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      太陽能熱水器水不熱全面分析
       
      發布時間:2009.12.28 新聞來源:www.brassnblades.com 瀏覽次數:
       

      太陽能熱水器水不熱全面分析

          無論何太陽能熱水器,在夏天水溫基本都能達到洗浴要求,到了冬天卻有部分用戶反映熱水器的水不熱,在我國大部分地區冬天能使用的熱水器是全玻璃真空集熱管太陽能熱水器,熱水器水不熱有很多原因,通過綜合分析,將太陽能熱水器水不熱的原因分為兩個方面——不吸熱和不儲熱。

      一、不吸熱

      不吸熱并不是指熱水器的集熱器不能夠吸收輻射能轉化為熱量,而是吸收的輻射能達不到相關國家標準規定或者低于理想的狀態,不吸熱的原因主要有以下幾點:
      1.真空管外管透光率低:國標(GB/T17049-2005)規定真空管采用硼硅玻璃3.3,玻璃管太陽透射比τ≥0.89(大氣質量1.5),如果采用普通的玻璃,透光率達不到此參數,肯定會影響后續的熱轉化效果。

      2.空氣污染:我國絕大部分城市的空氣都有一定的污染,長時間處在污染空氣中,真空管表面由灰塵和污垢形成一層阻擋層,造成玻璃管的太陽透射比降低,嚴重的能降低5%-10%,用戶最好每年入冬之前擦拭真空管外表面一次,清除表面污垢。

      3.涂層:真空管內管外壁涂覆太陽選擇性吸收涂層,本涂層作為光熱轉化材料,要求具有高的吸收比,低的發射比,高的吸收比可以最大限度的吸收太陽輻射能,低的發射比盡量抑制輻射熱損失,國標規定太陽吸收比α≥0.86(AM1.5);半球發射比εh≤0.080(80℃?℃),如果太陽吸收比達不到此參數,涂層則不能有效地吸收輻射能,半球發射比達不到此參數熱量會輻射更多,熱水器水溫肯定不會高。實際上現在絕大部分的大廠家都能達到國標要求,而且為了提高吸收比、降低發射比,紛紛聘請國外專家或與世界級的研究機構開展合作,進行更改工藝、調整膜系、采用新材料等等創新。

      4.遮擋物:如果熱水器前方有樹木、建筑、其它太陽能熱水器等物體遮擋了真空管的采光,熱水器的效率也會受到很大的影響,有些熱水器安裝的時候是夏天,安裝時前方物體不會造成遮擋,但是如果距離沒有足夠遠,到了冬天,有可能造成遮擋。

      5.安裝方向錯誤:行業內一般認為太陽能熱水器的安裝位置應該安裝在南偏西5-10拔詈,笔者哉幟途中多次看到有的热水器集壤@髦苯映蛭鞣劍饈嗆懿徽返摹?BR>6.水垢:我國很多地區水中的鈣鎂離子含量比較高,真空管內容易產生水垢,而真空管內管內壁上的水垢會使得熱傳導的速度下降,水中的泥沙等雜質也會積存在真空管的底部,真空管的有效吸熱長度減少,使真空管的集熱效率降低,熱水器水溫上升速度降低,所以一般地區最好2-3年清洗真空管一次,水質特別差的地區甚至要每半年就需要清洗一次。

      7.根據當地緯度選擇適合的熱水器集熱器夾角θ:這是為了使太陽能熱水器的受熱面與太陽高度角保持較大的角度,獲得更多的太陽輻射能。

      冬至日前后是一年內日照時間和輻射量相對比較差的時期,所以為了保證熱水器冬天好用,最好是以冬至日市的太陽高度角作為熱水器集熱器請教設計的依據
      。
      每個地區冬至日正午時太陽高度角H= 90?Φ δ

      Φ:當地的緯度

      δ:-23.5?BR>太陽能熱水器的傾角α與正午太陽高度角H是互余的,冬至時分最理想的θ=90?H=Φ 23.5?BR>由于地區的緯度差距,氣象數據差距,若一律按此數據進行設計的話,不但造成生產廠家的產品規格種類大大增加,而且也不是很科學,綜合考慮各種因素,一般采用當地的緯度角加10白魑人骷薪恰?BR>二、不儲熱

      如果熱水器不能很好的儲存吸收的熱量,熱量散失太快的話,水溫會很快下降,國標規定家用太陽熱水系統的平均熱損因數≤22W/(m3.K),皇明集團的冬冠系列產品的平均熱損因數達到10W/(m3.K)左右,這樣在-40℃的冷庫內,12小時的溫度降低只有3.4℃,早期的悶曬式熱水器因價格便宜、使用方便曾經風靡全國,悶曬式熱水器的水箱和集熱部件合二為一,表面采用黑色吸熱面,吸熱效果不錯,但是因為水箱外沒有保溫層,熱量散失很快,吸收的熱量不能有效的儲存,夏天的時候熱水大約能保存到晚上12點左右,氣溫低于20度就不能使用,所以現在幾乎已被淘汰了。真空管熱水器不儲熱的原因有以下幾點:

      1. 保溫層(發泡層):現在仍有部分手工作坊式小加工廠采用人工發泡,把黑料和白料放進去水桶,攪拌均勻后,倒進內膽和外皮之間,在容易溢料的地方放一些苯板和泡沫材料保溫,容易出現二次發泡和發泡空洞現象,發泡層的泡孔大小不一,保溫效果差。大廠家一般都使用進口高壓數控發泡機組,可靠性高,具有恒溫、定量、預熱的功能,能最大程度地保證質量,增強水箱的整體保溫性能。

        絕大部分發泡層隱藏在熱水器的外皮之內,肉眼看不到,用戶可以通過察看真空管孔處的發泡層粗略判斷保溫層的質量,真空管孔處發泡層外觀要光滑致密,不能有裂紋,用手指稍稍用力壓,不能出現凹陷,如果水箱內部出現空洞,就很難以判斷、查找,只能通過敲擊、指壓和觸摸法來尋找空洞,敲擊是用手指輕輕敲打水箱外皮,聽是否有空洞聲,指壓是指用手指用力按壓水箱外皮,察看是否有凹陷,觸摸是在太陽落山比較長的時間之后,觸摸水箱外皮是否有散熱的高溫區,這些都需要專業人員進行。

        如果熱水器安裝后,沒有加水,進行了長時間的空曬,由于水箱內的溫度能夠達到140℃左右,高溫對發泡層會造成一定的損害,也會影響水箱的保溫效果,所以要盡量避免水箱空曬。

      2.減少水嘴:如果熱水器水箱上的水嘴、排氣孔比較多,在寒冷多風的季節水的熱量會通過這些部位進行快速的散熱,水溫降低也會比較快,為了減少熱損失最好盡量減少水嘴,采用非金屬的材料,水嘴口朝下,周圍做好保溫。

      3.滲水:如果熱水器的焊縫處、真空管與水箱連接的膠圈處、熱水器上下水管路連接處出現細微的滲水,而熱水器又是自動上水式的,隨著熱水流失,冷水不斷補入,熱量隨水散失了,水溫上升會非常的慢。

      4.上下水管路:熱水器上下水管路比較長,而管路沒有保溫或者保溫比較差的話,熱水從熱水器水箱流到室內用水點的時候溫度會有比較大的降低,維修時要將水管盡可能的短,室外的水管做好保溫管,盡可能減少熱量散失。

      5.真空管的真空度:國標規定真空管的夾層內氣體壓強p≤5.0?0-2Pa, 如果達不到此要求,夾層內的空氣通過傳導和對流將熱量散失出去。

        顧客雖然有時會對真空管的性能提出質疑,但真空管如果不出現破損,真空度降低得很慢,所以一般出現熱水器水不熱的狀況,只有到了最后才會考慮更換完好的真空管。

      6.水箱與真空管配比不合適:現在顧客在選擇太陽能的時候,問題往往是“多少支管?多少升水?多少錢”顧客都希望花比較少的錢買到比較大的水箱,而在熱水器買回家之后,往往關心的是“今天水熱不熱?我家的熱水器水是否比別人家的熱?”這時顧客希望自己家熱水器的水溫每天升的更高,水箱大、儲水多和熱水器每天溫升高是兩個矛盾的要求。

        很多的用戶對于自己的熱水器了解比較少,他們的想法是“我既然買了太陽能熱水器,就需要無論何時都要有熱水” 很多的促銷人員為了做好銷售也會夸大熱水器的溫升,使得顧客對自己的熱水器抱有過高的期望,殊不知在同樣真空管的情況下水箱大,儲水一定多,儲水多,水溫上升的一定低。

      7.用戶的心理作用:用戶,尤其是第一次購買使用熱水器的用戶,對自己家的熱水器即好奇,又抱有很高的期望,熱水器安裝初期,用戶為了檢測熱水器的性能,過一會放一點水試試水溫,然后上滿水,過一會再放一點水,然后再上滿水,這樣一天下來,水溫肯定會受到影響!

        太陽能熱水器是為用戶提供熱水的設施,雖然現在的太陽能熱水器還存在著冬天水溫低、夏天水溫高,陰天沒有熱水的問題,但是隨著國家政策的支持和科技的進步,太陽能熱水器一定會越來越完善,真正的達到——“24小時熱水”的目標。

      簡單地說:

      原因:

      A、熱水器前方有遮擋物,日照時間短;

      B、上下水閥門關閉不嚴;

      C、水質不好,真空管內存有水垢使集熱效率降低;

      E、 當地空氣污染嚴重,真空管表面有灰塵,影響集熱;

      F、 水箱中熱水全部用完,即無基礎水溫,水箱容量小,用水量大;

      G、 受天氣原因影響。

      排除方法:

      A、去處遮擋物或太陽能移位;

      B、更換上水球閥;

      C、清洗真空管;

      D、把真空管表面擦洗干凈;

      E、更換大容量熱水器或加裝電加熱系統;

      F、分析天氣情況,注意熱水器上水量

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