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隨著工程市場的發(fā)展，平板太陽能被越來越多的應(yīng)用到工程項(xiàng)目中，其發(fā)展前景看好。但是經(jīng)過多年的應(yīng)用，平板太陽能集熱器存在的問題也逐一顯現(xiàn)。近日，本刊記者通過網(wǎng)絡(luò)調(diào)查、電話采訪、發(fā)放調(diào)查問卷等多種方式做了市場調(diào)研。本次共調(diào)研了約200位平板太陽能集熱器用戶、工程商，共收到173份有效調(diào)研數(shù)據(jù)，以下是調(diào)研的結(jié)果及分析。
一、平板集熱器經(jīng)常出現(xiàn)的故障調(diào)研發(fā)現(xiàn)，平板太陽能集熱器故障頻率較高的是集管、排管與板芯焊接處，易發(fā)生腐蝕、開裂、脫漏，造成介質(zhì)滲漏。其次是集熱器內(nèi)部起水霧。水霧會(huì)帶來一系列不良后果：1.將陽光反射出去，輕者反射5%，重者反射60%以上；2.腐蝕鍍膜涂層，使涂層吸熱性能大幅度衰減；3.腐蝕管板接觸間隙，使管板之間熱阻加大；4.腐蝕焊點(diǎn)，焊點(diǎn)強(qiáng)度逐漸下降，最終導(dǎo)致焊點(diǎn)脫落。
二、原材料須加強(qiáng)和換的部件用戶反映平板太陽能集熱器某些部件的原材料應(yīng)該提升或更換，需更換的部件主要包括以下幾個(gè)方面：
1.外殼材料，包括背板和邊框材料。背板材料需要更換是因?yàn)楸嘲迦菀壮霈F(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，而邊框材料的更換是為了保證集熱器的密封性，防止內(nèi)部起水霧。
2.集管連接方式和接頭材質(zhì)。集管焊接處經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)腐蝕、開裂、滲漏等現(xiàn)象。不少用戶反映，應(yīng)繼續(xù)使用銅排管，反對(duì)把流道變小、變薄。
3.保溫材料，防止熱量損失，提高集熱性能。
4.玻璃蓋板。玻璃蓋板的材質(zhì)必須是抗壓能力強(qiáng)的鋼化玻璃，且要選用高透光率的蓋板材料。
三、應(yīng)提高的工藝
通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，平板太陽能集熱器需從以下幾個(gè)方面進(jìn)行技術(shù)提升。
1.焊接技術(shù)
目前，平板焊接技術(shù)主要是氧焊、超聲波焊接和激光焊接。在生產(chǎn)過程中，對(duì)于氧焊要求焊接牢固、不泄露，銅管無變形；對(duì)于超聲波焊接和激光焊接要求焊點(diǎn)均勻、牢固，對(duì)吸熱板破壞小。最常見的問題是流道銅管和鋁板焊接時(shí)，由于材質(zhì)熔點(diǎn)參數(shù)差異，易造成假焊現(xiàn)象，嚴(yán)重影響集熱器的集熱性能。由于焊接點(diǎn)都在集熱器內(nèi)部，一旦出現(xiàn)問題，難以維修，整個(gè)集熱器都將報(bào)廢。因此，改進(jìn)焊接工藝是提高集熱器質(zhì)量的重要方法之一。
2.集熱器密封和呼吸技術(shù)密封技術(shù)和呼吸技術(shù)與整個(gè)平板集熱器的使用性能密切相關(guān)。密封性好的集熱器產(chǎn)品不僅可以減少對(duì)外的熱量損失，還可以避免外界水汽、腐蝕性氣體和粉塵等因素對(duì)集熱性能的影響。而集熱器吸收太陽輻射后溫度升高，集熱器內(nèi)部空氣受熱膨脹，必須通過呼吸口向外排出；到了傍晚氣溫降低，外部空氣回流到集熱器內(nèi)部。
在這個(gè)循環(huán)中，環(huán)境空氣中的腐蝕性氣體會(huì)影響選擇性吸收涂層的吸收效率和使用壽命，而帶入集熱器的水汽會(huì)加大集熱板芯與玻璃蓋板間的對(duì)流換熱，并且集熱器玻璃棉或巖棉保溫材料吸收水分后保溫性能將大大降低。另一方面，集熱器內(nèi)銅管與吸熱鋁板焊點(diǎn)（特別是激光焊接）在潮濕空氣中極易發(fā)生電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象。因此，集熱器的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循整體密封的原則，呼吸口在起到呼吸作用的同時(shí)，要提高防水防塵性能，并選用非親水的保溫材料。在如何提高集熱器密封性方面，有用戶反映可以學(xué)習(xí)德國密封技術(shù)和飛機(jī)中空玻璃的呼吸氣囊等技術(shù)。
3.集熱技術(shù)平板太陽能集熱器的集熱技術(shù)主要體現(xiàn)在太陽能選擇性吸收涂層。由于技術(shù)工藝的不同，不同涂層的吸收率、發(fā)射率及使用壽命也不同。黑鉻涂層是由金屬鉻和氧化鉻組成的金屬陶瓷型涂層，特殊結(jié)構(gòu)材料的表面效應(yīng)使其具有高穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，該涂層吸率為0.97，發(fā)射率約為0.12，中性鹽霧試驗(yàn)大于120h。陽極氧化是指對(duì)金屬襯底進(jìn)行陽極氧化處理，制備具有梯度分布的多孔表面，然后通過在孔洞中摻入金屬來獲得高的太陽能吸收率，與襯底的低紅外發(fā)射特性配合可獲得選擇性吸收效果，涂層與金屬結(jié)合較為穩(wěn)定，吸收率在0.85～0.91之間，發(fā)射率0.15，中性鹽霧測試約24h。
藍(lán)鈦涂層技術(shù)采用電子束蒸發(fā)的方法將鈦和石英在電子射線槍的作用下被汽化，汽化物在加入氮和氧后發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成氮氧化鈦，最后在金屬（銅）帶上沉積冷凝成涂層，該涂層厚度較薄，且涂層與金屬底板的附著力不強(qiáng)，涂層吸收率約為0.96，發(fā)射率最低只有0.05，不過中性鹽霧測試不到6h。
當(dāng)然，產(chǎn)品的集熱性能不僅與吸收涂層有關(guān)，其密封性能、用料、制造工藝及后期的保養(yǎng)等對(duì)產(chǎn)品壽命均有很大的影響。
4.產(chǎn)品安全技術(shù)
平板太陽能集熱器安裝在室外，不可避免在強(qiáng)風(fēng)、暴雨、冰雹等極端天氣條件下運(yùn)行，必須保證集熱器的安裝牢固和自身抗沖擊性能。相比真空管集熱器，同等面積的平板集熱器對(duì)強(qiáng)風(fēng)的承載面積更大，且自重又小于裝滿水的真空管集熱器，因此其支架必須加厚加固，同時(shí)表面應(yīng)做防銹處理。平板集熱器所采用的低鐵鋼化玻璃可抵御直徑30mm鋼球0.5m的自由落體撞擊，一般都可經(jīng)受暴雨和冰雹等較大負(fù)載；另一方面，由于鋼化玻璃中硫化鎳的存在會(huì)引起自爆現(xiàn)象，一般要求選用自爆率要小于1覿的鋼化玻璃。
5.保溫技術(shù)
除上述技術(shù)外，保溫技術(shù)也是應(yīng)提高的工藝，尤其是保溫材料的選擇方面，要選擇熱損失小的保溫材料。
四、調(diào)研分析
1.隨著我國城鎮(zhèn)化發(fā)展的推進(jìn)，平板太陽能集熱器越來越多地應(yīng)用于相關(guān)工程市場項(xiàng)目上。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，影響用戶購買平板太陽能集熱器的因素見圖1。
由圖可知，平板太陽能集熱器的質(zhì)量是影響用戶購買的主要因素，其次是價(jià)格，之后依次是品牌、售后服務(wù)、外觀、尺寸等因素。因此，生產(chǎn)廠家在原材料選擇和產(chǎn)品制造過程中，除了應(yīng)保證使用性能，還要兼顧產(chǎn)品質(zhì)量過硬，價(jià)格合理，售后服務(wù)要好。
2.54%的用戶認(rèn)為一般環(huán)境下平板太陽能集熱器的厚度應(yīng)該是80mm，特殊情況下應(yīng)達(dá)到90mm～100mm。此次對(duì)平板太陽能集熱器的調(diào)研只能淺顯的反映其目前存在的問題，后續(xù)本刊將繼續(xù)對(duì)平板太陽能集熱器存在的問題進(jìn)行調(diào)研，并邀請(qǐng)行業(yè)內(nèi)專家共同探討調(diào)研反映的問題，以進(jìn)一步推進(jìn)我國平板太陽能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
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