太陽能為什么不能自動上水、加熱

【專家解說】：盡管太陽熱水器真正能夠象彩電配備遙控器那樣配備自動上水器的廠家微乎其微,其主要原因是前幾年生產(chǎn)的自動上水器質(zhì)量不過關(guān),用不了幾年、幾個月,甚至于幾天就失效了,給用戶、太陽熱水器廠家造成了麻煩和損失。因此,太陽熱水器生產(chǎn)廠和經(jīng)銷商有點“談虎色變”,“一朝被蛇咬,十年怕井繩”,除非萬不得已他們是不會安裝自動上水器的。盡管自動上水器的生產(chǎn)廠家苦口婆心,承諾幾年保修、包換云云,但他們還是不信。而當(dāng)遇到強烈要求安裝自動控制器的用戶時,只好用取代回水管的水溫、水位顯示儀。現(xiàn)在好多房產(chǎn)商要求整棟樓都安裝太陽能熱水器,如果用回水管監(jiān)控,因受通氣孔直徑的限制,難以戶戶安裝,廠家也只好安裝水位、水溫顯示儀代替回水管。廠家不敢推廣全自動上水器。而用戶又擺脫不了上水時的麻煩,達不到方便、省時、省水的目的,矛盾突出。罪魁禍首是前幾年自動上水器的質(zhì)量不過關(guān),而質(zhì)量不過關(guān)的首要原因又是：傳感器易長水垢,導(dǎo)致失效；電磁水閥受水質(zhì)(沙、土)的影響,工作不可靠；另外,安裝工人電工知識薄弱,安裝不規(guī)范,導(dǎo)致故障。其實,太陽能熱水器技術(shù)研究人員已經(jīng)開出一種不長水垢的水位傳感器,經(jīng)過近5年的考驗,可以解決這個問題。具體的辦法是：整個傳感器采用實心硅膠加高微分子,一次成型而不含金屬件(眾所周知,金屬件易結(jié)水垢),從而使傳感器達到了長壽命的目的。電磁水閥的廠家也不示弱,在電磁水閥的進、出水口端加濾水網(wǎng),過濾水中泥、沙、鐵屑等雜質(zhì),另外還改善了膠墊材料；電器性能也大大提高,壽命可以達到10萬次(即10年以上)。由此提高了自動上水器的執(zhí)行元件的可靠性和安全性。如果太陽能廠商能夠培養(yǎng)懂電器安裝的技術(shù)工人,逐步提高他們的理化水平和安裝技術(shù)水平,并保證嚴格按照使用說明書準確無誤的接好信號線,同時采取防雨、防曬措施,就能解決當(dāng)前存在的問題。上述問題的圓滿解決,就可以實現(xiàn)太陽能熱水器的自動化。那么,那些一朝被蛇咬,還能怕井繩嗎？傳感器水垢的形成原因及其防治方法目前,太陽能熱水器實現(xiàn)自動控制困難在于水位傳感器在熱水中容易長水垢。這樣水位傳感器用不了多長時間就失靈、失效,使整套自動控制設(shè)備癱瘓,阻礙了太陽熱水器自動化的實現(xiàn)。因此,提高太陽熱水器的檔次,增加太陽熱水器的功能,核心問題是解決傳染器結(jié)水垢的問題。當(dāng)前,水位傳染器多數(shù)采用金屬部件,而金屬部件的重要特征是熱脹冷縮,熱脹冷縮是物質(zhì)的宏觀變化,體積變大,而它的微觀變化是：分子在獲得熱能的同時,增大了分子動能,同時增大了分子的勢能。由于分子增加了勢能,兩分子間就會發(fā)生位移,當(dāng)兩分子間的距離大于水垢離子(鈣、鎂離子)的直徑時,水垢離子就會乘虛而入,這樣多個水垢離子分別至于多組分子之間,從而形成了水垢晶核,當(dāng)水垢晶核形成之后,水垢離子就會聚合到水垢晶核上,水垢急速形成。在宏觀上,水溫在63℃以上可達到水垢為晶核[fu2]的培養(yǎng)基。由此可見,金屬、塑料、玻璃、石頭等均不能成為理想的水位傳感器材料。膠類材料由于分子之間與上述物質(zhì)是截然不同的排列順序,收購晶核很難形成,因此就不容易結(jié)水垢,可以成為較理想的水位傳感器。如果膠類材料再添加防垢高微分子材料,即可達到理想的防結(jié)垢目的。從根本上消除水垢,也可以在自來水進入水箱之前加裝特殊濾網(wǎng),該濾網(wǎng)是采用納米材料技術(shù)制造。這樣,自來水就首先變?yōu)榧儍羲蟊患訜?從而達到消除水垢的目的。但是,這種辦法其成本較高,頻繁清洗和更換濾網(wǎng)更是普通用戶所不能接受的,因此該方案目前尚不能推廣。綜上所述,通用性好的接觸式水位傳感器,要達到防結(jié)水垢、不失靈的目的,必須是膠類傳感器。只有如此,才能達到壽命長、易普及、便推廣,使太陽熱水器實現(xiàn)自動控制無后顧之憂的目的。太陽能熱水器增加哪些功能比較合適太陽能熱水器隨著小城鎮(zhèn)的建設(shè),市場越來越大,也拉動了與其配套附加功能的配件市場。像全自動上水器、助電加熱、防凍檢測、排空裝置等等,為陽光能源的發(fā)展起到不可忽視的作用,但也出現(xiàn)了不少問題。自動上水器能使人們的生活方便、節(jié)水、節(jié)能、省心,意義是很大的。而自動上水器 的使用壽命一般由傳感器的壽命決定。傳感器一般采用接觸式和非接觸式,接觸式通用性好,容易與熱水器配套,價格適合普及推廣。由于太陽熱水器的水溫很高,水中的鈣、鎂離子很容易達到水垢晶核形成的條件,這樣,接觸式金屬傳感器極易結(jié)垢,傳感器失靈,上水器失去自動化的意義。有的太陽能經(jīng)銷商為此曾付出過代價,盡管用戶要求配自動上水器,經(jīng)銷商也不愿意給用戶安裝自動上水器。如果能解決水中傳感器結(jié)水垢及腐蝕的問題,自動上水器的正常使用壽命會幾十倍的增加,經(jīng)銷商就可大膽地滿足用戶的要求,既節(jié)水又方便。因此,普及是遲早的事。太陽熱水器智能化是與時俱進的要求,在勢所趨。有效措施是：不使用易結(jié)垢的金屬和塑料傳感器,而使用難結(jié)垢的膠類傳感器,采用對稱交流信號的防電腐蝕控制電器。輔助電加熱為解決24小時熱水供應(yīng)起到了一定作用,南方多雨地區(qū)更是這樣。但是,電加熱也有許多突出的問題。電加熱費用是很大的,根據(jù)熱傳導(dǎo)的不對稱原理,升溫時間是降溫時間的若干倍,耗電量是很大的。200升的水升溫30℃,不計熱量損失的情況下電加熱須耗電7度。電加熱安全問題更是一個必須高度重視的大事,好多廠家加了安全保護插頭(漏電保護器),但安全保護插頭是在有可靠接地的條件下使用的。現(xiàn)實情況是,大多數(shù)房屋雖有三頭插座,但接地端并沒有接地。電加熱器一旦漏電,安全保護器如虛設(shè),后果不堪設(shè)想。有的產(chǎn)品雖注明“洗澡時斷電”,但總有滿不在乎的用戶,無知的孩童更是無所顧忌。真正要解決這個問題,水箱可靠接地是有效的辦法,但水箱接地非常困難。漏電問題始終是一大威脅。在此奉勸太陽熱水器最好不要用電加熱器,一是不安全,二是太費電。不裝電加熱又要經(jīng)常使用熱水,可采取增多、增粗真空管,增大水箱保溫層的辦法,或安裝分體式太陽能熱水器。