酚醛復合保溫板在平板太陽集熱器上的應用

廈門高特高新材料有限公司 ■ 戢超 丘煊元 詹仕凱

一 引言

平板太陽能熱水器作為太陽能熱水器的一個主要產品類型，以其優越性在國內外尤其是國外已有多年的應用史。近年來，我國平板太陽能熱水器的市場份額也逐漸增大，生產平板太陽集熱器的廠家隨之增多。

為了更好地推廣平板太陽能熱水器，應提高平板太陽集熱器的性能與質量(包括熱性能、耐久性、可靠性及外觀質量)。提高平板太陽集熱器性能與質量的途徑很多，本文就酚醛復合保溫板及其應用，探討了平板太陽集熱器保溫隔熱層的優化設計。

二 平板太陽集熱器的結構及保溫措施

平板型太陽集熱器主要由吸熱板、透明蓋板、隔熱層和外殼等幾部分組成(如圖1)。

保溫隔熱層是集熱器中抑制吸熱板通過傳導向周圍環境散熱的部件。一般用于保溫隔熱層的材料有：巖棉、玻璃棉、聚氨酯、聚苯乙烯等。目前使用較多的是玻璃棉或采用聚氨酯整體發泡。但使用聚氨酯發泡后一般還會鋪一層巖棉或玻璃棉，因為聚氨酯、聚苯乙烯等材料雖然導熱系數低，但都不能耐高溫，一般在90℃就會開始收縮，影響平板太陽集熱器的保溫性能和使用。

保溫隔熱層的厚度應根據選用的材料種類、集熱器的工作溫度、使用地區的氣候條件等因素來確定。應遵循以下原則：材料的導熱系數越大、集熱器的工作溫度越高、使用地區的氣溫越低，則隔熱層的厚度要求越大。一般來說，底部隔熱層的厚度約30～50mm，側面隔熱層的厚度與之大致相同。外殼中的背板一般采用厚約0.4mm的鍍鋅鋼板或鋁板等材料，通過鉚釘與側邊框型材固定在一起。

目前采用的保溫形式主要缺點是：玻璃棉、巖棉等材料存在細小纖維，導致車間及工人生產操作較不衛生、環保；玻璃棉和巖棉等保溫材料保溫性能有限，較聚氨酯等泡沫類保溫材料還有一定差距；采用聚氨酯發泡，對工藝、設備、人員等方面要求較高，而且聚氨酯還面臨無氟發泡等問題；通過鉚釘固定的背部鋼板存在一定的“松動”，雖并不影響使用，但容易造成客戶對產品的外觀及質量等方面“減分”。

三 酚醛復合保溫板及其在平板太陽集熱器上的應用

酚醛泡沫是一種高效的防火保溫材料，被稱為“第三代新興保溫材料”，已在國內外的各個領域廣泛應用。它具有比玻璃棉更好的保溫效果，使用溫度達180℃，不含纖維，干凈衛生，是采用無氟發泡的環保保溫材料。

酚醛復合保溫板的一般結構：下表面為鍍鋅鋼板或鋁板，中間酚醛泡沫保溫層，上表面為鋁箔紙。

在平板太陽集熱器中，直接將酚醛復合保溫板通過鉚釘或其他形式與側邊框固定在一起即可。特點是：采用新型的酚醛泡沫作為保溫層材料；酚醛泡沫已預制成型，鍍鋅鋼板或鋁板的鋼面型酚醛復合保溫板將保溫層與背板鋼板復合在一起，可簡化廠家的生產工藝，集熱器的背部強度較高。

四 工藝、性能等分析比較(表1)

由表1可見，使用酚醛復合保溫板，能給平板太陽集熱器帶來質量、性能以及外觀上的提高和改變。酚醛復合保溫板是一款非常適合于平板太陽集熱器的材料。

表1

五 結語

在太陽能熱水器產品普遍同質化的今天，對產品進行技術創新必不可少。在平板太陽集熱器產品上采用酚醛復合保溫板技術，不僅環保、能提高集熱器的保溫性能、簡化工藝，而且外觀也更美觀。因此，應該在平板太陽集熱器產品上大力推廣應用酚醛復合保溫板技術。

同時，太陽能熱水器行業也應該摒棄“價格戰”、“概念炒作”等形式，真正投入研發力量，加大產品的技術含量、保證產品的穩定性，為行業的良性發展作出一定的貢獻。

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