太阳能专用导热介质汽车防冻液的区别
太阳能专用导热介质与汽车防冻液的区别
山东小鸭新能源科技有限公司王刚
济南鼎隆化工科技有限公司李刚
众所周知,在我国的太阳能行业中真空管式太阳能热水器占有绝对优势,分体式太阳能市场份额很小,据统计,目前平板式太阳能热水器市场占有率仅有10%左右,这一特点不同于全球太阳能市场中平板式太阳能热水器占据主流的现象,十分具有中国特。但近几年来这一局势正在发生着深刻变化,平板式太阳能得到了快速发展,而普通的真空管式太阳能下滑速度非常之快超乎寻常,综其原因有以下几点:一是我国的地少人多的国情决定了城镇化过程中必须要走高层住宅的道路,既保障了住房这一民生需要,又实现了节约用地,提高了土地的利用效率,高层住宅的大量兴建必然限制了太阳能一体机的使用,只能在平板式(或分体式)太阳能这一选项上做出抉择;二是我国空气污染严重,太阳能与建筑一体化是节能减排和改善大气环境的一项重要举措,因平板式太阳能具有平面结构、良好的承压性能、系统稳定、安全耐用、易与建筑物美观性相统一等特点,决定了其将取代一体机占据主流的必然趋势;三是平板太阳能热水器经过了几十年的发展,技术已经更趋成熟和完善,热效率有了大幅度的提高,我国的平板式太阳能热水器迎来了长足发展的黄金时期。
在众多平板太阳能生产厂家不断改进生产技术和提高系统换热效率的过程中,在诸如保温、吸热膜层、金属材料等方面采取了积极有效的措施以保证产品的市场竞争力,但很多厂家没有关注导热介质这一关键环节的影响,认为导热介质只要满足防冻这一要求就可以了,因此,在市场上采购了汽车防冻液加注到系统中去,或者到某些汽车防冻液厂家让其根据汽车防冻液的配方提供导热介质,更有甚者在化工市场采购乙二醇加水稀释(并不添加任何助剂)后直接作为导热介质,这些做法存在诸多不足或隐患。相信太阳能行业的广大同仁都了解或者听说过近三年内几起太阳能工程出现水箱锈蚀发生泄漏的情况(在此不便一一赘述),其中最主要的原因选择了劣质的导热介质(大部分为产品质量良莠不分、参差不齐的汽车防冻液),非但没有起到缓蚀的效果,反而加速了水箱夹套和铜管的锈蚀,最终酿成了“千里之堤毁于蚁穴”的质量事故。本文将从多种视角分析不同类型的导热介质对平板太阳能热水器系统的影响,以期给大家提供有益的参考。
1、抗冻剂的对比
抗冻剂的选择直接决定了导热介质的档次和质量,目前,在市场上采购到的导热介质大部分为诸多类型的(-25℃)汽车防冻液,在这些防冻液中符合行
限制其使用。目前,很多太阳能厂家就是用汽车防冻液作为导热介质加注
到系统中,结果就是缓蚀助剂不对路,出现了前述现象,非但起不到缓蚀效果,更加剧了腐蚀的发生,太阳能换热系统很容易发生腐蚀从而泄漏损坏。
太阳能专用导热介质应该有针对性的对系统中的金属材质进行专业缓蚀,因此配方中必须添加如下助剂:紫铜专用缓蚀剂、黄铜专用缓蚀剂、碳钢专用缓蚀剂和不锈钢专用缓蚀剂,这些助剂必须做到如下几点:(1)助剂毒性低毒或者无毒;(2)助剂与溶液有良好的相溶性,无论在低温、常温或者高温下,都不得析出;(3)助剂具有高效缓蚀性能,并且具有长久的缓蚀效果;(4)尽量避免使用稳定性差的无机缓蚀助剂。另外针对目前有个别太阳能厂家选用铝压铸集热板的情况,配方中应该添加高效的国外进口有机铝专用缓蚀剂,但不能添加稳定性差的偏硅酸钠,以便起到良好的缓蚀效果。
汽车加热器5、毒性的对比
在讨论导热介质的毒性之前,让我们先了解一下毒性衡量标准以及分级。通常物质的毒性通过急性毒性来测定,以大鼠经口LD
50
值为指标判定毒性大小,
大鼠经口LD
50
值是指把不同剂量的被试验物质经口注入大鼠体内,在14天内足
以使占全体数量50%的个体在试验条件下致死的剂量称为LD
50
(致死量50%),一般用每公斤体重所使用的毒物毫克数表示(即mg/kg)。根据我国《工业化学品毒性鉴定规范及实验方法》并参考美国科学院对毒性物质的划分,可将毒性分级如下:
剧毒            LD
50
(大鼠经口)≤5mg/kg
高毒            5mg/kg<LD
50
(大鼠经口)≤50mg/kg
中等毒性        50mg/kg<LD
50
(大鼠经口)≤500mg/kg
低毒            500mg/kg<LD
50
(大鼠经口)≤5000mg/kg
微毒            5000mg/kg<LD
50
(大鼠经口)≤15000mg/kg
无毒            LD
50
(大鼠经口)>15000mg/kg
太阳能专用导热介质不同于汽车防冻液,与老百姓的日常生活密切相关,万一发生泄露时有与水、饮食和个人皮肤等混合或接触的风险存在,因此要求产品必须无毒或微毒。最常用的防冻剂是乙二醇和丙二醇,乙二醇的毒性是微
毒(大鼠经口LD
50为5900mg-13400mg/kg),丙二醇的毒性是无毒(大鼠经口LD
50
为20000mg/kg),两者与水混合制备成导热介质后在不添加有毒的助剂前提下均能达到微毒或无毒的要求。但是,用汽车防冻液直接作为太阳能导热介质或者基于汽车防冻液配方所做的太阳能导热介质,根据NB/SH/T 0521-2010《乙二醇型和丙二醇型发动机冷却液》的要求,配方中加入了大量的剧毒物质亚硝酸钠,