引言

    近年來(lái) ，隨著中國(guó)城市高層住宅的快速發(fā)展，陽(yáng)臺(tái)式太陽(yáng)能熱水器，因?yàn)槠洫?dú)特的構(gòu)造和性能優(yōu)勢(shì)，發(fā)展勢(shì)頭迅猛。只要提到陽(yáng)臺(tái)壁掛式太陽(yáng)能熱水器，很多人都知道是什么產(chǎn)品，這個(gè)大好形勢(shì)值得慶賀。但是陽(yáng)臺(tái)太陽(yáng)能熱水器不是一張平板集熱器、一只搪瓷夾套水箱、兩根管加防凍液，便是構(gòu)成平板型陽(yáng)臺(tái)式太陽(yáng)能熱水器組合體那么簡(jiǎn)單。現(xiàn)在分析一下市場(chǎng)上陽(yáng)臺(tái)太陽(yáng)能用的搪瓷夾套水箱存在的一些主要問(wèn)題。

搪瓷夾套水箱的結(jié)構(gòu):

搪瓷水箱的整體結(jié)構(gòu)由水箱內(nèi)膽，材質(zhì)為2mm碳鋼，內(nèi)膽內(nèi)壁為高溫涂搪、夾套，材質(zhì)為1.5mm碳鋼，夾套層空間距離為12mm、聚胺脂保溫層加外殼組成。見(jiàn)結(jié)構(gòu)圖（圖一）

        搪瓷夾套水箱的生產(chǎn)工藝

（1）“先焊夾套后燒結(jié)”的夾套內(nèi)膽生產(chǎn)工藝。見(jiàn)（圖二）

       生產(chǎn)工藝是將整個(gè)水箱內(nèi)膽和夾套全部焊接好后再進(jìn)行高溫涂搪。

  （2）“先燒結(jié)后焊夾套”的夾套內(nèi)膽生產(chǎn)工藝：見(jiàn)（圖三）

 一是先給內(nèi)膽搪瓷燒結(jié)，再將搪瓷燒結(jié)出爐的內(nèi)膽外面套上金屬夾套，將兩頭的環(huán)縫進(jìn)行焊接處理；二是先給搪瓷內(nèi)膽外焊接兩個(gè)套環(huán)，當(dāng)內(nèi)膽搪瓷燒結(jié)后焊接碳鋼桶套。

     搪瓷夾套水箱的問(wèn)題：

問(wèn)題一：工藝缺陷

第一種生產(chǎn)工藝產(chǎn)生的缺陷是夾層阻止了電加熱器的輻射加熱，夾套將輻射傳熱轉(zhuǎn)變?yōu)榭諝鈱?duì)流傳熱，傳熱速度降低，熱傳遞效率降低了很多，被夾套遮擋的局部?jī)?nèi)膽，便形成了很大范圍的低溫區(qū)。達(dá)不到搪瓷涂料的燒結(jié)溫度，使被遮擋的內(nèi)膽部分不能得到熟化，涂層防腐性能大大下降，造成了使用壽命縮短問(wèn)題。

第二種工藝導(dǎo)致的結(jié)果是夾套焊接直接氧化，使用中夾套在很短時(shí)間腐蝕破壞。在內(nèi)膽外殼焊接夾套，直接導(dǎo)致了搪瓷內(nèi)膽涂層崩瓷或溶蝕，環(huán)縫內(nèi)的搪瓷涂層防腐性能受到破壞的水箱，使用壽命更短，問(wèn)題更嚴(yán)重。

問(wèn)題二：運(yùn)行問(wèn)題

不管哪種工藝，搪瓷夾套水箱的內(nèi)膽外壁和夾套的內(nèi)壁工藝決定了是進(jìn)行不了防腐處理的。搪瓷夾套水箱使用運(yùn)行的問(wèn)題。當(dāng)防凍液蒸發(fā)后液位下降，補(bǔ)滿(mǎn)純凈水后又回到最高液位，這樣就形成了一個(gè)液位“升降區(qū)”。當(dāng)防凍液蒸發(fā)、液位下降時(shí)，“升降區(qū)”內(nèi)腔全部充滿(mǎn)了水蒸氣，水蒸氣會(huì)直接導(dǎo)致“升降區(qū)”的夾套部分很快腐蝕，最終導(dǎo)致水箱報(bào)廢。大家都知道，防凍液是60%—70%的水溶液，氧是導(dǎo)致物體腐蝕的罪魁禍?zhǔn)住Ｋ裕瑳](méi)有經(jīng)過(guò)任何防腐處理的水箱夾套及搪瓷內(nèi)膽外層，也會(huì)受到氧化腐蝕，特別是夾套的焊接部位腐蝕速度特別快。當(dāng)防凍液超過(guò)2年得保質(zhì)期后繼續(xù)使用時(shí)，使其氧化腐蝕的速度加劇。由于這些種種因素的存在，都會(huì)降低夾套水箱的使用壽命，問(wèn)題嚴(yán)重的夾套水箱使用壽命一般超過(guò)5年。

問(wèn)題三：換熱問(wèn)題

搪瓷夾套水箱的換熱效率低，得熱量少的很多問(wèn)題。通常100L的夾套水箱分析，一般直徑為Φ370mm，夾套的長(zhǎng)度為620mm~800mm，減去升降區(qū)實(shí)際可以換熱的長(zhǎng)度只用500慢慢mm~650mm，實(shí)際換熱面積為0.6m2左右。夾套水箱為壁厚2mm的碳鋼，其傳熱系數(shù)為32~41W/(m·k)，內(nèi)有0.4mm厚的搪瓷涂層，其傳熱系數(shù)為2W/(m·k)，按照傅里葉平壁傳熱方程計(jì)算其傳熱系數(shù)是非常低的，再者由于水質(zhì)問(wèn)題，水箱內(nèi)壁結(jié)構(gòu)嚴(yán)重也導(dǎo)致了換熱效率低，這兩大因素是造成夾套水箱水不熱的主要原因。見(jiàn)（圖四）國(guó)內(nèi)一知名廠家生產(chǎn)的搪瓷夾套水箱經(jīng)過(guò)4個(gè)月的測(cè)試后解剖后的圖片

 問(wèn)題四：保溫問(wèn)題

一般水箱以100L為例保溫層厚度為50mm,而搪瓷夾套水箱由于增加了夾套15mm的厚度，實(shí)際保溫層厚度為35mm左右，發(fā)泡時(shí)中心不準(zhǔn)，再加上由于夾套內(nèi)為傳熱介質(zhì)，當(dāng)晚上夾套內(nèi)介質(zhì)冷卻后水箱內(nèi)的熱水通過(guò)內(nèi)膽壁向介質(zhì)傳熱，保溫效果下降。筆者測(cè)試了一臺(tái)100L搪瓷夾套水箱，水溫為60度，在室外溫度20度，經(jīng)過(guò)一個(gè)晚上12小時(shí)水溫降到了53度。下降了7度。圖（五）國(guó)內(nèi)一知名廠家生產(chǎn)的搪瓷夾套水箱解剖后的圖片，保溫層厚度一邊30mm一邊40mm。

問(wèn)題五：出黃水問(wèn)題

   搪瓷內(nèi)膽的所有接口都為碳鋼，由于在生產(chǎn)工藝中接口處涂搪多數(shù)不完整，再加上安裝時(shí)絲口部分用力后造成搪瓷脫落，當(dāng)于進(jìn)出口水連接時(shí)，長(zhǎng)期浸泡于水中，接口處開(kāi)始氧化生銹搪瓷剝離，漸漸往水箱內(nèi)部延生，造成腐爛、出黃水、斷裂、接頭漏水等現(xiàn)象。德國(guó)威能從德國(guó)原裝進(jìn)口的120L/150L上出水搪瓷內(nèi)膽水箱，在國(guó)內(nèi)工程中出現(xiàn)多起管道焊接部位腐蝕生銹的情況。

問(wèn)題六：墻體承重問(wèn)題

    陽(yáng)臺(tái)壁掛搪瓷夾套水箱以100L為例自重為50公斤左右加之水重100L總重量在150L左右，由于現(xiàn)在使用的墻體材料為節(jié)能環(huán)保的輕質(zhì)磚，承重負(fù)載較弱，所以也不適宜用搪瓷夾套水箱。