平板之忧
销售人员要想真正成为平板的“金牌经销商”，企业老总、研发工程师要成为平板专家，就不能仅仅知道，一张平板集热器、一只夹套水箱、两只管加防冻液，便是构成平板型阳台式太阳能热水器组合体那么简单。
我们简单地把“一张平板集热器、一只夹套水箱、两只管加防冻液”的平板型阳台式太阳能热水器简称为：“防冻液/夹套水箱/平板”循环系统。这样就很直观地知道是由夹套搪瓷水箱和平板集热器构成的热水器，灌注防冻液自然循环系统。
“防冻液/夹套水箱/平板”技术究竟是谁发明的，我们暂不做考证。目前，我国大部分上马平板太阳能热水器的企业都是不加思索，一窝蜂地运用了这项技术。我们不禁要问：是这项技术已经到了炉火纯青的完美地步了吗？是广大用户对这种产品赞不绝口了吗？笔者相信懂得一点专业知识的人员，都不敢说是。
一位山东某品牌太阳能企业的老总在平板太阳能热水器专业委员会成立大会期间发出了他郁闷的感言：“2010年我们卖了5万多台‘防冻液/夹套水箱/平板’太阳能热水器，越卖得多，我们心里想着不敢卖了。”笔者问为什么？他非常犹豫地说：“不是我们不想赚钱，是因为用户对产品问题意见太大。问题反映给经销商，经销商不敢卖了；反馈给我们，我们也不敢卖了。”
追根溯源
“防冻液/夹套水箱/平板”太阳能热水器问题出在哪里呢？这只有通过技术分析才能真正找到问题答案。
首先，我们用排除法来分析，是否平板太阳能集热器有问题？
当然不是。因为平板太阳能集热器在世界上已是技术非常成熟的产品，目前国内的平板太阳能集热器都是采用紫铜管做流道管，而管内循环工质采用防冻液，不会产生腐蚀或结冰冻坏平板集热器。其主要核心还是在于它的关键参数是否符合或超过标准，是否适合该地区环境的使用，是否适合建筑的安装要求，循环系统配置是否合理、先进等，并非只是简单的组合。不管什么样的平板太阳能集热器拿来就用，也会造成系统配置的技术问题，只要有专业技术人员和专家的指导是不会有问题的。
再来分析，问题出在防冻液上吗？
也不全是。因为防冻液是为了防冻设计的，本身没有过错，只有当超过两年的保质期继续使用时，才会出现冻坏集热器的可能。还有些是在夏天使用时，随着气温的升高，水箱整体温度升高，防冻液蒸发量随之加大，防冻液的液位下降，到上循环口露空的时候就没有防冻液可循环了，出现了不产热水，或产热水量很少的问题，而用户又不知道什么时候应该补充纯净水。这些都不是根本性问题，通过产品使用知识培训等方式是能够解决的。
问题出在哪儿呢？很显然是在“夹套水箱”方面。
夹套水箱的全称是：搪瓷夹套承压式保温水箱。夹套水箱的搪瓷内胆外面焊接了一个没有任何防腐措施的夹套，所以与电热水器的光身搪瓷内胆不同，电热水器的光身搪瓷内胆工艺是非常成熟的，而夹套水箱问题就出在这个“不同”上。由于不同的构造，必须采用不同的制造工艺，就导致了“夹套水箱问题”。
夹套之祸
接下来，我们来具体分析一下夹套水箱的问题。
问题之一：
夹套水箱在高温炉内烧结过程是“先焊夹套后烧结”的夹套内胆生产工艺。夹层阻止了电加热器的辐射加热，夹套将辐射传热转变为空气对流传热，传热速度降低，热传递效率降低了很多，被夹套遮挡的局部内胆，便形成了很大范围的低温区。达不到搪瓷涂料的烧结温度，使被遮挡的内胆部分不能得到熟化，涂层防腐性能大大下降，造成了使用寿命缩短的问题。
问题之二：
为了避免“先焊夹套后烧结”问题的出现，便采用了第二种“先烧结后焊夹套”的夹套内胆生产工艺：一是先给内胆搪瓷烧结，再将搪瓷烧结出炉的内胆外面套上金属夹套，将两头的环逢进行焊接处理；二是先给搪瓷内胆外焊接两个套环，当内胆搪瓷烧结后焊接碳钢桶套。其结果是夹套焊接直接氧化，使用中夹套在很短时间腐蚀破坏。在内胆外壳焊接夹套，直接导致了搪瓷内胆涂层崩瓷或溶蚀，环逢内的搪瓷涂层防腐性能受到破坏的水箱，使用寿命更短，问题更严重。
问题之三：
夹套水箱使用运行的问题。当防冻液蒸发后液位下降，补满纯净水后又回到最高液位，这样就形成了一个液位“升降区”。当防冻液蒸发、液位下降时，“升降区”内腔全部充满了水蒸气，水蒸气会直接导致“升降区”的夹套部分很快腐蚀，最终导致水箱报废。
大家都知道，防冻液是60%~70%的水溶液（H2O），氧是导致物体腐蚀的罪魁祸首。所以，没有经过任何防腐处理的水箱夹套及搪瓷内胆外层，也会受到氧化腐蚀，特别是夹套的焊接部位腐蚀速度特别快。当防冻液超过2年的保质期后继续使用时，使其氧化腐蚀速度加剧。由于这些种种因素的存在，都会降低夹套水箱的使用寿命，问题严重的夹套水箱使用寿命一般不超过5年。
除了夹套水箱的制造工艺和使用运行出现的问题外，还有其换热效率低，得热量少的诸多问题。通常100L的夹套水箱分析，一般直径为Φ340mm，夹套的长度为620mm~800mm，减去升降区实际可以换热的长度只有500mm~650mm，实际换热面积为0.6m2左右。夹套水箱为壁厚2mm的碳钢，其传热系数为32~41W/（m·k），内有0.4mm厚的搪瓷涂层，其传热系数为2W/（m·k），按照傅里叶平壁传热方程计算其传热系数是非常低的，所以换热效率低，是造成夹套水箱水不热的主要因素。
不破不立
夹套水箱存在这么多问题，难道没有人知道？当然不是，只不过是没有重视而已，为了企业眼前的自身利益而自欺欺人罢了。
为了避免夹套水箱的问题，有些采用了胆中胆水箱，虽然解决了夹套氧化腐蚀问题，更大程度上减少了换热面积，导致系统循环性能大大下降，循环问题加重。从一个极端走向了另一个极端，也是一种非常低级的错误设计。
不破不立，何言创新？如果我们都一味地推广有重大问题的夹套水箱，都不敢站出来破析平板太阳热水器市场目前存在的诸多问题，又何谈“打造世界太阳能强国”？何谈企业的社会责任感呢？
笔者认为，解决上述“防冻液/夹套水箱/平板”存在的技术问题，主要从三个方面进行创新设计：一是改进和创新生产工艺，提高产品质量，延长产品使用寿命；二是设计先进的集热循环系统，采用新材料、新技术，提高循环系统的换热效率；三是降低产品成本，真正将实惠让给广大用户，促进太阳能市场的良性有序发展。
作者:陶礼德 尤洪虎
