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太陽能熱水器過熱怎么辦?三大辦法為你支招!

【2019-05-24】

太陽能熱水器不同于電熱水器或最大燃氣熱水器的地方是它利用的能源是清潔的、免費的。只要太陽升起,太陽能真空管就會自動收集熱量,但這些熱量如果你沒有及時用掉,熱量也會累積,溫度就會上升。如果溫度上升超過100攝氏度,非承壓的太陽能熱水器就會“開鍋”,產生水蒸汽排掉散熱;承壓系統的水壓就會隨溫度升高而逐漸增大,常規的承壓系統一般通過排水泄壓降溫散熱。但系統因各種原因沒有了水的存在,真空管式太陽能熱水器溫度會升高至系統無法承受的狀態而至使系統損壞,尤其是承壓分體系統,系統也可能因控制、傳感器、循環泵等故障而不能及時把熱量傳入水箱,集熱器部分溫度會短時間內就可升至系統無法承受的程度。下面就介紹幾種太陽能集熱器因真空管的高溫而產生的過熱問題的方法:




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辦法1:系統非承壓


開口系統,這是我們大多傳統真空管式太陽能的結構,當太陽能過多時,也就是太陽能超過100℃,水箱里的水“開鍋”,排出蒸汽散熱。


但這種系統存在的問題為:


A.降低了系統的舒適性。非承壓的系統會給用戶帶來因水壓不均衡而造成的水溫波動問題;


B.降低了熱水器的適用范圍:這種熱水器只能安裝于更高處;


C.沒有徹底解決“過熱”問題,當熱水器斷水時,系統仍會出過熱問題。


辦法2:承壓系統采用T/P閥


T/P閥,即溫度/壓力安全閥,該閥的功能是當溫度超過或壓力超過設定的域值時,閥門打開,在太陽能熱水系統中,一般域值溫度為99℃,壓力0.6MPa。


目前,絕大多數承壓太陽能熱水系統將該閥安裝在水箱上,作為真空管式太陽能熱水系統防“過熱”的主要手段。


T/P閥是實現真空管式太陽能熱水系統防“過熱”的成本較低的可行手段,但這種可行性是有兩個前提條件的:一是該太陽能熱水系統不能斷水,顯然這一點是難以做到絕對的可靠,系統內缺水是有可能發生的(房屋長時間空置是要斷開水路);二是該太陽能熱水系統要求集熱器的熱量能夠可靠的轉移到水箱內。


當前承壓型的真空管式太陽能熱水系統主要為兩類,一類為自然循環式的,另一類為強制循環式的。自然循環式系統的可以相對可靠的將集熱器的熱量轉移到水箱內,但這種系統安裝與應用非常受限,一般只能屋頂或陽臺安裝。強制循環的真空管式太陽能熱水系統是很難較好的保證集熱器的熱量可靠的轉移到水箱去,傳感器、控制器、循環泵等故障均會造成集熱器的熱量無法轉移到水箱。


辦法3:遮陽措施


在系統可能過熱時,去人為遮陽或被動自動遮陽。遮陽即為在集熱器的表面用一覆蓋物檔住陽光,防止真空管繼續吸熱,以防止太陽能熱水系統“過熱”一種為人為遮陽,在長期不用時,人為采取措施將太陽能集熱器上面的陽光遮擋,這種方式給消費者帶來不安全感與麻煩。


另一種被動自動遮陽,當感知太陽能熱水系統溫度過高進,遮陽機構自動運行,遮住陽光,這方式的可靠性不高,遮陽機構的故障不能保證不發生。


辦法4:改進太陽能真空玻璃管,使之具有低溫區仍具有高效吸熱的性能,高溫區具有較差的吸熱性能


這種方法在技術實現有一定的難度,迄今為止還沒有成功過,主要是降低了高溫區的性能,隨之而來的高溫區性能下被下降。


研究人員試圖在真空管的內表面涂覆可變色的的涂層,低溫時,該膜具有好的吸熱特性,高溫時,該膜顏色變淺,吸熱性能變差。但可惜的是這種類型的涂層的壽命無法保證長效。


另一種方法研究人員試圖在雙玻璃層內添加某種物質,使之在低溫時具有極低的蒸氣壓,而在溫度較高時,具有較高的蒸氣壓,即在高溫區時雙玻璃管內真空度下降,從而增加真空管在高溫區的散熱效果,但這種方式難點在于,第一這種物質比較難以尋找到,第二真空管在工作時,內表面溫度高,外層管溫度較低,物質蒸發后會冷凝在外表面上,造成真空管失效。


解決“過熱”未來之路


換一個角度思考問題。我們都知道有一個現象:內陸地區,尤其是沙漠地區,晝夜溫差極大,就像我國的新疆“早穿皮襖午穿紗,圍著火爐吃西瓜”;而在沿海地區,晝夜溫差相對較小。產生這種現象原因是地表的“熱容”不同,沙漠地區地表的“熱容”較小,貯存太陽能熱的能力較差,有太陽,溫度上升就快,沒太陽,溫度下降也快,造成晝夜溫差較大;而沒海地區,地表的“熱容”相對較大,升降溫均比較慢,晝夜溫差也相對較小。因此要根據地域的特性研究出一種適合于各地方的能防止太陽能過熱的太陽能熱水器,讓更多的熱量能夠存儲下來,讓清潔產品在壽命周期內真正做到“一勞永逸”,恩澤世人。

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