太陽能工程分體平板太陽能集熱器水霧的實質與危害
水霧是人們對太陽能工程集熱器好壞的最直觀印象,也是太陽能工程集熱器最令人頭痛的事情。其實,水霧只是一個表象,它存在的實質是說明太陽能工程集熱器的腔體內有水,不會因日照蒸發而消失。
分析這些水分,有三個來源:
殘余水分:集熱腔體內的材料(特別是絕熱材料)因與環境濕度平衡后所吸收的平衡水分在被封裝時帶入腔體內,在潮濕地區(如我國的兩廣和江浙地區)此種殘余水分會更多,而在干燥地區(如我國的西北和內蒙古)相對就會好一些。
滲入水分:因集熱腔體的不密閉而由外部滲入的水分,如雨水,特別是狂風暴雨的時候。
返潮水分:在潮濕環境下因內外濕度差(外部濕度大,內部濕度小)形成的內部材料吸濕而產生的水分增加,實際也是為平衡濕度而形成的平衡水分。
平板集熱器中水分的危害
削弱太陽輻射:腔體里的水蒸發后在平板集熱器的透明蓋層(玻璃)上凝結為水霧,透過率會受影響,接收到的太陽輻射能量就會削弱,也加大了頂部空氣夾層的對流熱損失。
絕熱受潮:絕熱材料多為多孔物質,容易吸濕。水的導熱系數為空氣的25倍,冰的導熱系數更大。材料吸濕后濕分占據了原被空氣充滿的部分氣孔空間,研究表明,導熱系數為0.03W/M·K的絕熱材料,吸取1%的水分后導熱系數增加25%,以后會成倍增加。
吸收表面衰退:研究表明,吸收表面在鹽霧實驗中會產生不同程度的腐蝕,不同吸收表面的耐鹽霧試驗的能力也有差別,高質量的黑鉻涂層能耐達到120小時,而輻射特性特別好的藍鈦涂層甚至只有6個小時;作為非專業的用戶也有自已直接使用的觀察和經驗。有的企業生產的藍膜陽臺平板集熱器在內蒙古庫存一個冬季后,即發現吸收表面出現白斑。
水霧現象及其帶來的問題是嚴重的,這是外因和內因疊加的結果,外因是環境的陰晴雨雪,狂風暴雨,溫濕度的高低變化,大氣中有害物質,特別是PM2.5和細塵的侵襲,使平板集熱器腔體內部在不同程度上成為了酸堿鹽霧侵襲的對象;內因要從平板集熱器自身的結構和材料去尋找。平板集熱器是太陽能領域的主導產品之一,水霧的出現,嚴重影響了平板集熱器的熱性能和壽命。
最終發現,影響水霧內因主要是保溫材料含水吸濕過大、產品密閉不嚴和排氣效果差等三個方面。這些問題還需要行業專家與生產廠家共同去攻克技術上的難關,更好地解決平板集熱器的水霧及腐蝕問題,生產出優質的平板太陽能產品,以回饋廣大的用戶。 |