0前言

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

　　1 工程市場應用系統

　　隨著各地相關政策的連續出臺，高層住宅太陽能熱水系統的應用得到了大面積的推廣。陽能熱水系統主要有以下幾種形式。

　　1.1 傳統直插式熱水系統

　　普通的家用直插式真空管緊湊式熱水器陣列組合，串并聯連接實現熱水供應。此種方式以增加家用機的臺數實現更多水量的供應，并沒有擺脫家用機的缺陷：其一，系統水箱不承壓，熱水供應壓力很小，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，線路凌亂容易發生安全隱患；其四，系統存在防凍、抗風、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

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

　　1.3 陽臺式分戶集熱分戶儲熱系統

　　太陽能集熱器安裝于陽臺外側，水箱一般安裝于陽臺內側。集熱器和水箱近距離管道連接。系統優勢：熱水與自來水壓力等壓供水、每戶一套系統無干擾、系統簡單造價低、管道熱損少、不存在另外的計量收費。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

　　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。循環泵把工質注入立管經水箱換熱器后循環回到工質儲罐。水箱安裝于住戶的用水點。系統優勢：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到節約用水的目的。缺陷：部分故障需要入戶維修、管道復雜系統熱損大。

　　2 集中集熱分戶儲熱系統水箱選配

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

　　2.1 膽中膽搪瓷內膽水箱

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

　　2.2 夾套搪瓷內膽水箱

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

　　2.3 盤管

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

　　3 盤管搪瓷內膽水箱

　　目前有些人士對于盤管的材料有些爭議。主要糾結于銅盤管換熱器和搪瓷盤管換熱器。前者認為銅盤管的導熱系數高，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，銅盤管表面經過防腐處理可以大大延長換熱盤管的使。關于這樣的說法其實存在很大誤區。

　　3.1 換熱效率問題

　　搪瓷盤管的材料和表面附著搪瓷的導熱系數確實低于銅材盤管，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，循環工質流量也大。最終影響換熱效率的是循環工質與水的溫差、工質流量、換熱面積、傳熱系數。單一根據傳熱系數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。銅盤管安裝在搪瓷內膽里面，是不會發生腐蝕的，無需進行表面處理。事實上，因為有了銅盤管，會加快內膽的腐蝕，影響到搪瓷內膽的使用壽命。這涉及到金屬原電池的化學原理，當銅和鐵（搪瓷內膽基材主要成分）置于酸性溶液中，二者未用導體連接時，銅和鐵均會發生腐蝕。但是當用導線將銅和鐵接通時，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

　　盤管搪瓷內膽水箱的換熱形式應該考慮。立式盤管搪瓷內膽水箱應用到集中分戶系統是沒有問題的。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，系統運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接口，氣體可以經過接口排出，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，真正原因是氣體影響了工質的流動，造成流動阻力變大。系統的水箱都是并聯的，某臺水箱工質流動阻力變大，其他水箱也會受到影響。所以臥式水箱的搪瓷盤管內置形式需要改變。

　　4 小結

　　太陽能熱力工程市場的快速發展，促使配套搪瓷內膽水箱制造企業也如雨后春筍。各家企業均需要綜合考慮技術方案，在安全、可靠的前提下優化產品性能。