近年來,隨著太陽能熱水器的普及,太陽能熱水器的保溫問題日益得到人們的重視。
保溫層不保溫是目前太陽能熱水器產品上存在的最常見的問題。太陽能熱水器保溫水箱的保溫層大都采用聚氨酯保溫材料,由異氰酸酯和組合聚醚兩種原料在一定條件下發生化學反應生成,聚氨酯的密度在40kg/m3時保溫效果最佳。這種密度的聚氨酯,生產過程中對壓強和溫度的要求較高,工藝較難控制,如果生產設備簡陋,工藝控制不嚴格,就會生產出劣質的聚氨酯保溫層。一些中小品牌的太陽能熱水器生產企業雖然采用同樣的原料,但由于技術、資金實力有限,設備簡陋,導致發泡料不均勻,閉孔率極低,有的地方泡孔過大,熱量易散失,一夜之間溫度能降10℃~20℃。這樣的劣質聚氨酯保溫層對太陽能熱水器而言就像“黑心棉”,起不到保溫作用。
其次,現有的一些太陽能熱水器產品發泡過程中沒有經過高溫熟化處理。太陽能熱水器放在樓頂,長期高溫暴曬,發泡材料如果不熟化處理,反應就不充分,高溫下很有可能進行二次發泡,向內擠壓內膽,向外膨脹,脹破外桶皮。這樣,在使用3~5年后,太陽能熱水器保溫效果會迅速下降。據筆者了解,因高溫熟化工藝會大大增加成本,目前很多太陽能熱水器生產企業都省略了這道工序。
再者,發展迅速的平板太陽能集熱器目前也存在保溫性能不過關的問題。平板太陽能集熱器的保溫材料一般選擇聚氨酯發泡或者巖棉。巖棉雖然耐熱溫度較高,但保溫性有限,其實并不是最好的保溫材料。而如果采用聚氨酯發泡,還會出現由于聚氨酯經受集熱器長期高溫后會收縮的狀況,嚴重地影響保溫性能。
環保問題也不容忽視?,F階段廠家采用的聚氨酯、巖棉從環保性能來講,都存在一些問題,聚氨酯的無氟發泡技術還沒有大量應用,巖棉的纖維對身體及空氣都會造成影響。
酚醛泡沫是否適合用于太陽能發泡?
那么,在太陽能保溫材料的應用上,有沒有一種耐熱性能優秀,保溫性能好,同時又環保的保溫材料呢?筆者認為,酚醛泡沫就是一個很好的選擇。
酚醛泡沫被譽為“保溫之王”,是酚醛樹脂、乳化劑、發泡劑、及其它助劑等多種物質經科學配方制成的閉孔型硬質泡沫塑料,具有質量輕、絕熱性高、剛性大、尺寸穩定性好等特點,屬于難燃物質,燃燒時僅產生少量一氧化碳有毒氣體,且發煙量低、不會熔融、無滴落物。
20世紀80年代,國外科學家開始對酚醛樹脂及其制品進行研究,20世紀90年代以后,包括酚醛泡沫在內的酚醛復合材料得到很大發展。近些年來,由于高層建筑、交通運輸、艦船、航空、空間技術等方面對合成泡沫塑料的熱穩定性和耐燃性提出了嚴格要求,使得酚醛泡沫的應用得到了廣泛關注和迅速發展。
酚醛泡沫的特性總結如下:
(1)保溫性能好:酚醛泡沫和聚氨酯泡沫材料一樣,都是閉孔率很高的材料。酚醛泡沫的導熱系數一般為0.02~0.04w/m.k,與聚氨酯的導熱系數相當。
(2)使用溫度范圍寬、耐熱性好:酚醛泡沫在-196℃到180℃(允許瞬時溫度250℃)范圍內均可使用。
標簽: 酚醛