太陽能熱水器為什么水不熱

即熱式電熱水器市場熱水器市場容量即熱式熱水器  哈佛藍(lán)勛章斯狄渢

　　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(zhuǎn)化為熱量，而是吸收的輻射能達(dá)不到相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定或者低于理想的狀態(tài)，不吸熱的原因主要有以下幾點(diǎn)：

　　1.真空管外管透光率低：國標(biāo)（GB/T17049-2005）規(guī)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(zhì)量1.5），如果采用普通的玻璃，透光率達(dá)不到此參數(shù)，肯定會(huì)影響后續(xù)的熱轉(zhuǎn)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(shí)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(yán)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(nèi)管外壁涂覆太陽選擇性吸收涂層，本涂層作為光熱轉(zhuǎn)化材料，要求具有高的吸收比，低的發(fā)射比，高的吸收比可以最大限度的吸收太陽輻射能，低的發(fā)射比盡量抑制輻射熱損失，國標(biāo)規(guī)定太陽吸收比α≥0.86(AM1.5);半球發(fā)射比εh≤0.080(80℃±5℃),如果太陽吸收比達(dá)不到此參數(shù)，涂層則不能有效地吸收輻射能，半球發(fā)射比達(dá)不到此參數(shù)熱量會(huì)輻射更多，熱水器水溫肯定不會(huì)高。實(shí)際上現(xiàn)在絕大部分的大廠家都能達(dá)到國標(biāo)要求，而且為了提高吸收比、降低發(fā)射比，紛紛聘請國外專家或與世界級(jí)的研究機(jī)構(gòu)開展合作，進(jìn)行更改工藝、調(diào)整膜系、采用新材料等等創(chuàng)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(huì)受到很大的影響，有些熱水器安裝的時(shí)候是夏天，安裝時(shí)前方物體不會(huì)造成遮擋，但是如果距離沒有足夠遠(yuǎn)，到了冬天，有可能造成遮擋。

　　5.安裝方向錯(cuò)誤：行業(yè)內(nèi)一般認(rèn)為太陽能熱水器的安裝位置應(yīng)該安裝在南偏西5-10°為最好，筆者在旅途中多次看到有的熱水器集熱器直接朝向西方，這是很不正確的。

　　6.水垢：我國很多地區(qū)水中的鈣鎂離子含量比較高，真空管內(nèi)容易產(chǎn)生水垢，而真空管內(nèi)管內(nèi)壁上的水垢會(huì)使得熱傳導(dǎo)的速度下降，水中的泥沙等雜質(zhì)也會(huì)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(qū)最好2-3年清洗真空管一次，水質(zhì)特別差的地區(qū)甚至要每半年就需要清洗一次。

　　7.根據(jù)當(dāng)?shù)鼐暥冗x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(nèi)日照時(shí)間和輻射量相對比較差的時(shí)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(shè)計(jì)的依據(jù)。

　　每個(gè)地區(qū)冬至日正午時(shí)太陽高度角H= 90°-Φ+δ

　　Φ：當(dāng)?shù)氐木暥?/p>

　　δ：-23.5°

　　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?xí)r分最理想的θ=90°-H=Φ+23.5°

　　由于地區(qū)的緯度差距，氣象數(shù)據(jù)差距，若一律按此數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)的話，不但造成生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品規(guī)格種類大大增加，而且也不是很科學(xué)，綜合考慮各種因素，一般采用當(dāng)?shù)氐木暥冉羌?0°作為熱水器夾角。

　　二、不儲(chǔ)熱

　　如果熱水器不能很好的儲(chǔ)存吸收的熱量，熱量散失太快的話，水溫會(huì)很快下降，國標(biāo)規(guī)定家用太陽熱水系統(tǒng)的平均熱損因數(shù)≤22W/(m3.K),皇明集團(tuán)的冬冠系列產(chǎn)品的平均熱損因數(shù)達(dá)到10W/(m3.K)左右，這樣在-40℃的冷庫內(nèi)，12小時(shí)的溫度降低只有3.4℃，早期的悶曬式熱水器因價(jià)格便宜、使用方便曾經(jīng)風(fēng)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(cuò)，但是因?yàn)樗渫鉀]有保溫層，熱量散失很快，吸收的熱量不能有效的儲(chǔ)存，夏天的時(shí)候熱水大約能保存到晚上12點(diǎn)左右，氣溫低于20度就不能使用，所以現(xiàn)在幾乎已被淘汰了。真空管熱水器不儲(chǔ)熱的原因有以下幾點(diǎn)：

　　1. 保溫層（發(fā)泡層）：現(xiàn)在仍有部分手工作坊式小加工廠采用人工發(fā)泡，把黑料和白料放進(jìn)去水桶，攪拌均勻后，倒進(jìn)內(nèi)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(xiàn)二次發(fā)泡和發(fā)泡空洞現(xiàn)象，發(fā)泡層的泡孔大小不一，保溫效果差。大廠家一般都使用進(jìn)口高壓數(shù)控發(fā)泡機(jī)組，可靠性高，具有恒溫、定量、預(yù)熱的功能，能最大程度地保證質(zhì)量，增強(qiáng)水箱的整體保溫性能。

　　絕大部分發(fā)泡層隱藏在熱水器的外皮之內(nèi)，肉眼看不到，用戶可以通過察看真空管孔處的發(fā)泡層粗略判斷保溫層的質(zhì)量，真空管孔處發(fā)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(xiàn)凹陷，如果水箱內(nèi)部出現(xiàn)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(shí)間之后，觸摸水箱外皮是否有散熱的高溫區(qū)，這些都需要專業(yè)人員進(jìn)行。

　　如果熱水器安裝后，沒有加水，進(jìn)行了長時(shí)間的空曬，由于水箱內(nèi)的溫度能夠達(dá)到140℃左右，高溫對發(fā)泡層會(huì)造成一定的損害，也會(huì)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(fēng)的季節(jié)水的熱量會(huì)通過這些部位進(jìn)行快速的散熱，水溫降低也會(huì)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(xiàn)細(xì)微的滲水，而熱水器又是自動(dòng)上水式的，隨著熱水流失，冷水不斷補(bǔ)入，熱量隨水散失了，水溫上升會(huì)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(nèi)用水點(diǎn)的時(shí)候溫度會(huì)有比較大的降低，維修時(shí)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(biāo)規(guī)定真空管的夾層內(nèi)氣體壓強(qiáng)p≤5.0×10-2Pa, 如果達(dá)不到此要求，夾層內(nèi)的空氣通過傳導(dǎo)和對流將熱量散失出去。

　　要使真空管具有較高的真空度，就需要真空管在排氣臺(tái)排氣時(shí)進(jìn)行較長時(shí)間的高溫保溫烘烤，以消除真空管內(nèi)的水蒸氣和其他氣體，此外還在真空管內(nèi)安裝一個(gè)鋇-鈦消氣劑，將其蒸散在真空管封口一端的外玻璃管內(nèi)表面上，像鏡面一樣，這樣真空管能在運(yùn)行時(shí)吸收管內(nèi)釋放的微量氣體，以保持真空度，實(shí)際上現(xiàn)在絕大部分廠家都能達(dá)到國標(biāo)的要求，甚至部分大廠家能夠達(dá)到10-4Pa，這時(shí)真空管的熱損系數(shù)小于國標(biāo)規(guī)定的真空管平均熱損系數(shù)ULT≤0.85W/(m3.℃)，這表示在真空管內(nèi)的水溫達(dá)到100℃時(shí)，真空管外壁的溫度基本和環(huán)境溫度一致，熱量散失很少。

　　可要檢測一根已經(jīng)生產(chǎn)完成的真空管的真空度還是比較困難，一般的方法就是看真空管底部的銀色鏡面是否完好，一旦銀色的鏡面消失，則說明真空管的真空度已經(jīng)受到破壞，需要更換此真空管了。

　　顧客雖然有時(shí)會(huì)對真空管的性能提出質(zhì)疑，但真空管如果不出現(xiàn)破損，真空度降低得很慢，所以一般出現(xiàn)熱水器水不熱的狀況，只有到了最后才會(huì)考慮更換完好的真空管。

　　現(xiàn)在我國的平板熱水器絕大部分在云南、廣東、廣西、福建地區(qū)使用，平板熱水器系熱元件的西熱效率也能達(dá)到

　　6.水箱與真空管配比不合適：現(xiàn)在顧客在選擇太陽能的時(shí)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(guān)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(shí)顧客希望自己家熱水器的水溫每天升的更高，水箱大、儲(chǔ)水多和熱水器每天溫升高是兩個(gè)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(shí)都要有熱水” 很多的促銷人員為了做好銷售也會(huì)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(chǔ)水一定多，儲(chǔ)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(huì)放一點(diǎn)水試試水溫，然后上滿水，過一會(huì)再放一點(diǎn)水，然后再上滿水，這樣一天下來，水溫肯定會(huì)受到影響！

　　三、總結(jié)

　　中醫(yī)看病講究“望聞問切”，如果熱水器出現(xiàn)水不熱的時(shí)候，我們也要做到“看摸問拆”。

　　看是指看熱水器的周圍，看熱水器安裝的朝向是否正確，看熱水器的真空管與地面的夾角是否合適，看熱水器的采光是否受到遮擋，看真空管的表面是否比較臟，看熱水器與真空管的連接處是否滲水，看真空管的銀鏡是否完好，看熱水器的水嘴和管路是否做了保溫。

　　摸是指要用手去觸摸，摸熱水器的各個(gè)連接處是否有滲水，摸真空管外壁是否熱，摸保溫層是否存在問題。

　　問是指要了解用戶的用水習(xí)慣，了解用戶的期待，消除用戶不切實(shí)際的期望，指導(dǎo)用戶了解自己的熱水器，養(yǎng)成良好的用水習(xí)慣。

　　拆是指最后拆開熱水器，清理真空管內(nèi)的水垢、雜質(zhì)，更換存在問題的水箱和真空管。

　　太陽能熱水器是為用戶提供熱水的設(shè)施，雖然現(xiàn)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(jìn)步，太陽能熱水器一定會(huì)越來越完善，真正的達(dá)到——“24小時(shí)熱水”的目標(biāo)。                                 （責(zé)編 蔣士樺）