太陽能熱水器水箱內膽重金屬析出檢測設備的研制

操愷 毛凱 聞誠 諸葛海濤 鄭大明 丁毅

摘 要：通過借鑒食品接觸材料領域的經驗，研制了一種針對太陽能熱水器水箱內膽重金屬析出的檢測設備，提高了檢測結果的準確性，使得檢測過程更加合理。

關鍵詞：太陽能熱水器;重金屬;遷移池

引 言

2015年9月，中共中央、國務院發布《生態文明體制改革總體方案》提出建立統一的綠色產品體系，將分頭設立的環保、節能、節水、循環、低碳、再生、有機等產品統一整合為綠色產品，建立統一的綠色產品標準、認證、標識等體系。我國太陽能熱水技術較之太陽能供暖、空調等熱利用技術，起步早、發展快，據不完全統計，我國有近3000家規模大小不一的企業生產太陽能熱水系統。因此，為提高太陽能熱水系統的綠色生產，提升產品品質，實現太陽能熱水系統的綠色發展具有重大意義。

早在2007年，環境保護部組織編制了家用太陽能熱水系統產品的環境標志標準——《環境標志產品技術要求 家用太陽能熱水系統》HJ/T 363-2007，并于2007年9月10發布。其中，對與水接觸材料浸泡在水中后重金屬析出量做了限制要求。家用太陽能熱水系統作為熱水的加熱裝置，加熱后的生活熱水可能會作為生活飲用水，起到輸配水設備的作用，因此水箱內膽作為與水接觸面最大的部件，應進行重點關注。

1 檢測設備的設計思路

在HJ/T 363 -2007標準中，對接觸水的材料采用全浸泡的方式進行前處理。由于水箱內膽外側保溫層難以去除，全浸泡時保溫層材料可能會干擾檢測結果，為此，采取一種更為科學的前處理方式十分必要。

在食品接觸材料領域，歐盟、日本、美國等發達國家紛紛制定了相應的食品接觸材料法規體系，在這些體系中，食品接觸材料的安全衛生評價主要通過模擬遷移試驗進行。大部分法規和標準均明確要求模擬試驗應盡可能模擬食品接觸材料實際與食品接觸情況，如對單面接觸食品的材料和制品，模擬試驗時只允許測試接觸食品一面的遷移情況。這種情況與太陽能水箱內膽接觸水的情況十分類似，因此，本文將從遷移試驗的角度考慮太陽能水箱內膽重金屬的析出，以遷移池的形式作為重金屬析出測試的前處理設備。

2 檢測設備的設計研制

遷移池由聚四氟乙烯容置池、不銹鋼上下蓋、聚四氟乙烯O型密封圈和緊固裝置組成，結構示意圖如圖1所示。聚四氟乙烯耐高溫，化學惰性強，可以最大程度減少對測試的干擾，因此采用聚四氟乙烯作為容置池和密封圈的材料。

測試時將配置好的浸泡水倒入容置池，容置池放置在下蓋的中部，O型密封圈放置在容置池的密封面上，密封面的寬度和O型密封圈的寬度相一致。試樣放置在O型密封圈上，試樣的測試面朝向容置池內部。上下蓋外邊緣相同位置處均勻布設4個貫穿孔，緊固裝置通過四個螺柱和八個螺母將容置池、上下蓋、O型密封圈以及試樣鎖緊。測試開始時，將設備倒置，這樣浸泡水只會接觸測試面，從而使得測試條件更加符合實際情況，測試結果也更具準確性。

3 總結

本文針對太陽能熱水器水箱內膽重金屬析出的檢測問題，借鑒了食品接觸材料領域模擬實驗的經驗，研制了一種低成本、操作簡單、檢測結果更加準確的檢測設備，提高了檢測過程的合理性，解決了水箱內膽實際檢測中遇到的前處理難題。

（江蘇省產品質量監督檢驗研究院，江蘇 南京 210000）