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分体壁挂式太阳能热水器结构分析

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家用洗浴用途的热水器,按照使用能源分来,目前主要有燃气热水器、电热水器(储水式电热水器、快热式电热水器)和太阳能热水器三类。这三类热水器在各自的领域里,具有各自的优势,同时又有着自身的局限性。

1.燃气热水器具有即开即热的优点(使用时不需要加热等待时间),但使用时会产生有毒的CO气体。CO气体的产生,用户在使用过程中不仅有中毒的危险,而且CO气体排的放污染空气、不利于环保。(虽然经过厂家的完善,开发出了平衡式燃气热水器,降低了用户CO气体中毒的可能性,但CO气体还是会排放到空气中);

2.储水式电热水器具有安全、环保的优点,但使用前需要加热等待时间(如提前加热保温,则保温需要耗能,让费能源);快热式电热水器虽然能实现即开即热,但要求用户家中有至少能承受10KW以上的用电环境,很多用户家中不具备10KW的用电容量,只适合少部分用户。

3.太阳能热水器行业使用时利用太阳能,不需要燃气和电力,节省能源,同时既安全又环保。但房顶式安装的太阳能,不适合高层楼房,同时冬天(或连阴天)基本不能使用,制约了太阳能热水器的发展。

随着国家对节能减排政策的贯彻落实,以及对太阳能行业政策支持力度的加大,一种新型的太阳能产品应运而生,分体壁挂式太阳能热水器就是其中之一。

分体壁挂式太阳能在原理上类似于分体空调,它把太阳能集热器安装在室外墙壁上(或阳台上),把储水箱(习惯上称之为:室内机)安装在用户室内,同时储水箱内增加电加热功能。把太阳能热水器和储水式电热水器有机的结合在一起,既满足了高层楼房的安装需要,又有电加热功能。该产品不仅最大限度地利用太阳能,同时实现了全天候热水供应。

目前,市场上分体壁挂太阳能室内机的几种类型常见的换热结构及优缺点,我们先对分体壁挂式太阳能储水箱的换热结构做一个简单的介绍:

分体壁挂太阳能水箱(习惯上称之为:室内机)实际上是在储水式电热水器的基础上增加了太阳能换热器,太阳能换热器的内胆结构目前有三种:

1.双层内胆结构。(如图一所示)

图一

双层内胆结构,是在原热水器内胆外增加了一个封闭夹层空间,该空间用于储存太阳能换热介质,利用该介质把太阳能集热器吸收的热能传递到内胆里的水中,从而把内胆的水加热。该结构的优点是换热速度快,换热介质在双层内胆的夹层里,能够把太阳能集热器吸收的热量快速地传递给内胆里的水。

该结构的缺点是:焊接接缝多,易出现焊接缺陷,同时由于夹层的间隙比较小(一般在10mm左右),夹层内壁上无法进行防腐处理,夹层结构抗腐蚀性较差,影响使用寿命。

2.内置盘管结构。(如图二所示)

该结构是在原热水器内胆里增加换热用的盘管。换热介质在盘管里流动,通过盘管把热量传递给内胆里的水。优点是盘管用铜管弯曲成型,防腐性能可靠,使用寿命长。

图二

该结构的缺点是:(1)铜盘管的价格较贵。

(2)由于盘管与内胆里的水接触面积一般会小于双层内胆结构的换热接触面积,因此换热速度比双层结构的换热方式慢。

3.内置小内胆结构。(如图三所示)

该结构是在原热水器内胆里另外增加一个小内胆,用于换热。

优点是:采用这种结构方案可以对大内胆和小内胆都做搪瓷防腐处理,解决了双层内胆夹层内不能做防腐处理的缺点、延长了使用寿命,同时又比铜盘管结构节约成本。

缺点是:一般厂家是把小内胆和大内但焊接成型后,再进行搪瓷。生产厂家不管是采用静电干搪还是湿浆滚搪,都很难保证大内胆内壁和小内胆外壁上的搪瓷层厚度均匀,搪瓷工艺性不好。如果生产厂家采用先搪瓷小内胆,再把搪瓷后的小内胆焊接在大内胆上,最后搪瓷大内胆内壁,这个工艺不仅会造成小内胆二次搪烧,同时小内胆与但内胆焊接处搪瓷质量也难以保证。

为了解决小内胆结构的工艺难题,新基德公司经过历时两年多的试验和改进,最终采用小内胆和大内但分别独立搪瓷,然后采用柔式连接结构把大内但和小内胆连接在一起。这样可以同时保证大内胆和小内胆的搪瓷质量,攻克了搪瓷工艺难题。

图三

经过上万台产品三年多时间的实际使用,证明《大、小内胆分别搪瓷+柔式连接》的结构,生产工艺性好、搪瓷层厚度均匀、质量便于生产控制、大小内胆安装工艺可靠性,具有与搪瓷内胆热水器同样长的使用寿命。

(责编 连小卫)