304不鏽鋼厚壁管承壓水箱 　1、換熱效率是蓄能雙核不（bú）鏽鋼承壓水箱設計的核心思想　　目前（qián）91影视研究的陽台壁掛太陽能熱水係統（tǒng）儲熱設備的換熱（rè）過（guò）程，基本上都（dōu）是無相變的對流換熱過程，即吸收太陽能熱量的高溫流（liú）體流過換（huàn）熱固體表麵時，由（yóu）於兩者的（de）溫度的不同而發生（shēng）熱量的傳（chuán）遞，在此過程中流體沒有發生相變（凝結和沸騰），隻是單相流體。根據牛頓冷卻（què）基本計算式φ=h×A×Δt可知：增大（dà）換熱（rè）麵積（jī）A、加（jiā）大流體與壁麵的傳熱（rè）溫差Δt以及提高表麵換熱係數h都會起到強化換熱的效果。在強化換熱的效（xiào）果過程中，增大換熱麵積A、加大（dà）流體與壁（bì）麵（miàn）的傳熱溫差Δt是比（bǐ）較容易確定的，而反映換熱強弱（ruò）的表麵換熱（rè）係數h值，因受多種因素影響則難以確定。　　蓄能雙核不鏽鋼承壓（yā）水箱核心思想便是如何能夠大（dà）幅提升（shēng）換熱效率。在蓄能雙核不鏽鋼承壓水箱設計過程中，始終堅持強化水箱換熱的（de）思路，盡可能通過增大（dà）換熱麵積A、加大流（liú）體與（yǔ）換熱麵的傳熱溫差Δt、提（tí）高表（biǎo）麵（miàn）換（huàn）熱係數h等強化換熱的措施，來實現水箱（xiāng）換熱（rè）效率的大幅提升。　　蓄能雙核不鏽（xiù）鋼承壓水（shuǐ）箱主要由蓄熱內（nèi）膽（1）、環繞蓄熱內膽外壁麵套焊成狹窄換熱空間的集熱內（nèi）膽（2）、換熱循環管道進出接口（5）（6）、冷熱水分層進出水管道接口（8）、水箱保溫層、水箱外膽、電輔加熱（rè）及（jí）控製附件等組成。在水箱結構上采（cǎi）用疊層（céng）夾套雙核內膽，設計中把蓄能（néng）雙核（hé）不鏽鋼承壓水（shuǐ）箱（xiāng）蓄熱內膽換熱麵由光滑麵滾壓成螺旋上升槽型（xíng）換（huàn）熱麵(4),不僅擴展整個水箱的（de）換熱麵積35%，同時因換熱麵（miàn）形狀、大小、位置的變化，換熱過程中螺旋上升槽型換熱麵強迫流體在向前運動過程中會連續地（dì）改變方（fāng）向,在橫截麵上（shàng）引起（qǐ）二次環流,可在較低的雷諾數（shù）下產生湍流,起到強化換熱作用。　　同時，將蓄能雙核不鏽鋼（gāng）承壓水（shuǐ）箱集熱內膽設（shè）計成狹窄換熱空間，一方麵可在（zài）一定比例換熱（rè）路徑、小流量定壓條件下，可保（bǎo）持（chí）流體較好流速，取得較高傳熱效率；另一方麵也可以使流體在換熱過程中流層變薄，傳熱係（xì）數進一步加大。　　由於（yú）水箱蓄熱內膽內冷水加熱時液體流動方向是由下向上運動，將水箱換熱（rè）進出管道（dào）設計成180度逆流循環換熱方式，熱流體介質由換熱壁麵上部流入，經過（guò）180度換熱通道，再由換（huàn）熱壁（bì）麵下（xià）部流出，在同樣流體進出（chū）溫度情況下，冷熱流體平均溫差是大的，起（qǐ）到強化（huà）換熱的作用。　　通過以（yǐ）上對水箱換熱結構設計改變的不同途徑和方法，可實現水箱整體換熱效果的大幅提升26%，凸顯蓄能雙核不鏽鋼承壓水箱所具有的能（néng）效性。　　2、蓄能雙核（hé）不（bú）鏽鋼承壓水箱提升質量品質的技術創新措（cuò）施　　蓄能雙核不鏽鋼承壓水箱不僅具有高效換熱的性能（néng）優勢，還具有高質量品質的技術保證。影響換熱水（shuǐ）箱質量品質因素有很多，主要包括水箱使用一段時間後是否有漏水現象、水箱強度是否滿足高溫高壓的運行要求、水箱（xiāng）是否保溫節能、水箱使用是否方便等。分析影響換熱水箱質量品質好壞的因素，首先需要解決的（de）是製作換熱水箱材料的選擇。目前市場上換熱水箱主要分為搪瓷內膽和不鏽鋼內膽兩大類，搪瓷內膽主要由（yóu）瓷層和碳鋼鋼板兩種膨脹係數差別很大的材料組成（chéng），瓷層（céng）主要是起防腐作用，在使用水溫75℃和較（jiào）穩定的壓力狀（zhuàng）況下，瓷層與鋼板不同膨脹作用力一般都小於瓷（cí）層與（yǔ）鋼板間的附著力，不（bú）會出現（xiàn）脫瓷和裂紋現象，因而使用溫度（dù）不超過75℃的電熱水器內膽基本都采用搪瓷內膽。但在太陽能利用係統中，由於太陽能熱量的吸收，能使換熱水（shuǐ）箱溫度達到100℃以上，溫度和壓力呈現（xiàn）不（bú）規則的脈衝波動，造成（chéng）瓷層與鋼（gāng）板不同膨（péng）脹作用力可能大於瓷（cí）層（céng）與鋼板間的附著力，在冷熱交替過（guò）程中搪瓷表麵就會出現裂紋（wén），瓷粉就會（huì）脫落，瓷層防腐功能就（jiù）會失去作用（yòng），水箱基板（bǎn）碳鋼就（jiù）會腐蝕出現漏水現（xiàn）象。何況應用於陽台壁掛熱水係統的蓄（xù）能雙核換熱（rè）承（chéng）壓（yā）水箱要（yào）在5mm狹（xiá）窄的空間內，使瓷粉均（jun1）勻噴塗到每個部位（wèi），工藝難度可想（xiǎng）而知，搪瓷的質量無法得到保證。因（yīn）此，在高溫高壓非穩定工況的太陽能熱水（shuǐ）係統中，換熱承壓水箱製作材料建議采用具有一定防腐功能、且易成型易焊接的（de）食品級304不鏽鋼材料製作，在水質氯（lǜ）離子（zǐ）含量較高地區，可（kě）選用316L不鏽（xiù）鋼材料。根（gēn）據水箱的設計結（jié）構，通過選用材料的強（qiáng）度計算，確（què）定水箱板材厚度（dù），並在結構工（gōng）藝（yì）上確保水箱（xiāng）的板（bǎn）材、端蓋、管件能自動焊接，排除人為因素，保證了水（shuǐ）箱整體（tǐ）強度要求。由304不鏽鋼材料製作的蓄能（néng）雙核不鏽鋼承壓水箱，在大工作壓力的15%到（dào）100%之間的壓力（lì）循環250000次後，水箱無滲漏、無（wú）變形。　　其次，蓄能雙核不鏽鋼（gāng）承壓水箱不僅材（cái）料上選擇使用了能適應在太（tài）陽能熱水係統中應用的不鏽鋼材料，同時在水箱防腐技術上（shàng）也使用多重保護措施。在水箱（xiāng）焊接結構設計中（zhōng），水箱內膽組件焊（hàn）接可全（quán）部采用氬氣（qì）保護（hù）焊接，大限度防止不鏽鋼材料在焊接過程中出現（xiàn）材質的（de）變化。為防止（zhǐ）焊接可能對材質防（fáng）腐功能造成的影響，在內（nèi）膽組件焊接完畢後，蓄能雙核不鏽鋼承壓水箱在嚴格的（de）工藝標準指導下，必須經過配置的金屬化學液進（jìn）行水箱表麵（miàn）鈍化處理，在水（shuǐ）箱表麵（miàn）生成一種非常薄的、致密的、覆蓋性能良好（hǎo）的、能（néng）堅（jiān）固地（dì）附在（zài）金屬表麵（miàn）上的富鉻鈍化膜，這種富鉻鈍（dùn）化膜電位可（kě）高達+1.0V，接近貴金屬電位；並形成多層CrO3或Cr2O3結（jié）構，把金屬與腐蝕介質完全隔開的作用，防止金屬與腐蝕介質直接接觸，使金屬基本停止溶解，形成鈍態達到（dào）防止腐蝕的效果。不鏽鋼水箱（xiāng）在金屬鈍化（huà）處理後的耐鹽霧測試比（bǐ）未經處理的不（bú）鏽鋼水箱提高20倍，在藍點法檢測時，35秒以上未出現藍點。同時蓄能雙核不鏽（xiù）鋼承壓水箱還采取犧牲（shēng）陽極法陰極保護措施，在水箱配置一根棒狀鎂棒作為陽（yáng）極，把水箱（xiāng）金屬內膽當作陰極，這樣陰（yīn）極與陽（yáng）極之（zhī）間通（tōng）過導（dǎo）電（diàn）的水介質，形成一個原電池。電池的陽極鎂棒受腐（fǔ）蝕而自身消耗，而陰極內膽便受到保護，起到絕緣（yuán）和防腐蝕（shí）作（zuò）用。　　第三，節（jiē）能、舒適、便捷、方便是蓄能雙核不鏽鋼承壓水箱始終堅（jiān）持的人性化設計理念。蓄能（néng）是水箱基本的功能，如何防止水箱吸收儲存的熱量不散失，是水箱體現節能（néng）的（de）重要環節。經過水箱節能（néng）保（bǎo）溫效果線性計算，80-120升水箱（xiāng）要達到很好節（jiē）能效果，保溫（wēn）層厚度應不低於50mm。蓄能雙核不鏽鋼承壓水箱（xiāng）保（bǎo）溫層設計為52mm，采用環保（bǎo）聚氨（ān）酯發泡劑，經過恒溫恒壓整（zhěng）體發泡而成，致密（mì）度達到36kg/m3,經檢測（cè）水箱24小時固有損耗為1.2KWh，水箱能效等級達到A級。承壓熱（rè）水箱的用水方式一（yī）般采用邊用熱水邊進冷水，在水箱結構設計上處理（lǐ）不好，易出現冷熱混水現象，造成用戶用水水（shuǐ）溫不穩，水箱出水（shuǐ）率極低。蓄能雙核不鏽（xiù）鋼承壓水箱在冷水進口安裝冷水緩（huǎn）衝分水器，改變冷水流動路線方向，阻擋冷水（shuǐ）與熱水的混合，在水箱內形成（chéng）冷熱水分（fèn）層，大限度提高水箱熱水利用率。為方便水箱在施（shī）工中安裝，蓄能雙（shuāng）核不鏽鋼（gāng）承壓水箱配置有多（duō）功能快捷式安裝構（gòu）件，與建築材料模數（shù）比例貼合（hé）式設計，無需（xū）特殊工具，即（jí）可快捷完成與建築物完美安（ān）裝。同時（shí）水箱配置的智能（néng）控製器，即可（kě）與水箱嵌入式結合（hé）在一起，也可根據用戶安裝位置與水箱分（fèn）離式安裝，液晶顯示（shì）屏，顯示直觀，一鍵式操（cāo）作，控製，操作簡單方便，各種保護措施有效融合，安全無憂。　　3、蓄（xù）能雙核不鏽鋼承壓水箱的應用及測試　　蓄能雙（shuāng）核（hé）不鏽（xiù）鋼承壓水箱是針對中高層住宅（zhái）建築采（cǎi）用陽台壁掛式太陽能熱水係統應用而研發的一（yī）款新型換熱水箱，采用疊（dié）層夾套雙（shuāng）核內膽結構，雙核夾層與太陽能集熱器直接連接，生活用（yòng）水與吸熱循環介質完全隔（gé）開。太陽能集熱器與蓄熱水箱熱交換（huàn）不需外加任何動力，根據循環介（jiè）質不同溫度（dù）密度差熱虹吸作用自然循環，即集熱器吸收太陽（yáng）能高溫介質與夾套換熱水箱內低溫循（xún）環介質自然循（xún）環流（liú）動起來，並（bìng）通過夾套生（shēng）活水箱內壁的傳導實現熱交換。　　根據以上安裝方式，91影视將蓄熱（rè）雙核不鏽鋼承壓水箱和市場上知名品牌搪瓷雙艙承壓水箱配置同規格型（xíng）號平板集（jí）熱器（qì）進（jìn）行熱水係統（tǒng）能效等級對比測試。　　日有用得（dé）熱量q測試基本條件：　　◆日太陽輻照量H≥16MJ/m2，蓄熱水箱內（nèi）水溫：tb=（20.0&plun;1.0）℃，環境溫度8℃≤tad≤35℃，環境空氣的流（liú）動速率ν≤4m/s；　　◆水箱容量100L；配置1塊平板集熱器1.84m2；　　在經（jīng）過正午前4小時到正午後4小時（shí）共（gòng）8小時測試後，太陽累計輻照量為17.89MJ（d.m2)；水箱的溫升曲線如（rú）圖（1）所示，根據日有用得熱量計算式可知：　　q=ρw×VS×Cpw×(te-tb)/1000×AC----------⑴　　q——日有用得熱量（liàng）MJ/m2；　　r——水的密度,1kg/L；　　s——水箱容量L；　　pW——水的定壓比熱（rè）容，4.186KJ/（kg.c）；　　te——儲（chǔ）水箱內水（shuǐ）的終止（zhǐ）溫度（℃）；　　tb——水（shuǐ）的初（chū）始溫度(℃)；　　Ac——采光麵積m2；　　試數據代入公式⑴計算得出圖（1）：　　圖（1）　　蓄熱雙核不鏽（xiù）鋼承壓水箱熱水係統日有用得熱量q值為7.9MJ/m2；　　搪瓷雙艙承壓水箱熱水係統日有用得熱（rè）量q值為7.3MJ/m2；　　換算成成太陽能（néng）輻照量17MJ（d.m2)時的（de）日有用得熱量為：　　q17=17q/H----------⑵　　由於在8小時測試過程中，太陽能累計輻照量17.79MJ（d.m2)，將17.79代（dài）入式（2）可得：　　配置蓄熱雙核不鏽鋼承壓（yā）水箱熱水係統日有用得熱量q17值（zhí）為7.51MJ/m2；　　配置搪瓷雙艙（cāng）承壓（yā）水箱熱水係統日有用得熱量q17值為6.97MJ/m2；　　以上測試（shì）都符合家用（yòng）分體雙回路太陽能熱水係統熱性能6.6MJ/m2要求。同時可以看出（chū）配（pèi）置蓄熱雙核（hé）不鏽鋼（gāng）承壓水箱熱水係統比配（pèi）置搪瓷雙艙承壓水箱熱水係統的日有（yǒu）用得熱量明顯提高10%左右。　　平均熱損因（yīn）素USL測（cè）試基本條件：　　◆蓄熱水箱內水溫：取tb=（55&plun;1.0）℃，環境溫度（dù）8℃≤tad≤35℃，環境空氣的流（liú）動（dòng）速率ν≤4m/s；　　◆水箱容量100L；配置1塊平板（bǎn）集熱器1.84m2；　　在經過當天晚上8點到第二天早晨6點共10小時測試後，水箱的溫降曲線，如圖（2）所示，根據平均熱損因素USL計算式可知：　　--------------------（3）　　USL:平均熱損因素（W/m3.K)；　　ρw：水的密度（dù）（kg/m3)；　　Cpw：水的（de）比熱容4.186KJ/（kg.c）；　　Δτ：時間間隔(S)；　　ti:水箱內初始溫度（℃）；　　tf:水箱內終溫度（℃）；　　tas(av):環境空（kōng）氣溫（wēn）度（℃）；　　將測試數據代入公式（shì）⑶計算得出圖（2）：　　圖（2）　　配置蓄熱雙核不鏽鋼（gāng）承壓水箱熱水係統平均熱損因素值USL為11.8（W/m3.K)；　　配置搪瓷雙艙承壓水箱熱水係統平均熱損因素值（zhí）USL為12.7（W/m3.K)；　　家用太陽能熱水係統能效係數可按（àn）下式求（qiú）得：　　CTP=QS(e)/QS(m)-αUsl(e)/Usl(M)--------------------（4）　　其中：QS(e)：試驗條件下測得日有用（yòng）得熱量MJ/m2；　　QS(m)：家用分體雙回路規定日有用得熱量（liàng）小值6.6MJ/m2；　　α:權重係數取0.9；　　Usl(e)：試驗條（tiáo）件下（xià）測得平均熱損因子（W/m3.K)；　　Usl(M)：家用分（fèn）體雙回路規定平均熱損因子小（xiǎo）值16（W/m3.K)；　　將配置蓄熱雙核不鏽鋼承壓水箱熱水（shuǐ）係統試驗值QS(e)=7.51MJ/m2和Usl(e)=11.8(W/m3.K)代入式（4）得：CTP=0.47　　將配置搪瓷雙艙承壓（yā）水箱熱水係統試驗值QS(e)=6.97MJ/m2和Usl(e)=12.7(W/m3.K)代入式（4）得：CTP=0.34　　通過以上試驗值計（jì）算，可以看出配置蓄熱雙（shuāng）核不鏽鋼承壓水箱熱水係統可以達到能效等級（jí）Ⅰ標準，而配置搪瓷雙艙承壓水箱熱水係統能效等級（jí）為Ⅱ標準。可見蓄熱雙核不鏽鋼承壓（yā）水箱應（yīng）用到陽台壁掛自然循環熱水係統中可提升係統的整體（tǐ）能效指標。　 4、當然（rán）有了好的（de）熱性能指標，還必須要有可靠的運行保證。蓄能雙核不（bú）鏽鋼承壓（yā）水箱應用太陽能陽台壁掛間接自（zì）然熱水係統（tǒng）中雖然安裝、使用看似非常簡單，但（dàn）在實際安裝應用中以下幾點是必（bì）須注意（yì）的：　　◇在安裝水箱前，必須核定水箱安裝（zhuāng）位置強度必須能夠滿足水箱總荷載承載能力（既水箱　　注滿水後的總重量）。　　◇水箱冷水管進水接口前，必須安裝單向閥。在進水壓力大於（yú）水箱額（é）定壓力（lì）時，水（shuǐ）箱進水　　口必須安裝減壓閥。　　◇水箱必須安裝有限（xiàn）定水箱壓力的安（ān）全閥。考慮到高溫熱水的安全排放，必須確保（bǎo）安（ān）全閥　　排氣口暢通，並（bìng）與（yǔ）建築排水係統正確（què）的連接。　　◇用戶使用過程中，必須每隔一個月對安全閥進行手動操作，以檢查裝置的可靠性。　　◇水箱安裝位置應高於太陽能集熱器（qì）高點0.5米（mǐ）。安裝管道距離建議（yì）不大於5米。　　◇承壓水箱安裝位置應（yīng）不高於用水點3.5米。否則嚴禁在停水狀態下，使用熱水或在熱水出（chū）口（kǒu）安裝吸氣閥。　　◇若用戶長期外（wài）出（chū）或外出度假（jiǎ），請檢查安全閥排氣口是否暢通，切斷係（xì）統（tǒng）電（diàn）源，關閉上水　　控製閥。　　◇必須定期更換電（diàn）子鎂棒。　　◇檢（jiǎn）查電表和室內電源線，必（bì）須保證與水箱負載相匹配，嚴禁超負荷；　　◇水箱嵌入（rù）式控製器嚴禁在潮濕或有燃料等易燃易爆氣（qì）體的地方使用，以免發生危險；　　◇在環境溫度低（dī）於零攝氏度（dù）的地區，循環介質必（bì）須（xū）采用防凍液。　　◇係統循環介質（zhì）和（hé）使用熱水須符合國家規定標準，嚴禁使用未經處理的河水、湖水和（hé）海（hǎi）水。　　因此，在太陽能陽台壁（bì）掛間接自然熱水係統中，蓄能雙核不鏽（xiù）鋼承（chéng）壓水箱應用隻有在嚴（yán）格按照規（guī）範（fàn）要求下進行安裝使用，才能體現出節能、舒適、便捷（jié）、方便的特點（diǎn）。