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    平板太阳能集热器膜层的技术探讨

平板太阳能集热器膜层的技术探讨

“如果膜层吸收率再提高1个百分点,难度增加多少?成本增加多少?”
对蓝膜及黑铬膜层、阳极氧化膜层吸收率与发射率无休止的争论,一方面造成了人们对高吸收率和低发射率膜层的极度推崇,也造成了越老越多的业外企业加入到了膜层研发和膜层设备研发的大军中,尤其是蓝膜。
膜层吸收率提高1%,需要增加多少成本?

2014316112834516.jpg平板太阳能工程
蓝膜吸收率>95%,发射率<6%;黑铬吸收率>95%,发射率<10%。
“现在蓝膜板、黑铬板、阳极氧化板的吸收率、反射率已经达到一定高的程度,如果吸收率再次提高1个百分点难度增加多少?成本增加多少?”广东膜层质量交流会上,秦皇岛鑫美源自控设备有限公司总经理杜建军发问。
板芯可以说相当于整个集热器的心脏,自然膜层就是维持心脏运行的重中之重,但目前膜层的吸收率之高及发射率之低已经做的可以,这种情况下,增加1%吸收率增加的成本与效率相比并不划算。同时,膜层仅仅起到的是吸热的作用,终反映在水箱上的温度是吸热、传热和保热各部件的综合效果,换句话说,即使不计成本的提高了膜层吸收率,整个系统的传热及保温作用做不好,结果也是于事无补。
效率低、寿命短,膜层是罪魁祸首吗?
广东膜层质量交流会的发起缘由是广东五星太阳能在自己做的工程上发现了蓝膜平板集热器衰减较为严重,进而发起这场企业现身说法的讨论会。抛却平板太阳能热水工程作为验收项目的摆设这一原因,平板太阳能热水工的寿命与效率问题也受到了普遍质疑。BLUETEC的发言人坦诚,在国外的环境中,蓝膜板的确是可以使用30年以上几乎无衰减的,因此在国外蓝膜也并没有盐雾实验。从这个角度上来讲,造成国内产品寿命短、效率不好的外在原因之一是整体环境质量差,水蒸气、SO₂、氮氧化物等有害气体进入集热器产生腐蚀,影响了产品的使用寿命及吸热效率,但另一个更重要的原因是绝大多数企业对基础材料设计、对封装工艺、对集热器结构只是处于模仿的阶段,所谓人云亦云,谈不上精益求精的研发和创新,更何谈效率提高、与建筑同寿命?膜层并非罪魁祸首,平板集热器的寿命及效率不应该是对膜层高吸收率和低发射率的过分苛责,而是注重集热器整体的相互作用。是否改进工艺可以解决密封不严产生水雾的问题?是否加以创新就可以处理掉集热器内部的有害物质提高使用寿命?怎样能更好的解决热损问题?
提高平板效率及寿命,从哪几方面着手?
曾经听到一平板制造企业讲,山东夏天的阳台壁挂板温度只能达到40℃左右,试问这种热水器在冬天是不是形同虚设?同时,黑铬板2m²的的平板集热器制造成本能低到250元人民币,按照正常价格,这个费用付完边框和玻璃盖板后就所剩无几了。
杜建军认为,要改变现在的行业现状,提高平板效率及寿命,需要从以下几方面着手:
首先是提高材料选择标准,保证产品硬件质量。如胶、密封件、保温材料、铝料、背板、玻璃、铜管等材料的质量及厚度标准;
第二是板芯流道设计、焊接工艺选择、基础材料设计(铝型材、角码、背板、玻璃、密封件)等;
第三是封装工艺,即集热器组装操作过程,铝型材和角码下料、背板压合、打胶密封、保温安装、内部清洁等。
其中,板芯流道的设计、焊接工艺的选择更是要知其然知其所以然。如集热器通气孔和排气道设计的大小、数量、方式,哪种方案效率高?激光焊和超声波焊分别适用于哪种情况,激光焊板芯的焊点多大,焊点的间距为多少效率高(现在通用为3mm左右),且传热效率怎样计算?
退一步讲,即使是板芯制作现在有缺陷,那集热器生产厂家是不是可以弥补?
“经检验证明即使在30年后,太阳能集热器的氮氧化钛蓝膜也能保持初始性能的95%,而发射率低于6%。”橘生淮南则为橘,生于淮北则为枳。要知道,国外平板使用30年之后膜层几乎无衰减依赖的并不仅是其本身的高性能。
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