真空玻璃管吸熱率高、散熱率低,致使其本身溫度可高達280℃以上。太陽能熱水器最大不同于電熱水器或燃氣熱水器的中央:優點是太陽能熱水器應用的能源是清潔的、免費的;缺陷為太陽能具有不連續性和不可控性,你需求時它可能沒有,你不需求時,它可能給你很多。只需太陽升起,太陽能真空管就會自動搜集熱量,但這些熱量假如你沒有及時用掉(或許是因你離家旅游、或許是因你換房空置等),這些熱量若沒有方法及時的流失掉,熱量就會累積,溫度就會上升。假如溫度上升超越100度,非承壓的太陽能熱水器就會“開鍋”,產生水蒸汽排掉散熱;承壓系統的水壓就會隨溫度升高而逐步增大,常規的承壓系統普通經過排水泄壓降溫散熱。但系統因各種緣由沒有了水的存在(比方因系統走漏,比方我們離家時為了家里水系統的平安而關閉了水閥等),真空管式太陽能熱水器溫度會升高至系統無法接受的狀態而至使系統損壞,特別是承壓分體系統,系統也可能因控制、傳感器、循環泵等毛病而不能及時把熱量傳入水箱,集熱器局部溫度會短時間內就可升至系統無法接受的水平。
假如有一個方法能讓太陽能真空管在任何狀況下最高溫度都不超越200℃,那這個方法就是太陽能真空管取得重生的關鍵技術。但這個技術不能以降低太陽能真空管的熱性能、降低太陽能熱水系統的溫馨性、增加過多的本錢、減少熱水器的適用范圍為代價。
為什么會定義最高溫度不超越200℃。我們曉得:1、太陽能熱水器密封件大多用的硅橡膠,硅橡膠運用溫度最好不要超越200℃;2、分體太陽能熱水器系統普通用乙二醇、丙三醇水溶液或導熱油做為循環傳熱介質,乙二醇、丙三醇或油在200℃會發作碳化反響。
為處理“過熱問題”用過的辦法
試看一下,我們如今都用了什么方法試圖去處理因太陽能真空管的高溫而產生的過熱問題。
方法1:系統非承壓:
啟齒系統,這是我們大多傳統真空管式太陽能的構造,有一根直通大氣,當太陽能過多時,也就是太陽能超越100℃,水箱里的水“開鍋”,排出蒸汽散熱。
但這種系統存在的問題為:
A.降低了系統的溫馨性。非承壓的系統會給用戶帶來因水壓不平衡而形成的水溫動搖問題;
B.降低了熱水器的適用范圍:這種熱水器只能裝置于更高處;
C.沒有徹底處理“過熱”問題,當熱水器斷水時,系統仍會出過熱問題。
方法2:承壓系統采用T/P閥:
T/P閥,即溫度/壓力平安閥,該閥的功用是當溫度超越或壓力超越設定的域值時,閥門翻開,在太陽能熱水系統中,普通域值溫度為99℃,壓力0.6MPa。
當前,絕大多數承壓太陽能熱水系統將該閥裝置在水箱上,做為真空管式太陽能熱水系統防“過熱”的主要手腕。
T/P閥是完成真空管式太陽能熱水系統防“過熱”的本錢較低的可行手腕,但這種可行性是有兩個前提條件的:一是該太陽能熱水系統不能斷水,顯然這一點是難以做到絕對的牢靠,系統內缺水是有可能發作的(房屋長時間空置是要斷開水路);二是該太陽能熱水系統請求集熱器的熱量可以牢靠的轉移到水箱內。
當前承壓型的真空管式太陽能熱水系統主要為兩類,一類為自然循環式的,另一類為強迫循環式的。自然循環式系統的能夠相對牢靠的將集熱器的熱量轉移到水箱內,但這種系統裝置與應用十分受限,普通只能屋頂或陽臺裝置。強迫循環的真空管式太陽能熱水系統是很難較好的保證集熱器的熱量牢靠的轉移到水箱去,傳感器、控制器、循環泵等毛病均會形成集熱器的熱量無法轉移到水箱。
方法3:遮陽措施:
在系統可能過熱時,去人為遮陽或被動自動遮陽。遮陽即為在集熱器的外表用一掩蓋物檔住陽光,避免真空管繼續吸熱,以避免太陽能熱水系統“過熱”一種為人為遮陽,在長期不用時,人為采取措施將太陽能集熱器上面的陽光遮擋,這種方式給消費者帶來不平安感與費事。
另一種被動自動遮陽,當感知太陽能熱水系統溫渡過高進,遮陽機構自動運轉,遮住陽光,這方式的牢靠性不高,遮陽機構的毛病不能保證不發作。
方法4:改良太陽能真空玻璃管,使之具有低溫區仍具有高效吸熱的性能,高溫區具有較差的吸熱性能:
這種辦法在技術完成有一定的難度,迄今為止還沒有勝利過,主要是降低了高溫區的性能,隨之而來的高溫區性能下被降落。
研討人員試圖在真空管的內外表涂覆可變色的的涂層,低溫時,該膜具有好的吸熱特性,高溫時,該膜顏色變淺,吸熱性能變差。但可惜的是這品種型的涂層的壽命無法保證長效。
另一種辦法研討人員試圖在雙玻璃層內添加某種物質,使之在低溫時具有極低的蒸氣壓,而在溫度較高時,具有較高的蒸氣壓,即在高溫區時雙玻璃管內真空度降落,從而增加真空管在高溫區的散熱效果,但這種方式難點在于,第一這種物質比擬難以尋覓到,第二真空管在工作時,內外表溫度高,外層管溫度較低,物質蒸發后會冷凝在表面面上,形成真空管失效。
5處理“過熱”將來之路
換一個角度考慮問題。我們都曉得有一個現象:內陸地域,特別是沙漠地域,晝夜溫差極大,就象我國的新疆“早穿皮襖午穿紗,圍著火爐吃西瓜”;而在沿海地域,晝夜溫差相對較小。產生這種現象緣由是地表的“熱容”不同,沙漠地域地表的“熱容”較小,儲存太陽能熱的才能較差,有太陽,溫度上升就快,沒太陽,溫度降落也快,形成晝夜溫差較大;而沒海地域,地表的“熱容”相對較大,升降溫均比擬慢,晝夜溫差也相對較小。