玻璃真空管太陽(yáng)能熱水器發(fā)展研究

　　
　　3克服“過(guò)熱”將為太陽(yáng)能真空管提供發(fā)展機(jī)會(huì)
　　
　　3.1真空玻璃管存在的問(wèn)題
　　
　　1、太陽(yáng)能真空玻璃管式太陽(yáng)能熱水器必須實(shí)現(xiàn)安全、舒適、性價(jià)比高的承壓熱水系統(tǒng)。
　　
　　只有安全、舒適、高性價(jià)比的熱水系統(tǒng)才是打動(dòng)消費(fèi)者的主牌，節(jié)能、環(huán)保將是它打動(dòng)消費(fèi)者的一手好的副牌。
　　
　　2、當(dāng)前的真空玻璃管式太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)大多還存在可能的“過(guò)熱”、較高的成本、系統(tǒng)的復(fù)雜等問(wèn)題。
　　
　　3.2太陽(yáng)能熱水器“過(guò)熱問(wèn)題”
　　
　　真空玻璃管吸熱率高、散熱率低，致使其自身溫度可高達(dá)280℃以上。太陽(yáng)能熱水器非常大不同于電熱水器或燃?xì)鉄崴鞯牡胤剑簝?yōu)點(diǎn)是太陽(yáng)能熱水器利用的能源是清潔的、免費(fèi)的；缺點(diǎn)為太陽(yáng)能具有不連續(xù)性和不可控性，你需要時(shí)它可能沒有，你不需要時(shí)，它可能給你很多。只要太陽(yáng)升起，太陽(yáng)能真空管就會(huì)自動(dòng)收集熱量，但這些熱量如果你沒有及時(shí)用掉（也許是因你離家旅游、也許是因你換房空置等），這些熱量若沒有辦法及時(shí)的散失掉，熱量就會(huì)累積，溫度就會(huì)上升。如果溫度上升超過(guò)100度，非承壓的太陽(yáng)能熱水器就會(huì)“開鍋”，產(chǎn)生水蒸汽排掉散熱；承壓系統(tǒng)的水壓就會(huì)隨溫度升高而逐漸加大，常規(guī)的承壓系統(tǒng)一般通過(guò)排水泄壓降溫散熱。但系統(tǒng)因各種原因沒有了水的存在（比如因系統(tǒng)泄漏，比如我們離家時(shí)為了家里水系統(tǒng)的安全而關(guān)閉了水閥等），真空管式太陽(yáng)能熱水器溫度會(huì)升高至系統(tǒng)無(wú)法承受的狀態(tài)而至使系統(tǒng)損壞，尤其是承壓分體系統(tǒng)，系統(tǒng)也可能因控制、傳感器、循環(huán)泵等故障而不能及時(shí)把熱量傳入水箱，集熱器部分溫度會(huì)短時(shí)間內(nèi)就可升至系統(tǒng)無(wú)法承受的程度。
　　
　　如果有一個(gè)辦法能讓太陽(yáng)能真空管在任何情況下較高溫度都不超過(guò)200℃，那這個(gè)辦法就是太陽(yáng)能真空管獲得變新的關(guān)鍵技術(shù)。但這個(gè)技術(shù)不能以降低太陽(yáng)能真空管的熱性能、降低太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的舒適性、增加過(guò)多的成本、減少熱水器的適用范圍為代價(jià)。
　　
　　為什么會(huì)定義較高溫度不超過(guò)200℃。我們知道：1、太陽(yáng)能熱水器密封件大多用的硅橡膠，硅橡膠使用溫度較好不要超過(guò)200℃；2、分體太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)一般用乙二醇、丙三醇水溶液或?qū)嵊妥鰹檠h(huán)傳熱介質(zhì)，乙二醇、丙三醇或油在200℃會(huì)發(fā)生碳化反應(yīng)。
　　
　　4為解決“過(guò)熱問(wèn)題”用過(guò)的方法
　　
　　試看一下，我們現(xiàn)在都用了什么辦法試圖去解決因太陽(yáng)能真空管的高溫而產(chǎn)生的過(guò)熱問(wèn)題。
　　
　　辦法1：系統(tǒng)非承壓：
　　
　　開口系統(tǒng)，這是我們大多傳統(tǒng)真空管式太陽(yáng)能的結(jié)構(gòu)，有一根直通大氣，當(dāng)太陽(yáng)能過(guò)多時(shí)，也就是太陽(yáng)能超過(guò)100℃，水箱里的水“開鍋”，排出蒸汽散熱。
　　
　　但這種系統(tǒng)存在的問(wèn)題為：
　　
　　A.降低了系統(tǒng)的舒適性。非承壓的系統(tǒng)會(huì)給用戶帶來(lái)因水壓不均衡而造成的水溫波動(dòng)問(wèn)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.沒有完全解決“過(guò)熱”問(wèn)題，當(dāng)熱水器斷水時(shí)，系統(tǒng)仍會(huì)出過(guò)熱問(wèn)題。
　　
　　辦法2：承壓系統(tǒng)采用T/P閥：
　　
　　T/P閥，即溫度/壓力安全閥，該閥的功能是當(dāng)溫度超過(guò)或壓力超過(guò)設(shè)定的域值時(shí)，閥門打開，在太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)中，一般域值溫度為99℃，壓力0.6MPa。
　　
　　當(dāng)前，絕大多數(shù)承壓太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)將該閥安裝在水箱上，做為真空管式太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)防“過(guò)熱”的主要手段。
　　
　　T/P閥是實(shí)現(xiàn)真空管式太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)防“過(guò)熱”的成本較低的可行手段，但這種可行性是有兩個(gè)前提條件的：一是該太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)不能斷水，顯然這一點(diǎn)是難以做到的可靠，系統(tǒng)內(nèi)缺水是有可能發(fā)生的（房屋長(zhǎng)時(shí)間空置是要斷開水路）；二是該太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)要求集熱器的熱量能夠可靠的轉(zhuǎn)移到水箱內(nèi)。
　　
　　當(dāng)前承壓型的真空管式太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)主要為兩類，一類為自然循環(huán)式的，另一類為強(qiáng)制循環(huán)式的。自然循環(huán)式系統(tǒng)的可以相對(duì)可靠的將集熱器的熱量轉(zhuǎn)移到水箱內(nèi)，但這種系統(tǒng)安裝與應(yīng)用非常受限，一般只能屋頂或陽(yáng)臺(tái)安裝。強(qiáng)制循環(huán)的真空管式太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)是很難較好的保證集熱器的熱量可靠的轉(zhuǎn)移到水箱去，傳感器、控制器、循環(huán)泵等故障均會(huì)造成集熱器的熱量無(wú)法轉(zhuǎn)移到水箱。