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解析太阳能集热工程   中 集热器的水雾问题

文章出处: 人气:1346发表时间: 2016-11-23

对于一个产品来说,质量是生命,售后服务更是保证,哪一个都不能少。目前,重销售,轻服务,是我国太阳能热利用  行业普遍存在的问题。保障用户的正常维护使用,建立健全的售后服务网络,是平板太阳能热水系统质量和信誉的一个有力保证 。

随着太阳能热利用  工程应用市场的拓展,越来越多的工程质量问题将会凸显,如何建立完善的配套服务体系,完善各个环节监管制度,明确责任制,树立太阳能热利用  企业质量信誉,是每个企业需要思考的问题。

太阳能工程   集热器接收太阳辐 射最多、技术最成熟、成本最低廉和不需跟踪的特点契合了太阳能分散性强、能流密度低和不稳定的特性,是解决人类最大量的低中温热能消耗的最有效的器件之一,其坚固可靠的板状结构便于与建筑结合,其成为太阳能热利用  赖以支撑的技术和硬件。

国家已明确将太阳 能光热利用纳入“十三五”发展规划,8亿平方米保有量的目标给行业提供了绝佳机遇,但面对行业存在的创新驱动乏力,技术发展停滞不前,特别是太阳能工程   集热器低价竞争严重、质量寿命难以保证的局面,共同思考太阳能工程   集热器技术发展路线,先谋后战,夯实太阳能热利用  的技术和产业基础,就是一个刻不容缓的课题。

太阳能工程   集热器的水雾现象

太阳能工程   集热器是太阳能热利用  行业最有成效的产品之一,特别是在发达国家,其热工理论和产品评价方法趋于完善,产品构成材料、抗内部高温高压影响和吸热板结构都有很大进步,市场应用份额高达90%。但抗雨水渗透存 在不足,作为集热器的围护腔体存在不同程度的渗水、吸潮和排湿不好等情况。一个最普遍最直观的表象就是水雾。

水雾是什么?为什么会有水雾?怎么去除水雾?由表及里,追本溯源,探究太阳能工程   集热器根本性的问题。

人们经常在居室窗 户上见到水雾,这是室内水汽遇到冰冷的玻璃凝结为水珠后的结果,从机理上讲是玻璃温度低于水汽分压所对应的饱和温度(称为露点温度)时出现的凝结现象(结露),所以寒冷天气或者早晚最为多见。其原因都是房间空气里 有水分。湿度大水分多,湿度小水分少,当气温18℃,相对湿度 40%时,含湿量( d)为5g/kg(干空气);而相 对湿度80%时,含湿量为 11g/kg (干空气),可见 含湿量增加了 1倍。

太阳能工程   集热器有水雾也是同样的道理,太阳能工程   集热器腔体内的水分在封装时,含有水分的空气,更多的是含有平衡水分(它是材料与一定状态下的空气相接触所能达到的极限含水量,以毛织物为例,相对湿度40%时,平衡水分(  X)是11kg/100kg;而相对湿度 80%时,平衡水分(  X)是20kg/100kg, 含湿量增加了 1倍。)的保温材料 ,如玻纤棉,这些称之为残余水分的水带进来的。

以一片2000×1000×90mm的平板工程机为例 粗略计算,相对湿度大概40%时,空气带进 1g水,保温材料带进 4g水,总计5g水;相对湿度 80%时,水达到 10g。在太阳照射太阳能工程   集热器时,太阳能工程   集热器实际上就是一个温室型辐射干燥器,腔体内的空气状态变了,平衡水分值会降低,高于此值的水分就会释放出来,成为过热水汽,这时是看不到的,这些水汽也会有一些从不密闭的缝隙中排出 ,剩下的在无日照后,玻璃冷却下来,到了露点,就显露出来,便能看见水雾。

太阳能工程   集热器水雾的实质

水雾是人们对太阳能工程   集热器好坏的最直观印象,也是太阳能工程   集热器最令人头痛的事情。其实,水雾只是一个表象,它存在的实质是说明太阳能工程   集热器的腔体内有水,不会因日照蒸发而消失。

分析这些水分,有 三个来源:

残余水分:集热腔 体内的材料(特别是绝热材料)因与环境湿度平衡后所吸收的平衡水分在被封装时带入腔体内,在潮湿地区(如我国的两广和江浙地区)此种残余水分会更多,而在干燥地区(如我国的西北和内蒙古)相对就会好一些。

渗入水分:因集热 腔体的不密闭而由外部渗入的水分,如雨水,特别是狂风暴雨的时候。

返潮水分:在潮湿 环境下因内外湿度差(外部湿度大,内部湿度小)形成的内部材料吸湿而产生的水分增加,实际也是为平衡湿度而形成的平衡水分。

平板集热器中水分 的危害

削弱太阳辐射:腔 体里的水蒸发后在平板集热器的透明盖层(玻璃)上凝结为水雾,透过率会受影响,接收到的太阳辐射能量就会削弱,也加大了顶部空气夹层的对流热损失。

绝热受潮:绝热材 料多为多孔物质,容易吸湿。水的导热系数为空气的25倍,冰的导热系数 更大。材料吸湿后湿分占据了原被空气充满的部分气孔空间,研究表明,导热系数为0.03W/M·K的绝热材料,吸取 1%的水分后导热系数 增加25%,以后会成倍增加 。

吸收表面衰退:研 究表明,吸收表面在盐雾实验中会产生不同程度的腐蚀,不同吸收表面的耐盐雾试验的能力也有差别,高质量的黑铬涂层能耐达到120小时,而辐射特性 特别好的蓝钛涂层甚至只有6个小时;作为非专 业的用户也有自已直接使用的观察和经验。有的企业生产的蓝膜阳台平板集热器在内蒙古库存一个冬季后,即发现吸收表面出现白斑。

结语

水雾现象及其带来 的问题是严重的,这是外因和内因叠加的结果,外因是环境的阴晴雨雪,狂风暴雨,温湿度的高低变化,大气中有害物质,特别是PM2.5和细尘的侵袭,使 平板集热器腔体内部在不同程度上成为了酸碱盐雾侵袭的对象;内因要从平板集热器自身的结构和材料去寻找。平板集热器是太阳能领域的主导产品之一,水雾的出现,严重影响了平板集热器的热性能和寿命。

最终发现,影响水 雾内因主要是保温材料含水吸湿过大、产品密闭不严和排气效果差等三个方面。这些问题还需要行业专家与生产厂家共同去攻克技术上的难关,更好地解决平板集热器的水雾及腐蚀问题,生产出优质的平板太阳能产品,以回馈广 大的用户。

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