0前言

　　近幾年，隨著太陽能熱力工程市場的快速增長，搪瓷內(nèi)膽水箱的廣泛應(yīng)用催生了眾多的搪瓷內(nèi)膽水箱制造企業(yè)。本文就高層住宅太陽能熱水系統(tǒng)及其水箱選配和業(yè)內(nèi)人士做一次探討，以推動系統(tǒng)技術(shù)方案和設(shè)計水平的提升。

　　1 工程市場應(yīng)用系統(tǒng)

　　隨著各地相關(guān)政策的連續(xù)出臺，高層住宅太陽能熱水系統(tǒng)的應(yīng)用得到了大面積的推廣。陽能熱水系統(tǒng)主要有以下幾種形式。

　　1.1 傳統(tǒng)直插式熱水系統(tǒng)

　　普通的家用直插式真空管緊湊式熱水器陣列組合，串并聯(lián)連接實現(xiàn)熱水供應(yīng)。此種方式以增加家用機(jī)的臺數(shù)實現(xiàn)更多水量的供應(yīng)，并沒有擺脫家用機(jī)的缺陷：其一，系統(tǒng)水箱不承壓，熱水供應(yīng)壓力很小，供水量小速度慢，舒適性差；其二，直插式熱水器屬于直接換熱式，真空管破裂會有水泄露；其三，由于是單臺太陽能熱水器連接，電源線的連接很多，線路凌亂容易發(fā)生安全隱患；其四，系統(tǒng)存在防凍、抗風(fēng)、不美觀等問題，這些都不容易得到解決。

　　1.2 集中集熱集中儲熱系統(tǒng)

　　這種系統(tǒng)被很多的真空管生產(chǎn)企業(yè)接受。系統(tǒng)采用非承壓真空管集熱器陣列組合，循環(huán)泵做功促使導(dǎo)熱工質(zhì)在集熱器和換熱器之間循環(huán)，將熱量傳遞給非承壓的敞開式大水箱，然后再通過循環(huán)泵將熱水加壓送到熱水使用點。此種形式優(yōu)點有：無需入戶維修、管道簡單、大容積儲水熱損小、多能源互補(bǔ)方案簡單。但此系統(tǒng)存在兩大缺陷：一是熱水供熱管理不便，增加物業(yè)后期的工作；另外熱水水壓通過水泵加壓實現(xiàn)，會出現(xiàn)熱水的壓力與冷水不相等現(xiàn)象，而且系統(tǒng)任何一個水泵發(fā)生變化，用戶用水就會出現(xiàn)忽冷忽熱的現(xiàn)象。

　　1.3 陽臺式分戶集熱分戶儲熱系統(tǒng)

　　太陽能集熱器安裝于陽臺外側(cè)，水箱一般安裝于陽臺內(nèi)側(cè)。集熱器和水箱近距離管道連接。系統(tǒng)優(yōu)勢：熱水與自來水壓力等壓供水、每戶一套系統(tǒng)無干擾、系統(tǒng)簡單造價低、管道熱損少、不存在另外的計量收費(fèi)。缺陷：破壞建筑立面外觀、維修需要入戶。

　　1.4 集中集熱分戶儲熱系統(tǒng)

　　太陽能集熱器全部安裝于樓頂，熱量儲存到儲熱罐立面的工質(zhì)。循環(huán)泵把工質(zhì)注入立管經(jīng)水箱換熱器后循環(huán)回到工質(zhì)儲罐。水箱安裝于住戶的用水點。系統(tǒng)優(yōu)勢：不會破壞建筑立面，對建筑的外觀幾乎沒有影響、水箱距離用水點近減少冷水排放以達(dá)到節(jié)約用水的目的。缺陷：部分故障需要入戶維修、管道復(fù)雜系統(tǒng)熱損大。

　　2 集中集熱分戶儲熱系統(tǒng)水箱選配

　　集中集熱分戶儲熱系統(tǒng)對水箱性能要求較高，因此，如何選配水箱需要得到業(yè)內(nèi)人士的高度重視。根據(jù)換熱形式，搪瓷內(nèi)膽水箱可以分為3大類：盤管搪瓷內(nèi)膽水箱、夾套搪瓷內(nèi)膽水箱、膽中膽搪瓷內(nèi)膽水箱。

　　2.1 膽中膽搪瓷內(nèi)膽水箱

　　在水箱內(nèi)部設(shè)置一個換熱小內(nèi)膽的為膽中膽搪瓷內(nèi)膽水箱，小內(nèi)膽又分為兩類：不銹鋼換熱內(nèi)膽和搪瓷換熱內(nèi)膽。此類換熱器耐受內(nèi)壓和負(fù)壓的能力都比較強(qiáng)，但是換熱面積不大。另外還存在結(jié)構(gòu)問題，換熱不是十分充分，換熱效率不高。但膽中膽搪瓷內(nèi)膽水箱因為簡單易實現(xiàn)，成本低，被不少企業(yè)用于太陽能陽臺壁掛自然循環(huán)系統(tǒng)和集中分戶系統(tǒng)。

　　2.2 夾套搪瓷內(nèi)膽水箱

　　在搪瓷內(nèi)膽的筒體外再加一層外膽，夾層之間即是傳熱工質(zhì)。這種換熱形式換熱面積很大，即使使用自然循環(huán)形式換熱效率依然很高。故夾套技術(shù)+內(nèi)置膨脹空間+自然循環(huán)+平板陽能集熱器是一套安全、穩(wěn)定、效率很高的系統(tǒng)。

　　2.3 盤管

　　盤管換熱器可以說是當(dāng)前最被大家所接受的換熱形式。盤管換熱面積大，工質(zhì)管道流動距離遠(yuǎn)，換熱充分。而且盤管耐壓能力強(qiáng)，適合強(qiáng)制循環(huán)分體系統(tǒng)。

　　3 盤管搪瓷內(nèi)膽水箱

　　目前有些人士對于盤管的材料有些爭議。主要糾結(jié)于銅盤管換熱器和搪瓷盤管換熱器。前者認(rèn)為銅盤管的導(dǎo)熱系數(shù)高，換熱效果好，而搪瓷盤管是低碳鋼加搪瓷層換熱效果要差些，銅盤管表面經(jīng)過防腐處理可以大大延長換熱盤管的使。關(guān)于這樣的說法其實存在很大誤區(qū)。

　　3.1 換熱效率問題

　　搪瓷盤管的材料和表面附著搪瓷的導(dǎo)熱系數(shù)確實低于銅材盤管，但是搪瓷盤管往往做的比較大、比較長，換熱面積要比銅盤管大。另外搪瓷盤管的通徑也比銅盤管的大很多，循環(huán)工質(zhì)流量也大。最終影響換熱效率的是循環(huán)工質(zhì)與水的溫差、工質(zhì)流量、換熱面積、傳熱系數(shù)。單一根據(jù)傳熱系數(shù)是不能完全說明問題的。

　　3.2 盤管腐蝕問題

　　搪瓷盤管表面進(jìn)行搪瓷，做了防腐處理。那么銅盤管表面也做一些特殊的防腐處理可以保證盤管的壽命，其實這是一個非常大的誤區(qū)。銅盤管安裝在搪瓷內(nèi)膽里面，是不會發(fā)生腐蝕的，無需進(jìn)行表面處理。事實上，因為有了銅盤管，會加快內(nèi)膽的腐蝕，影響到搪瓷內(nèi)膽的使用壽命。這涉及到金屬原電池的化學(xué)原理，當(dāng)銅和鐵（搪瓷內(nèi)膽基材主要成分）置于酸性溶液中，二者未用導(dǎo)體連接時，銅和鐵均會發(fā)生腐蝕。但是當(dāng)用導(dǎo)線將銅和鐵接通時，銅不會受到腐蝕，而鐵的腐蝕速度則大大加快。所以銅盤管表面做防腐處理再安裝到搪瓷內(nèi)膽水箱中來延長水箱壽命，能夠起到的作用是相反的。

　　3.3 氣堵問題

　　盤管搪瓷內(nèi)膽水箱的換熱形式應(yīng)該考慮。立式盤管搪瓷內(nèi)膽水箱應(yīng)用到集中分戶系統(tǒng)是沒有問題的。但是工程中真正大面積使用的是臥式水箱（見圖1）。

　　一些廠家簡單地把立式水箱橫置，卻忽視了一個重要的問題，系統(tǒng)運(yùn)行在換熱盤管中積聚的氣體如何排除，也就是常說的氣堵問題。立式水箱的盤管最高點是循環(huán)接口，氣體可以經(jīng)過接口排出，但臥式水箱的盤管最高點是每一圈的頂點。氣體無法排出，越積越多。有人提出氣體占居了盤管容積造成了換熱效果變差。其實這也是誤區(qū)，真正原因是氣體影響了工質(zhì)的流動，造成流動阻力變大。系統(tǒng)的水箱都是并聯(lián)的，某臺水箱工質(zhì)流動阻力變大，其他水箱也會受到影響。所以臥式水箱的搪瓷盤管內(nèi)置形式需要改變。

　　4 小結(jié)

　　太陽能熱力工程市場的快速發(fā)展，促使配套搪瓷內(nèi)膽水箱制造企業(yè)也如雨后春筍。各家企業(yè)均需要綜合考慮技術(shù)方案，在安全、可靠的前提下優(yōu)化產(chǎn)品性能。