dāng)及時報修。

5、當(dāng)輔助電熱用電同期值較多時，很可能是太陽能沒有作用或作用降低，需請技術(shù)人員檢修，以恢復(fù)正常。

6、冬季氣溫低于零下25攝氏度時，多數(shù)平板集熱器是不能正常使用的，只能用電輔助加熱。循環(huán)管路強(qiáng)抗凍的可以繼續(xù)使用，但要注意外接水路冰凍。

建設(shè)太陽能熱水工程肯定還是應(yīng)該提前來進(jìn)行確認(rèn)，只有擁有了合適的設(shè)計圖，這樣才能夠讓我們看到好的設(shè)計方案，后續(xù)的使用自然也是不用我們?nèi)?dān)心的。但是為了能夠好建設(shè)沒有問題，設(shè)計還是很關(guān)鍵的一點，這樣才能夠呈現(xiàn)出來的效果。但是在進(jìn)行熱水工程建設(shè)的過程中，還是應(yīng)該考慮到以下幾點才行。
　　，運行方式的合理性

　　太陽能熱水工程要好運行的合理性和可靠性，這樣后續(xù)的使用自然也是可以讓我們放心的。一定要使用到設(shè)備，這樣了安全可靠，后續(xù)的應(yīng)用自然也是不用我們?nèi)?dān)心的。如果是一些酒店、賓館使用到的大型的設(shè)備，那么肯定還是應(yīng)該考慮到多種模式的融合，一般都是需要有溫差循環(huán)和直流定溫結(jié)合起來的一種方式，這樣使用起來的效果自然也是更好的。當(dāng)熱水達(dá)到了足夠的用量之后，就進(jìn)入到自動溫差循環(huán)，也可以節(jié)省能源。

　　第二，利用太陽能源

　　因為現(xiàn)在太陽能熱水工程都是融合了不同類型的能源，這樣使用的效果也會更好，但是在設(shè)定的時候，一定要先使用到太陽能，這樣也可以有效節(jié)省不少的費用。而且也可以搭配上不用類型的輔助能源，這樣即便是短時間內(nèi)沒有熱水，也都是可以及時進(jìn)行應(yīng)用的。有了多種能源的融合使用，自然也是可以讓我們更加放心.

　　酒店都是需要24小時供應(yīng)熱水，所以太陽能熱水工程的建設(shè)也是非常關(guān)鍵，不僅是需要好實用性，更是不能出現(xiàn)品質(zhì)方面的問題。一般來講都是需要由的施工方上門來進(jìn)行檢測，確定好安裝位置和具體的通道設(shè)計，這樣才能夠好的施工搭配效果。但是為了能夠好設(shè)效果，其實還是應(yīng)該關(guān)注相應(yīng)的工程細(xì)節(jié)才行。
　　整體系統(tǒng)設(shè)計要點

　　太陽能熱水工程肯定還是需要有合適的水系統(tǒng)改建，因為很多酒店的規(guī)格都是很大的，所以肯定還是應(yīng)該做好整體上的規(guī)劃工作。太陽能的優(yōu)勢明顯，而且還可以免費應(yīng)用，但是因為有很多地區(qū)可能并不是長期具有強(qiáng)力光照的，這個時候肯定還是需要使用到光伏的設(shè)備，也可以直接和電熱水器搭配來進(jìn)行使用，效果也是可以讓我們放心好的。盡可能是先利用太陽能源，當(dāng)太陽能不足的時候，可以啟動電力系統(tǒng)等，這樣也可以24小時供熱水。

航天奔月壁掛式太陽能熱水器有哪些優(yōu)點？1、壁掛建筑一體化： 壁掛式太陽能熱水器的集熱器與水箱相互分離，適合現(xiàn)代高層建筑的安裝,可靈活安裝在屋頂、天窗、和墻壁 上，不受位置限制。2、光電互補(bǔ)：光電自動互補(bǔ)，一機(jī)兩用，自動化控制，自動化輔助能源加熱，光電自動轉(zhuǎn)換，24小時供應(yīng)熱水3、使用方便：全自動上水，溫度任意設(shè)定， 無需人為控制，操作極其簡單，打開閥門便能快速出水使用。4、管道防凍： 結(jié)凍，而且水箱內(nèi)采用聚氨脂發(fā)泡為保溫層，保溫性能更佳。5、造型美觀： 壁掛式太陽能熱水器水箱為圓柱形，適應(yīng)于各戶型室內(nèi)安裝位置的需要。集熱板造型簡潔，線條流暢，框架采用加厚鋁合金型材經(jīng)電泳精工制作而成，美觀大方，且安裝方便，是別墅、高層住宅等現(xiàn)代住宅的，彰顯環(huán)保，時尚風(fēng)格，更能體現(xiàn)主人的高尚品位。
6、經(jīng)濟(jì)實惠： 壁掛式太陽能熱水器比傳統(tǒng)電熱水器節(jié)能90% 。