平板太陽能熱水器的基本構(gòu)造及常見故障分析
一、平板太陽能熱水器的基本構(gòu)造
平板型太陽能熱水器主要是由平板集熱器、儲水箱、水管、支架及配件等部分組成。平板集熱器是平板熱水器的關(guān)鍵部件，其熱性能高低是衡量熱水器好壞的重要指標(biāo)。主要包括涂有選擇性吸收涂層的吸熱板、透光材料蓋板、保溫層和外殼四大部分。當(dāng)陽光透過玻璃蓋板照在平板吸熱板上時，其中大部分太陽輻射能為吸收體所吸收，轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，并傳向流體通道中的工質(zhì)。通過自然循環(huán)或強迫循環(huán)，而將不銹鋼水箱內(nèi)的水加熱。
吸熱板的資料國外基本上都用銅和不銹鋼，國內(nèi)已經(jīng)大量采用銅材、鋁合金、鋼材、鍍鋅板，沿海水質(zhì)較差的地區(qū)，則可用塑料或玻璃來替代。因為金屬外表的反射率高，吸收率低，為了增強吸收效果，必需在金屬外表也即吸熱板上制備涂層。按制備工藝不同，可將涂層分為電鍍涂層、電化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層、真空鍍膜涂層和涂料涂層四種主要形式。因為集熱器周圍是空氣，所以當(dāng)集熱器的吸熱板在轉(zhuǎn)變太陽輻射能量為水的熱能時，也向周圍環(huán)境散失熱量，這就使太陽輻射能量不能全部轉(zhuǎn)化成水的熱量。為了減輕這部分能量的損失，吸熱板上面安裝透光材料蓋板，使蓋板透過可見光而不透過遠(yuǎn)紅外線，從而減少能量散失，更有效地提高吸熱板和水的溫度。優(yōu)質(zhì)透光材料蓋板對熱水器的效率及壽命有很大影響。
目前國內(nèi)外采用的蓋板材料主要有普通平板玻璃、鋼化玻璃和玻璃鋼等，其中應(yīng)用最廣泛的還是鋼化玻璃。吸熱板的四周和底部安放保溫材料，用來減少集熱器向四周環(huán)境散失熱量，以提高集熱器的效率。常用的保溫資料有巖棉、礦棉、聚苯乙烯和聚氨脂等。聚苯乙烯在溫度較高時會收縮，因此在使用它作保溫材料時，往往在與吸熱板之間先放一薄層巖棉或礦棉。為了將吸熱板、透光蓋板和保溫層組成一個整體，并保持有一定的剛度和強度便于安裝，需要有一個較為堅固美觀的外殼，一般用鋁材、鋼材、塑料、玻璃等做成。此外，平板太陽能熱水器還有保溫水箱、支架、管道極其配件等結(jié)構(gòu)要素。
二、平板太陽能熱水器的發(fā)展情況
平板太陽能熱水器在國的發(fā)展經(jīng)歷了一個“U字形過程，現(xiàn)在又在新的起點上逐步抬頭，引起了專家學(xué)者和企業(yè)界的高度關(guān)注。據(jù)有關(guān)資料表明，1997年我國太陽能熱水器的年產(chǎn)量達(dá)350萬平方米，其中平板太陽能熱水器約占45%真空管熱水器約占30%2001年我國平板太陽能熱水器的比例就下降到26.3%而真空管熱水器上升到63.2%截至目前，經(jīng)過近10年來的繼續(xù)下滑，國平板太陽能熱水器產(chǎn)量所占份額也就僅有90%左右了然而，國際市場上，平板太陽能熱水器卻始終是主導(dǎo)產(chǎn)品，國外(如日本、美國等)90%以上的太陽能熱水系統(tǒng)都采用平板型太陽集熱器，即使在冬季十分寒冷的丹麥、瑞典等北歐國家也毫不例。
太陽能熱水器常見問題分析以及對策
導(dǎo)致太陽能熱水器一到冬天就罷工的主要原因有：一些小廠家生產(chǎn)的真空管質(zhì)量差、規(guī)格小，導(dǎo)致熱水生產(chǎn)系統(tǒng)集熱效率低;整機抗凍能力差，如水箱保溫效果差，熱水無法保溫;管路凍堵，熱水循環(huán)不暢等等。
1、防凍
導(dǎo)致太陽能熱水器一到冬天就罷工的主要原因有：一些小廠家生產(chǎn)的真空管質(zhì)量差、規(guī)格小，導(dǎo)致熱水生產(chǎn)系統(tǒng)集熱效率低;整機抗凍能力差，如水箱保溫效果差，熱水無法保溫;管路凍堵，熱水循環(huán)不暢等等。
對策：沒有安裝電熱防凍帶(板)的用戶，遇到較冷的天氣，可打開太陽能熱水器的熱水龍頭，讓它緩慢滴水，以確保水流暢通，這是防止太陽能熱水器管路凍堵的最有效方法。
2、避雷
太陽能熱水器由于采光的需要，大多要安裝在建筑物的最高處，如果沒有有效的防雷措施，極容易遭到雷擊，輕則擊壞熱水器，重則造成人身傷亡。太陽能熱水器的雷電防護(hù)問題已經(jīng)引起用戶和防雷專業(yè)部門的重視。
對策：根據(jù)太陽能熱水器的結(jié)構(gòu)、使用材料及安裝位置分析，它遭雷擊的途徑可分兩種，一是直擊雷擊，二是雷電感應(yīng)雷擊。防護(hù)方法主要是在太陽能熱水器附近加裝避雷針，按防護(hù)類別的滾球半徑計算，太陽能熱水器整體都要在保護(hù)范圍之內(nèi)，避雷針應(yīng)就近與建筑物避雷帶做良好焊接。
3、防火
太陽能熱水器著火一般存在兩種情況，其中一種是保溫材料著火，保溫水箱中間的保溫層一般為聚氨酯泡沫，而集熱器的保溫材料有聚氨酯，也有巖棉，水管的保溫一般也是有機保溫材料，除了巖棉，聚氨酯等材料均為可燃材料，一旦遇明火，就會被引燃。另外一種為熱水器線路老化，通電時間太長引發(fā)自燃。
對策：居民家中的太陽能熱水器使用時間久了，要注意檢查線路是否老化。另外，不要長期接通電源，防止發(fā)生火情。
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