平板之憂
銷售人員要想真正成為平板的“金牌經銷商”，企業(yè)老總、研發(fā)工程師要成為平板專家，就不能僅僅知道，一張平板集熱器、一只夾套水箱、兩只管加防凍液，便是構成平板型陽臺式太陽能熱水器組合體那么簡單。
我們簡單地把“一張平板集熱器、一只夾套水箱、兩只管加防凍液”的平板型陽臺式太陽能熱水器簡稱為：“防凍液/夾套水箱/平板”循環(huán)系統(tǒng)。這樣就很直觀地知道是由夾套搪瓷水箱和平板集熱器構成的熱水器，灌注防凍液自然循環(huán)系統(tǒng)。
“防凍液/夾套水箱/平板”技術究竟是誰發(fā)明的，我們暫不做考證。目前，我國大部分上馬平板太陽能熱水器的企業(yè)都是不加思索，一窩蜂地運用了這項技術。我們不禁要問：是這項技術已經到了爐火純青的完美地步了嗎？是廣大用戶對這種產品贊不絕口了嗎？筆者相信懂得一點專業(yè)知識的人員，都不敢說是。
一位山東某品牌太陽能企業(yè)的老總在平板太陽能熱水器專業(yè)委員會成立大會期間發(fā)出了他郁悶的感言：“2010年我們賣了5萬多臺‘防凍液/夾套水箱/平板’太陽能熱水器，越賣得多，我們心里想著不敢賣了。”筆者問為什么？他非常猶豫地說：“不是我們不想賺錢，是因為用戶對產品問題意見太大。問題反映給經銷商，經銷商不敢賣了；反饋給我們，我們也不敢賣了。”
追根溯源
“防凍液/夾套水箱/平板”太陽能熱水器問題出在哪里呢？這只有通過技術分析才能真正找到問題答案。
首先，我們用排除法來分析，是否平板太陽能集熱器有問題？
當然不是。因為平板太陽能集熱器在世界上已是技術非常成熟的產品，目前國內的平板太陽能集熱器都是采用紫銅管做流道管，而管內循環(huán)工質采用防凍液，不會產生腐蝕或結冰凍壞平板集熱器。其主要核心還是在于它的關鍵參數(shù)是否符合或超過標準，是否適合該地區(qū)環(huán)境的使用，是否適合建筑的安裝要求，循環(huán)系統(tǒng)配置是否合理、先進等，并非只是簡單的組合。不管什么樣的平板太陽能集熱器拿來就用，也會造成系統(tǒng)配置的技術問題，只要有專業(yè)技術人員和專家的指導是不會有問題的。
再來分析，問題出在防凍液上嗎？
也不全是。因為防凍液是為了防凍設計的，本身沒有過錯，只有當超過兩年的保質期繼續(xù)使用時，才會出現(xiàn)凍壞集熱器的可能。還有些是在夏天使用時，隨著氣溫的升高，水箱整體溫度升高，防凍液蒸發(fā)量隨之加大，防凍液的液位下降，到上循環(huán)口露空的時候就沒有防凍液可循環(huán)了，出現(xiàn)了不產熱水，或產熱水量很少的問題，而用戶又不知道什么時候應該補充純凈水。這些都不是根本性問題，通過產品使用知識培訓等方式是能夠解決的。
問題出在哪兒呢？很顯然是在“夾套水箱”方面。
夾套水箱的全稱是：搪瓷夾套承壓式保溫水箱。夾套水箱的搪瓷內膽外面焊接了一個沒有任何防腐措施的夾套，所以與電熱水器的光身搪瓷內膽不同，電熱水器的光身搪瓷內膽工藝是非常成熟的，而夾套水箱問題就出在這個“不同”上。由于不同的構造，必須采用不同的制造工藝，就導致了“夾套水箱問題”。
夾套之禍
接下來，我們來具體分析一下夾套水箱的問題。
問題之一：
夾套水箱在高溫爐內燒結過程是“先焊夾套后燒結”的夾套內膽生產工藝。夾層阻止了電加熱器的輻射加熱，夾套將輻射傳熱轉變?yōu)榭諝鈱α鱾鳠幔瑐鳠崴俣冉档停瑹醾鬟f效率降低了很多，被夾套遮擋的局部內膽，便形成了很大范圍的低溫區(qū)。達不到搪瓷涂料的燒結溫度，使被遮擋的內膽部分不能得到熟化，涂層防腐性能大大下降，造成了使用壽命縮短的問題。
問題之二：
為了避免“先焊夾套后燒結”問題的出現(xiàn)，便采用了第二種“先燒結后焊夾套”的夾套內膽生產工藝：一是先給內膽搪瓷燒結，再將搪瓷燒結出爐的內膽外面套上金屬夾套，將兩頭的環(huán)逢進行焊接處理；二是先給搪瓷內膽外焊接兩個套環(huán)，當內膽搪瓷燒結后焊接碳鋼桶套。其結果是夾套焊接直接氧化，使用中夾套在很短時間腐蝕破壞。在內膽外殼焊接夾套，直接導致了搪瓷內膽涂層崩瓷或溶蝕，環(huán)逢內的搪瓷涂層防腐性能受到破壞的水箱，使用壽命更短，問題更嚴重。
問題之三：
夾套水箱使用運行的問題。當防凍液蒸發(fā)后液位下降，補滿純凈水后又回到最高液位，這樣就形成了一個液位“升降區(qū)”。當防凍液蒸發(fā)、液位下降時，“升降區(qū)”內腔全部充滿了水蒸氣，水蒸氣會直接導致“升降區(qū)”的夾套部分很快腐蝕，最終導致水箱報廢。
大家都知道，防凍液是60%~70%的水溶液（H2O），氧是導致物體腐蝕的罪魁禍首。所以，沒有經過任何防腐處理的水箱夾套及搪瓷內膽外層，也會受到氧化腐蝕，特別是夾套的焊接部位腐蝕速度特別快。當防凍液超過2年的保質期后繼續(xù)使用時，使其氧化腐蝕速度加劇。由于這些種種因素的存在，都會降低夾套水箱的使用壽命，問題嚴重的夾套水箱使用壽命一般不超過5年。
除了夾套水箱的制造工藝和使用運行出現(xiàn)的問題外，還有其換熱效率低，得熱量少的諸多問題。通常100L的夾套水箱分析，一般直徑為Φ340mm，夾套的長度為620mm~800mm，減去升降區(qū)實際可以換熱的長度只有500mm~650mm，實際換熱面積為0.6m2左右。夾套水箱為壁厚2mm的碳鋼，其傳熱系數(shù)為32~41W/（m·k），內有0.4mm厚的搪瓷涂層，其傳熱系數(shù)為2W/（m·k），按照傅里葉平壁傳熱方程計算其傳熱系數(shù)是非常低的，所以換熱效率低，是造成夾套水箱水不熱的主要因素。
不破不立
夾套水箱存在這么多問題，難道沒有人知道？當然不是，只不過是沒有重視而已，為了企業(yè)眼前的自身利益而自欺欺人罷了。
為了避免夾套水箱的問題，有些采用了膽中膽水箱，雖然解決了夾套氧化腐蝕問題，更大程度上減少了換熱面積，導致系統(tǒng)循環(huán)性能大大下降，循環(huán)問題加重。從一個極端走向了另一個極端，也是一種非常低級的錯誤設計。
不破不立，何言創(chuàng)新？如果我們都一味地推廣有重大問題的夾套水箱，都不敢站出來破析平板太陽熱水器市場目前存在的諸多問題，又何談“打造世界太陽能強國”？何談企業(yè)的社會責任感呢？
筆者認為，解決上述“防凍液/夾套水箱/平板”存在的技術問題，主要從三個方面進行創(chuàng)新設計：一是改進和創(chuàng)新生產工藝，提高產品質量，延長產品使用壽命；二是設計先進的集熱循環(huán)系統(tǒng)，采用新材料、新技術，提高循環(huán)系統(tǒng)的換熱效率；三是降低產品成本，真正將實惠讓給廣大用戶，促進太陽能市場的良性有序發(fā)展。
作者:陶禮德 尤洪虎
