冬季太陽(yáng)能熱水器管路防凍的3個(gè)辦法

　　太陽(yáng)能熱水器以其方便安全、節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢(shì)贏(yíng)得越來(lái)越多人的認(rèn)可，然而，由于北方冬季外界氣溫比較低，上下水水管的直徑很小，大部分水管內(nèi)徑只有大約12mm左右，即使太陽(yáng)能熱水器的戶(hù)外管路做了保溫處理，但由于沒(méi)有熱源補(bǔ)充，管路持續(xù)散熱，管路里的水會(huì)結(jié)冰，一旦結(jié)冰就造成太陽(yáng)能熱水器水箱的水不能使用。造成太陽(yáng)能熱水器冬天不能用的現(xiàn)象，影響了太陽(yáng)能熱水器的銷(xiāo)售。

　　以前曾有有經(jīng)驗(yàn)的太陽(yáng)能用戶(hù)在太陽(yáng)能熱水器室內(nèi)管路上安裝一個(gè)閥門(mén)，冬天的晚上將閥門(mén)打開(kāi)，非常緩慢的將太陽(yáng)能熱水器里的熱水放出，保證管路的水不至于結(jié)冰，可是這種方法不但浪費(fèi)水，而且不便操作，筆者推薦幾種市場(chǎng)上常用的管路防凍措施，能有效地解決冬天管路凍結(jié)問(wèn)題。

　　PVC套管

　　冬天絕大部分長(zhǎng)江以北地區(qū)城市住宅都有暖氣，房子煙道(或排氣孔）的溫度可以達(dá)到10℃—16℃左右，加套PVC管這項(xiàng)技術(shù)正是利用建筑煙道內(nèi)的熱量加熱管路保證管路不凍的一種方式。

　　為保證熱空氣的流通順暢，PVC管直徑一般大于75mm，將PVC管深入煙道口內(nèi)0.5米左右。筆者建議PVC管內(nèi)管路總的橫截面積應(yīng)小于PVC管橫截面積的20%，現(xiàn)在PVC內(nèi)的水管大部分比較細(xì)，兩根上下水管每根直徑16mm左右，如果上下水管比較粗的話(huà)，要適當(dāng)加大PVC管的直徑。

　　為了保證熱量的供應(yīng)，PVC管的各連接接口必須不允許漏氣，必要時(shí)需要用密封膠粘結(jié)；管路必須沿?zé)煹酪恢眱A斜向上至熱水器上下水口，中間不許出現(xiàn)“U”型反坡，以免出現(xiàn)熱空氣流通不暢；PVC管與熱水器接口處將PVC管口用保溫材料填實(shí)，與熱水器接口處留一通氣孔保證排氣通暢，排氣孔最好傾角45°并且朝南；對(duì)PVC管要進(jìn)行保溫，尤其在管路比較長(zhǎng)，環(huán)境溫度低于零下5℃的地區(qū)。

　　此技術(shù)簡(jiǎn)單可行，筆者在內(nèi)蒙調(diào)研時(shí)，－25℃的環(huán)境下，熱水器管路仍然暢通，但是此技術(shù)也有一定的限制性：

　　因?yàn)镻VC管路是順次連接，一旦出現(xiàn)管路漏水，檢修相當(dāng)困難；

　　為了保證效果,一般在煙道口用巖棉或棉布等將煙道口周?chē)紫短顚?shí)，這樣會(huì)對(duì)煙道的排煙功能有一定的影響。

　　因?yàn)闊煹揽趦?nèi)空間有限，此種防凍方式適宜于集體安裝，多臺(tái)熱水器施工時(shí)應(yīng)根據(jù)距離遠(yuǎn)近合理搭配取熱口的位置和數(shù)量。

　　由于煙道的熱量有限，即使對(duì)PVC管進(jìn)行保溫，仍建議管路不可太長(zhǎng)，以3米為限。

　　此技術(shù)僅僅適用有暖氣、有煙道的北方用戶(hù)。

　　防凍熱管

　　防凍熱管也是利用煙道內(nèi)熱量作為熱源開(kāi)發(fā)的一種產(chǎn)品。防凍熱管是一種銅管或鋁管管內(nèi)充入相變介質(zhì)的重力熱管類(lèi)型，介質(zhì)低溫時(shí)為液態(tài)，吸收煙道或通氣孔中的熱量后氣化，氣體向上，在此過(guò)程中不斷將熱量傳遞到溫度較低部位然后凝結(jié)成液體，在重力作用下液態(tài)介質(zhì)又返回?zé)峁艿锥?，如此往?fù)，從而保證戶(hù)外管路與煙道內(nèi)溫度保持均衡，避免了管路凍結(jié)。

　　防凍熱管可穿安裝于上下水管道之內(nèi)或貼敷在管道之外，在煙道外的防凍熱管長(zhǎng)度小于2米時(shí)，可以將熱管用膠帶固定在水管外部，安裝比較方便，當(dāng)煙道外熱管長(zhǎng)度大于2米時(shí)，將熱管固定在水管之內(nèi)，此時(shí)煙道內(nèi)的熱量傳遞給上下水管、水管將熱量傳遞給水，水再將熱量傳遞給熱管，雖然熱量轉(zhuǎn)換效率降低，但是防凍效果提高；另外煙道外熱管長(zhǎng)度應(yīng)與煙道內(nèi)的熱管長(zhǎng)度大致相等才能保證防凍效果。由于熱管是靠循環(huán)液的自身重力進(jìn)行循環(huán)，所以安裝時(shí)戶(hù)外管路不允許出現(xiàn)反坡或波浪彎，必須與水平面保持10°以上的順坡角度。

　　該產(chǎn)品安裝方便，無(wú)使用成本，目前已有部分應(yīng)用。在環(huán)境溫度－30℃以上、保溫層厚度不低于4厘米情況下，維持管道不凍堵，每米室外管道需補(bǔ)充的能耗為4—5瓦，外徑￠6的熱管，導(dǎo)熱功率不低于48瓦。維持7米管道不凍堵是不成問(wèn)題的，由于此產(chǎn)品屬于新興行業(yè)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)比較少，介質(zhì)的使用壽命有待考證，插在上下水管內(nèi)時(shí)會(huì)使管路流量減小，降低用水效果，室外管路超過(guò)7米以上的則不宜安裝。

　　電伴熱帶

　　電伴熱是用電補(bǔ)充被伴熱介質(zhì)所散失的熱量，從而達(dá)到所要求溫度的一種技術(shù)，目前已廣泛應(yīng)用于石油、化工等行業(yè)。近幾年才應(yīng)用到太陽(yáng)能熱水器上。

　　電伴熱帶一般由（導(dǎo)電）線(xiàn)芯、芯帶、護(hù)套、屏蔽層、防護(hù)層組成。芯帶是一種高分子聚合物，它是由多種材料和導(dǎo)電介質(zhì)組成，經(jīng)過(guò)各種特定的化學(xué)變化和物理處理之后擠出成型，在兩條平行導(dǎo)線(xiàn)之間組成的一條保持連續(xù)平行的加熱元件。

　　電熱帶接通電源后（注意尾端線(xiàn)芯不得相互連接），電流由一根線(xiàn)芯經(jīng)過(guò)導(dǎo)電的PTC材料到另一線(xiàn)芯而形成回路。電能使導(dǎo)電材料升溫，其電阻隨即增加，當(dāng)芯帶溫度升至某值之后，電阻大到幾乎阻斷電流的程度，其溫度不再升高，與此同時(shí)電熱帶向溫度較低的被加熱體系傳熱。電熱帶的功率主要受控于傳熱過(guò)程，隨被加熱體系的溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出功率，而傳統(tǒng)的恒功率加熱器卻無(wú)此功能。

　　1. 環(huán)境溫度降低時(shí)，導(dǎo)電通路多，功率高。

　　2. 環(huán)境溫度升高時(shí)，導(dǎo)電通路少，功率輸出減少。

　　3. 環(huán)境溫度升高到某一穩(wěn)態(tài)時(shí)，破壞了電路，電阻增高，功率接近零。

　　電伴熱帶在太陽(yáng)能管路上使用時(shí)應(yīng)將伴熱帶平覆在熱水器上下水口至煙道口內(nèi)50cm左右的管路上，伴熱帶端部及與電源線(xiàn)連接處做好絕緣。當(dāng)室外氣溫低于0℃時(shí)，給電伴熱帶通電，由于伴熱帶本身具有記憶功能，可以保證保溫管路內(nèi)的溫度保持在10℃以上，從而避免了管路凍堵。

　　電伴熱帶防凍近幾年才應(yīng)用在太陽(yáng)能熱水器上，因其具有顯著的優(yōu)點(diǎn)，短時(shí)間就被絕大部分熱水器廠(chǎng)家和顧客接受，不需日常維護(hù)，運(yùn)行費(fèi)用低，能遠(yuǎn)距離控制，無(wú)需去現(xiàn)場(chǎng)操作，加熱管路可以長(zhǎng)達(dá)100米；一般情況下，不需控溫裝置即能自動(dòng)有效地控制伴熱溫度，保證被加熱體系始終處于理想溫度范圍內(nèi)；發(fā)熱均勻可以纏繞，不怕重疊，無(wú)局部過(guò)熱，可以任意剪短，施工簡(jiǎn)單、使用方便、安全可靠；不受地域限制，即使在零下40℃的地區(qū)仍然可以使用。

　　由于太陽(yáng)能熱水器管路里面的水溫變化大(最高可以到100℃)，而電伴熱帶一年中多數(shù)時(shí)間內(nèi)處于閑置狀態(tài)，所以長(zhǎng)期的冷熱沖擊對(duì)熱敏性的電伴熱帶的壽命和性能有一定影響；絕大部分電伴熱帶的使用電壓是220V，安裝時(shí)絕緣安全性能尤為重要，在一些安裝不規(guī)范的地方，每年都會(huì)發(fā)生電熱帶短路引發(fā)的著火事故，因此需要具有專(zhuān)業(yè)從業(yè)資質(zhì)的人員來(lái)安裝維護(hù)。

　　以上三種方法均具有安裝方便，價(jià)格低廉的特點(diǎn)，是目前太陽(yáng)能市場(chǎng)上通常應(yīng)用的防凍措施，實(shí)際使用中各有利弊，但無(wú)論使用何種方式，安全可靠的將熱水傳輸?shù)礁鱾€(gè)用戶(hù)的用水閥門(mén)是非常必要和必須的。只有將熱水安全可靠的運(yùn)輸?shù)轿唬ＷC用戶(hù)的使用，這才是一臺(tái)合格的熱水器。   （責(zé)編 蔣士樺）