太陽能熱水器 尋找可替代的高性能聚合物

　　如開發新一代集熱器，材料的使用如銅將出現明顯的下降趨勢。銅這樣的材料將由新一代先進的高性能聚合物替代。國際能源署（IEA）太陽能供暖與制冷項目特別行動小組花費了4年時間在太陽能熱利用中尋求塑料革命。

　　太陽能供暖與制冷Task39的國際研究小組強調，如果可以將部件如吸熱板與管道中使用的銅或其他金屬材料替換掉，那么太陽能供暖或制冷系統的潛在收益是十分龐大的。這些收益包括獨立材料需求的減少會使生產加快，重量減輕以及受金屬材料，特別是銅的劇烈的價格波動的影響減弱。

　　完善的擠壓工藝也可以較易地生產出將集熱器與不同形狀、不同尺寸的建筑物完美結合所需的精確規格，所以聚合物的生產成本較低，靈活性較強。同時聚合物材料運輸更輕便，安裝更簡單，而且比傳統集熱器“永久的黑色”在色彩上面更加吸引人。

　　但是，對于推薦的塑料系統優點，Task39研究小組面臨著太陽能集熱器使用金屬材料的理由十分充分的這一事實。太陽能熱利用系統必須承受的紫外線與溫度的最大程度與波動對大多數聚合物是一種很有利的證明，特別是對于使用壽命的要求，如20年或更長時間。

　　太陽能熱利用系統中聚合物工作的關鍵溫度是160℃左右。即使家庭供暖與熱水供應的基準溫度要求較低，但這也是一個太陽能熱利用系統在停滯狀態（熱處理過程中產生最高工作溫度的點）下能承受的最高溫度。

　　隨著具體的技術研究的不斷深入，IEA研究小組的工作大致分成兩個主要領域，以突破這些局限。一方面是使用較便宜、隨處可以得到的日用塑料制品，并增加一些過度加熱保護的“失敗保護”機制，以阻止熱利用系統的溫度超過它們的承受限度。圍繞更加復雜的高性能聚合物的調查研究的第二個困難是需要擴大對太陽能熱利用系統的需求。挪威的Aventa公司是Task39的一個參與者，是這一領域一個顯著的開拓者。該公司稱商業的聚合物系統即將面市。
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