太陽能工程分體平板太陽能集熱器水霧的實質(zhì)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(zhì)是說明太陽能工程集熱器的腔體內(nèi)有水,不會因日照蒸發(fā)而消失。
分析這些水分,有三個來源:
殘余水分:集熱腔體內(nèi)的材料(特別是絕熱材料)因與環(huán)境濕度平衡后所吸收的平衡水分在被封裝時帶入腔體內(nèi),在潮濕地區(qū)(如我國的兩廣和江浙地區(qū))此種殘余水分會更多,而在干燥地區(qū)(如我國的西北和內(nèi)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(fēng)暴雨的時候。
返潮水分:在潮濕環(huán)境下因內(nèi)外濕度差(外部濕度大,內(nèi)部濕度小)形成的內(nèi)部材料吸濕而產(chǎn)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(fā)后在平板集熱器的透明蓋層(玻璃)上凝結(jié)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(zhì),容易吸濕。水的導(dǎo)熱系數(shù)為空氣的25倍,冰的導(dǎo)熱系數(shù)更大。材料吸濕后濕分占據(jù)了原被空氣充滿的部分氣孔空間,研究表明,導(dǎo)熱系數(shù)為0.03W/M·K的絕熱材料,吸取1%的水分后導(dǎo)熱系數(shù)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(chǎn)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(zhì)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(yè)的用戶也有自已直接使用的觀察和經(jīng)驗。有的企業(yè)生產(chǎn)的藍膜陽臺平板集熱器在內(nèi)蒙古庫存一個冬季后,即發(fā)現(xiàn)吸收表面出現(xiàn)白斑。
水霧現(xiàn)象及其帶來的問題是嚴(yán)重的,這是外因和內(nèi)因疊加的結(jié)果,外因是環(huán)境的陰晴雨雪,狂風(fēng)暴雨,溫濕度的高低變化,大氣中有害物質(zhì),特別是PM2.5和細塵的侵襲,使平板集熱器腔體內(nèi)部在不同程度上成為了酸堿鹽霧侵襲的對象;內(nèi)因要從平板集熱器自身的結(jié)構(gòu)和材料去尋找。平板集熱器是太陽能領(lǐng)域的主導(dǎo)產(chǎn)品之一,水霧的出現(xiàn),嚴(yán)重影響了平板集熱器的熱性能和壽命。
最終發(fā)現(xiàn),影響水霧內(nèi)因主要是保溫材料含水吸濕過大、產(chǎn)品密閉不嚴(yán)和排氣效果差等三個方面。這些問題還需要行業(yè)專家與生產(chǎn)廠家共同去攻克技術(shù)上的難關(guān),更好地解決平板集熱器的水霧及腐蝕問題,生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的平板太陽能產(chǎn)品,以回饋廣大的用戶。 |