技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)展不斷
在有關(guān)政府主導(dǎo)與支持下,作為中高層建筑采用先入為主的方式,國內(nèi)平板太陽能市場特別是工程類如火如荼。很多真空管企業(yè)魚貫而入,紛紛上馬平板太陽能,猶如兩三年前太陽能真空管行業(yè)一樣,這也會(huì)加速平板太陽能市場的良莠不齊,要知道鞋子穿著是否舒適只有腳知道。要解決這個(gè)問題,必須要制定一個(gè)較高的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),切實(shí)提高行業(yè)進(jìn)入門檻,同時(shí)實(shí)行銷售和安裝許可證制度,這樣才能提高平板集熱器的性能和使用壽命,才能保證平板集熱器市場平穩(wěn)健康發(fā)展。
據(jù)了解,平板太陽能集熱器的光熱轉(zhuǎn)換效率取決于吸熱板的選擇性表面涂層材料,平板太陽能的鍍膜技術(shù)更加關(guān)注如何提高選擇性表面的吸收率和降低發(fā)射率,選擇性表面吸收率越高越好,為了保留所吸收的熱幅射,要求表面的反射率越低越好,較高的吸收率和較低的發(fā)射率會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)有更高的轉(zhuǎn)換率。普通集熱板采用黑鉻鍍膜,黑鉻涂層采用鋁、氮、鋁為吸熱原料,具有優(yōu)良的光譜選擇性,它的熱穩(wěn)定性和抗高溫性能好,適用于高溫條件,在300攝氏度能長期穩(wěn)定工作,但黑鉻鍍膜的發(fā)射率比較高,從而使吸熱板的整個(gè)系統(tǒng)光熱轉(zhuǎn)換效率比較低,使用壽命一般為20年。
北京海林節(jié)能設(shè)備股份有限公司的有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,他們的產(chǎn)品鍍膜技術(shù)是通過與德國Tinox公司和Bluetec公司技術(shù)合作,突破傳統(tǒng)技術(shù),采用進(jìn)口高吸熱涂層材料“藍(lán)膜”技術(shù),同時(shí)將整板激光焊接技術(shù)引入太陽能集熱器板芯的生產(chǎn),真正實(shí)現(xiàn)太陽能與建筑一體化。經(jīng)國家相關(guān)檢測部門檢驗(yàn),為目前國內(nèi)同類產(chǎn)品中瞬時(shí)集熱效率較高的平板太陽能集熱器。在城市建筑一體化的快速推進(jìn)下,藍(lán)膜太陽能板芯作為最新技術(shù),將淘汰真空管太陽能。先進(jìn)的藍(lán)膜涂層技術(shù)使得板芯吸熱率更高,紅外發(fā)射率低,太陽能光熱轉(zhuǎn)化比極大增強(qiáng),同時(shí)產(chǎn)品采用國際最先進(jìn)的激光焊接工藝,實(shí)現(xiàn)了融雪化霜、防凍防垢,設(shè)計(jì)壽命長,成為太陽能熱水器行業(yè)安全的新標(biāo)桿。此外,海林高效平板太陽能集熱系統(tǒng)能夠根據(jù)中國建筑特征實(shí)現(xiàn)完美結(jié)合,具有太陽能陽臺(tái)、太陽能屋頂、太陽能幕墻等多種解決方案,集熱器還具有保溫防水功能,可替代建筑材料,大大節(jié)省了建筑成本,在經(jīng)濟(jì)性、安全性、可靠性方面可充分滿足太陽能與建筑一體化要求。海林通過不斷的科技創(chuàng)新,引領(lǐng)著太陽能城市建筑一體化的新時(shí)代。
青島澳柯瑪太陽能技術(shù)工程有限公司工程師張艾民說,目前他們的產(chǎn)品一般采用德國進(jìn)口藍(lán)鈦膜,采用最先進(jìn)的激光焊接技術(shù),對(duì)藍(lán)鈦膜進(jìn)行背面焊接,不損傷膜層,壽命更可靠,效率高,應(yīng)該說藍(lán)鈦膜平板集熱器是一種主流產(chǎn)品,必將取代黑鉻膜。對(duì)于藍(lán)鈦膜,國內(nèi)確實(shí)應(yīng)該下工夫好好研究,因?yàn)槟壳皫缀醵际沁M(jìn)口,導(dǎo)致價(jià)格偏高。作為藍(lán)鈦膜平板集熱器,在國外發(fā)達(dá)國家技術(shù)非常成熟,但一直實(shí)行技術(shù)壁壘與壟斷,一般國內(nèi)主要采用進(jìn)口,相對(duì)成本高居不下。
市場需求走向預(yù)測
國家太陽能檢測中心(北京)何濤主任所言,目前在我國誰要是解決了平板藍(lán)膜核心鍍膜技術(shù),那就是在太陽能光熱行業(yè)中誕生了第二個(gè)殷教授,由此可見,真正的平板鍍膜核心技術(shù)還值得國家政策層面助力、業(yè)內(nèi)人士給力下很大工夫去研究探討,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),提升我國平板鍍膜技術(shù),是我國平板太陽能發(fā)展唯一的出路。
天普太陽能集團(tuán)技術(shù)中心經(jīng)理許新中介紹:平板集熱器的鍍膜技術(shù)分類通常取決于吸熱板的結(jié)構(gòu)形式,目前最常見的有四種:
1.管板式吸熱板是將排管與條帶以一定的結(jié)合方式連接構(gòu)成吸熱條帶,然后再與上下集管焊接成吸熱板。這是目前國內(nèi)外使用最普遍的吸熱板結(jié)構(gòu)類型。吸熱板的材料種類很多,有銅、鋁、不銹鋼、鍍鋅鋼、塑料等,但應(yīng)用最多的還是銅板、鋁板。鍍膜技術(shù)通常有兩種方式:一種是銅、鋁條帶鍍膜后焊接;優(yōu)點(diǎn)是工藝性好;缺點(diǎn)是超聲波焊縫處破壞了鍍膜層并有電化學(xué)腐蝕(指銅管、鋁條帶焊縫)。另一種是銅、鋁條帶焊接后鍍膜。優(yōu)點(diǎn)是不破壞鍍膜層,可適用各種材料的條帶鍍膜,缺點(diǎn)是鍍膜成本較高,一般采用磁控濺射涂層鍍膜技術(shù)。
2.翼管式吸熱板是利用模子擠壓拉伸工藝制成金屬管兩側(cè)連有翼片的吸熱條帶,然后再與上下集管焊接成吸熱板。吸熱板材料一般采用鋁合金。翼管式吸熱板的優(yōu)點(diǎn)是熱效率高,管子和平板是一體,無結(jié)合熱阻;耐壓能力強(qiáng),鋁合金管可以承受較高的壓力。其缺點(diǎn)是水質(zhì)不易保證,鋁合金會(huì)被腐蝕;材料用量大,工藝要求管壁和翼片都有較大的厚度;動(dòng)態(tài)特性差,吸熱板有較大的熱容量。一般采用鋁陽極氧化涂層鍍膜技術(shù)。
3.扁盒式吸熱板是將兩塊金屬板分別模壓成型,然后再焊接成一體構(gòu)成吸熱板,吸熱板材料可采用不銹鋼、鋁合金、鍍鋅鋼等。通常,流體通道之間采用點(diǎn)焊工藝,吸熱板四周采用滾焊工藝。扁盒式吸熱板的優(yōu)點(diǎn)是熱效率高,管子和平板是一體,無結(jié)合熱阻;不需要焊接集管,流體通道和集管采用一次模壓成型。缺點(diǎn):焊接工藝難度大,容易出現(xiàn)焊接穿透或者焊接不牢的問題;耐壓能力差,焊點(diǎn)不能承受較高的壓力;動(dòng)態(tài)特性差,流體通道的橫截面大,吸熱板有較大的熱容量;有時(shí)水質(zhì)不易保證,鋁合金和鍍鋅鋼都會(huì)被腐蝕。扁盒式吸熱板的整板鍍膜技術(shù)難度大,一般多采用噴涂法和化學(xué)法抵擋的涂層鍍膜技術(shù)。
4.蛇管式吸熱板是將金屬管彎曲成蛇形,然后再與平板焊接構(gòu)成吸熱板。這種結(jié)構(gòu)類型在國外使用較多國內(nèi)很少采用。吸熱板材料一般采用銅,焊接工藝可采用高頻焊接或超聲焊接。蛇管式吸熱板的優(yōu)點(diǎn)是不需要另外焊接集管,減少泄漏的可能性;熱效率高,無結(jié)合熱阻;水質(zhì)清潔,銅管不會(huì)被腐蝕;保證質(zhì)量,整個(gè)生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)機(jī)械化;耐壓能力強(qiáng),銅管可以承受較高的壓力。缺點(diǎn)是流動(dòng)阻力大,流體通道不是并聯(lián)而是串聯(lián);焊接難度大,焊縫不是直線而是曲線。一般采用1000毫米寬的卷板涂層鍍膜技術(shù),現(xiàn)國內(nèi)已有幾家研制。
澳柯瑪太陽能公司的張工告訴我們,由于黑鉻鍍膜的優(yōu)點(diǎn)是可以完全國產(chǎn)化且價(jià)格便宜。作為黑鉻膜平板集熱器,確實(shí)成本低廉,但本身壽命可靠性值得業(yè)內(nèi)人士好好考究。我到市場上觀察了一下,發(fā)現(xiàn)諸多廠家的黑鉻平板式集熱器,一般使用一段時(shí)間后幾乎都發(fā)生不同程度變色,即吸收比應(yīng)該下降了,因真空管采用磁控濺射鍍膜是鍍在內(nèi)管外面的,然后處于真空狀態(tài)至少達(dá)5.0×10-2Pa所以使用持久,我們認(rèn)為有很大關(guān)聯(lián);但作為平板板芯涂層而言,由于涂層材料在陽光的照射和空氣中氧氣的氧化下,在三至五年就開始老化,變成淺白色,從所安裝的平板太陽能工程實(shí)例就可見一斑,可以說這是一個(gè)不爭的事實(shí)。平板集熱器的壽命和性能與吸熱板芯的加工工藝、吸熱膜層的成分和加工工藝有關(guān),一些企業(yè)自己沒有生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù),單靠買其他廠家的板芯組裝平板集熱器,沒有任何核心東西可言,這樣的企業(yè)是沒有競爭力的,一旦上游供應(yīng)商有所變化,消費(fèi)者將首當(dāng)其沖。
目前國內(nèi)平板集熱器板芯吸熱體膜層加工方法多樣化,有的企業(yè)為了降低成本甚至采用噴黑漆的方法,用這種方法生產(chǎn)的平板集熱器在短期內(nèi)還可以使用,但其耐候性和綜合熱性能將在短時(shí)間內(nèi)降低。這種產(chǎn)品的大量生產(chǎn)將導(dǎo)致平板集熱器市場美譽(yù)度的降低,有可能會(huì)影響平板集熱器的發(fā)展前景,導(dǎo)致平板太陽能系統(tǒng)成為真正昂貴的電熱水器產(chǎn)品,與節(jié)能無緣。
可見,當(dāng)平板太陽能市場出現(xiàn)曙光時(shí),很多真空管企業(yè)魚貫而入,紛紛上馬平板太陽能,亦如兩三年前太陽能真空管行業(yè)一樣,這也會(huì)加速平板太陽能市場的良莠不齊,要知道鞋子穿著是否舒適只有腳知道。要解決這個(gè)問題,必須要制定一個(gè)較高的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),切實(shí)提高行業(yè)進(jìn)入門檻,同時(shí)實(shí)行銷售和安裝許可證制度,這樣才能提高平板集熱器的性能和使用壽命,才能保證平板集熱器市場平穩(wěn)健康發(fā)展。
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