搪瓷水箱在中国太阳能产业应用趋势分析
来源:中国太阳能产业联盟网
在国家倡导建设节约、节能的大环境下,我国太阳能热水器产业逐步走上快速发展的道路,基本形成了较为完善的产业体系,进入国际市场的态势日趋明显。2009年,全国太阳能热水器销售总额接近650亿元,全国各地太阳能生产厂家5000余家。特别是,目前已经有20多个省市出台了强制推广太阳能热水系统的政策,对城市新建12层以下建筑需要配套推广太阳能热水系统,并对中高层建筑节能指标也有了更高的规定。
太阳能热利用行业发展趋势
随着消费者消费水平的不断提升,特别是房地产企业对太阳能热水系统的要求不断提升,推动太阳能热利用产业升级成为整个产业的重要课题。就目前产业现状来看,太阳能产业升级方向主要有以下几个方面:
在消费者诉求方面,太阳能热利用产业需要从只追求“吸热”、“保温”的效果向“健康热水”的诉求升级,诸多消费者越来越重视健康生活,对太阳能水质要求越来越高;
在系统运行方式上,太阳能热水系统需要从“敞口非承压式”向“承压式”系统升级,以此来满足消费者对热水的压力要求;
在光电互补技术上,太阳能热水系统需要从“不含电加热装置”向“带电加热实现光电互补”等方向发展,以此来解决冬季、阴雨天热水不足的问题;
在产品部件方面,太阳能热水系统需要从“不锈钢内胆”向“搪瓷内胆”升级,以此来不断提高太阳能内胆的防腐性能,提高产品寿命和水质;
在生产设备方面,从作坊式“螺丝刀式”设备向精细化、现代化设备升级,数控冲床、激光焊接等现代设备需要在太阳能行业推广;
在工程技术方面,需要从“太阳能与建筑简单配套”向“太阳能与建筑一体化,实现完美结合”升级,分体承压式热水系统、阳台壁挂式太阳能等产品外形容易与建筑和谐配套,成为中高层建设首选产品;
在服务方面,太阳能企业需要从“安装、维修等简单的被动式服务模式”向“安装、维修、咨询、设计、安检、清洗等主动式服务模式”的升级。
不锈钢内胆产品的局限性
“内胆”是太阳能热水器的心脏,其特性影响着产品整体寿命。由于不锈钢内胆技术容易实现,生产设备、研发成本较低,市场上90%以上产品采用的是不锈钢内胆。不锈钢太阳能在“敞开”、不加电加热状态下,使用效果较好,产品寿命也较长,这是太阳能产品能够快速普及的优势。但是一旦安装了电加热装置,特别是采用了承压式运行,不锈钢内胆产品存在很大的局限性。
太阳能行业发展早期技术不完善,没有安装电加热装置,但是随着科技创新的成熟以及消费者要求的增加,现在太阳能热水器大部分都安装了电加热装置,承压式太阳能热水器也越来越多得到用户欢迎。这样,太阳能热水器相当于具备了电热水器功能。但是,“电加热”、“承压运行”等功能的应用,使不锈钢内胆曾在电热水器领域出现的“易腐蚀”、“水质易变坏”的问题事故在太阳能热水器上也经常出现,无法从根源上解决。
从电热水器内胆发展史看太阳能趋势
电热水器在国际上已经有近100年的发展历史。到目前为止,电热水器内胆也经历了三代的发展历程。
第一代内胆:镀锌、铜板内胆。
特性:保护层较薄,无防锈处理,易结垢,寿命短。
普及状况:基本上已经绝迹。
第二代内胆:不锈钢内胆。
特性:材质好、不易生锈,但最大隐患是“焊缝”。内胆上有两条环型焊缝和一条直型焊缝,焊缝之间形成交叉接点,该接点处的不锈钢原有成分受到严重破坏,在长期使用电加热情况下,易被自来水中的氯离子腐蚀,给水质带来污染。同时,不锈钢材质承压性能较弱,产品寿命较短。
普及状况:电热水器领域曾经以海尔为代表,曾有一定的市场规模,但是从06年开始海尔也已淘汰了不锈钢内胆,全面使用搪瓷内胆,目前无论是国内还是国际市场上不锈钢内胆几乎绝迹;太阳能热水器领域里不锈钢内胆以皇明、清华阳光等企业为代表。由于太阳能热水器正由不锈钢内胆普及期向搪瓷内胆提升期过度,因此不锈钢内胆的市场份额仍然较大,其在电热水器领域出现的问题也频频出现。
第三代内胆:搪瓷内胆
特性:高新技术产品,在加厚钢瓶内胆表面进行搪瓷,搪瓷材料多为金属,配以无缝焊接技术,可以承受较大范围内的温度变化,一般为-60~+450℃的温度变化范围,可以能够承受高温骤变。物理特性上,抗压、抗张、有弹性、电绝缘、无污染;化学特性上,耐酸、耐碱、耐高温、耐水蒸汽,各种离子均不能渗透其表层,可以有效地保证水质不受污染。
普及状况:电热水器领域,国际品牌以A.O史密斯金圭内胆、阿里斯顿钛金内胆为代表,国内品牌以光芒蓝金钢内胆为代表,在国内外市场上都占据绝大部分市场份额。
由此看出,搪瓷内胆在电热水器领域里的诞生是一个漫长的过程。从镀锌板内胆,到不锈钢内胆,从而发展到搪瓷内胆。目前,国内外市场上,电热水器产品搪瓷内胆成为主流产品。太阳能热水器起步比电热水器晚一些,同样也经历了这样的过程,现在开始由不锈钢内胆普及期向搪瓷内胆期过渡。
搪瓷内胆是太阳能应用必然趋势
不锈钢材料牌号300多种,SUS304和316L在早期的电热水器以及现有的普通太阳能热水器中应用广泛。但应用在承压水箱中,不锈钢材料不是最佳选择。不是说不锈钢的防腐性能不好,而是内胆制作工艺是目前世界各国都在攻克的难题,尤其是2.0mm以下的薄板焊接工艺,不锈钢薄板在焊接处,由于焊接高温导致晶状体长大,使得不锈钢中的Cr3+离子流离出来,与自来水Cl–离子和ClO3-离子结合,加上设备有一定的工作压力(0.2-0.6MPa)和冷热交替导致膨胀冷缩,从而引起焊缝的机械疲劳,时间不长不锈钢内胆就会漏水。
而搪瓷内胆在工艺上与不锈钢内胆有着本质不同:搪瓷内胆板材在焊接时是自熔焊接,焊接后经打磨、酸洗、磷化后经900℃烧搪,使得瓷釉与内胆内壁结合一体,并要求瓷釉层的热膨胀系数与搪瓷板的热膨胀系数一致。从而从根本上阻隔水中的Cl–离子和ClO3-离子与钢板直接接触,使得水箱的使用寿命高达10年以上。