太阳能防冻液

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，十分具有中国特色。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、安企耐用、易与建筑物关观性相统一等特点，决定了其将取代一体机吃据主流的必然趋势;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，或者找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,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。根据常识我们知道，汽车发动机和冷却系统等部件材质为压铸铝合金、铸铁、钢、黄铜、紫铜、焊锡等，其中铸铝是系统中的大部分零件的材质，铸铝件是最易受腐蚀和容易损坏的环节，因此，汽车防冻液的缓蚀和 pH值设计主要针对铸铝，并且还要全面的对其他金属腐蚀进行预防。目前，在分体式太阳能系统中金属材质为碳钢、黄铜、紫铜和不锈钢，因此，太阳能专用导热介质的缓蚀和 pH值设计应针对其系统本身使用的金属材质进行专业预防，而不能以汽车发动机和冷却系统的金属材质为标准和依据。

鉴于以上情况,可能大家以为汽车防冻液或者基于汽车防冻液配方所做的太阳能导热介质对金属材质的缓蚀要比太阳能专用导热介质更加全面,但事实并非如此:一是汽车冷却系统和太阳能换热系统所用金属材料不同，对防冻液的缓蚀和 pH值的要求也不同，选用合适的专用产品才是王道;二是在防冻液中添加各种助剂的总量是有限的,在太阳能专用导热介质中添加各种专用助剂就应该仅限于系统中的金属材质，而不能加入与系统金属无关的助剂，这样有利于增大专用助剂的添加量，也就是说集中优势力量解决关键问题，使导热介质的缓蚀效率和使用时限得到更人的提高。

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，并且具有长久的级蚀效果;(4〉尽量避免使用稳定性差的无机级蚀助剂。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，以便起到良好的缓蚀效果。

从基本的化学常识我们知道，铝是两性金属，既容易与酸发生反应，又容易与碱发生反应，在中性环境中较稳定;金属紫铜、黄铜、碳钢和不锈钢易在酸性环境中发生反应导致锈蚀，而在中性或弱碱性环境中稳定不易发生反应。因此，在仅添加无机铝缓蚀剂偏硅酸钠的汽车防冻液，其 pH值仅能做到7.0-7.5，以保证不对汽车冷却系统发生锈蚀，虽然说短期内不会发生腐蚀，但是经过长期高温运行，溶液很容易发生酸化，pH值转变为酸性，增加了发生锈蚀的风险，这是建议广大车主使用1-2年后就要更换汽车防冻液的主要原因。针对太阳能换热系统的特点，导热介质的pH值在8-11为宜;对于使用铝压铸集热板的平板式太阳能，建议导热介质配方中添加高效的有机铝缓蚀剂，这样也可以做到在碱性环境中整个换热系统不易被锈蚀。

导热介质的缓冲性能的高低决定着其是否具备长效性,缓冲性能的高低体现在pH值和储备碱度两个方面，pH值和储备碱度数值越大，水溶液的缓冲性能越高，反之，水溶液的缓冲性能越低。调节导热介质的 pH值和储备碱度，并不是简单的在溶液中加入火碱或者纯碱，这两种物质加入后，虽然说能改善溶液的缓冲性能，但是却增加了腐蚀风险性，因此，在体系中必须加入既能提高溶液pH值和储备碱度又能起到缓蚀效果的高效缓冲助剂。

汽车防冻液或者基于汽车防冻液配方的导热介质，其pH值在7左右，基本上没有添加缓冲助剂，容易在高温下运行一·段时间后呈酸性状态，有发生锈蚀的风险，所以，在较短的一到两年使用期限达到后就必须进行更换。相比较于汽车冷却系统更换防冻液，平板式太阳能换热系统要是一两年就更换导热介质，既需要专用工具又要提供繁杂的售后上门服务，显然是不合适和难度比较大的,因此，太阳能专用导热介质需要具备长效性能，不应该在短时间就对导热介质进行更换。目前国内比较专业的生产)厂朝阳光大化工，其产品能保证溶液长时间处于适宜的 pH值和储备碱度，防止导热介质发生酸化，长效性能比较稳定。

综上所述，太阳能专用导热介质并不是简单的防冻液，防冻只是最基本的一个性能要求，其他多方面性能也是必须的，对于太阳能换热系统的影响也是至关重要的。此前，很多太阳能厂家可以说“无知者无畏”，对导热介质不重视，但愿通过本篇文章能给广大同仁敲响警钟，平板太阳能的质量是全方面的，导热介质的质量也是其中的关键一环。