根據(jù)規(guī)劃，國(guó)家“十二五”期間單位GDP能耗要降低16%，單位GDP二氧化碳排放要降低17%，提高經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)質(zhì)量，通過(guò)這些措施在“十二五”期間發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)，要節(jié)能6.7億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。其次，到2015年非化石能源占能源消耗總量的比重提高到11.4%；2015年森林覆蓋率提高到21.66%，森林蓄積量要增加6億m3，這些目標(biāo)說(shuō)明我們的發(fā)展是提高能效、降低二氧化碳排放，追求零碳、低碳的發(fā)展。

現(xiàn)在用常規(guī)的141b是過(guò)渡性的替代品，對(duì)環(huán)境有兩方面的影響：一是破壞臭氧層，造成嚴(yán)重的負(fù)面影響。二是它還屬于很強(qiáng)的溫室氣 體，1t141b相當(dāng)于幾百?lài)嵉亩趸?，溫室效是很顯著的。從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，目前普遍采用141b的太陽(yáng)能熱利用產(chǎn)品只屬于節(jié)能產(chǎn)品，而不是真正意義上 的綠色產(chǎn)品。

本文主要從熱水器發(fā)泡工藝方面對(duì)太陽(yáng)能水箱減少141b用量做簡(jiǎn)單的分析。

1太陽(yáng)能發(fā)泡工藝的發(fā)展歷程

1.1傳統(tǒng)手工澆注工藝

2011年CCTV—新聞《每周質(zhì)量報(bào)告》曝光的海寧太陽(yáng)能質(zhì)量問(wèn)題，里面所報(bào)道的就是最原始的發(fā)泡工藝：手工攪拌、廢料填充到水箱內(nèi)部。這是最原始的發(fā)泡工藝，已基本被淘汰，目前僅少量還存在于作坊中。

1.2低壓發(fā)泡機(jī)立式多次澆注

隨著低壓發(fā)泡機(jī)的發(fā)展，小的太陽(yáng)能廠家購(gòu)置了低壓發(fā)泡機(jī)，一般低壓發(fā)泡機(jī)價(jià)格從3萬(wàn)元~10萬(wàn)元之間，發(fā)泡工藝由純手工升級(jí)到半自動(dòng)化澆注生產(chǎn)，幾乎不用工裝模具就可以生產(chǎn)。

由于低壓發(fā)泡機(jī)的料比不可調(diào)、混合壓力低、流量小等問(wèn)題，澆注出的發(fā)泡料閉孔率低，保溫效果不好，再加上多次澆注才能完成一臺(tái)水 箱，因此水箱內(nèi)部泡沫存在收縮，特別是真空管口位置，冬季普遍會(huì)出現(xiàn)裂口。生產(chǎn)廠家為了減少開(kāi)裂問(wèn)題，不得不提高自由泡的密度。再通過(guò)發(fā)泡塞的材質(zhì)，脫模 劑的成分等方面增加管口結(jié)皮的厚度等，雖然減少了開(kāi)裂的表象，但依然不能根本解決收縮問(wèn)題。

廠家為了減少發(fā)泡料浪費(fèi)，把廢料回收進(jìn)入水箱以次充好，水箱內(nèi)部出現(xiàn)空洞、氣孔，直接影響保溫效果。但是這種投入低，工藝簡(jiǎn)單，見(jiàn)效快的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)模式，還普遍存在于中小企業(yè)當(dāng)中。

1.3高壓發(fā)泡機(jī)立式多次澆注

隨著行業(yè)發(fā)展，較大的企業(yè)普遍購(gòu)置了高壓發(fā)泡機(jī)，設(shè)備投資30萬(wàn)~150萬(wàn)元之間，發(fā)泡混合效果好，閉孔率高，保溫性能好。但是太 陽(yáng)能發(fā)泡過(guò)程受到環(huán)溫與料溫、水箱外殼溫度、發(fā)泡模具、工裝等多重影響，加上各廠家外殼與內(nèi)膽厚度材質(zhì)不同，生產(chǎn)工藝也有區(qū)別，不成熟的發(fā)泡工藝造成高壓 發(fā)泡還無(wú)法一次完成澆注。一臺(tái)水箱多次澆注就造成水箱內(nèi)部?jī)纱巫⒘辖涌谥g會(huì)出現(xiàn)拉伸泡沫，這部分泡沫泡孔粗大，泡沫偏軟，到了冬季依舊會(huì)出現(xiàn)泡沫收縮開(kāi) 裂的問(wèn)題，見(jiàn)圖1。

1.4高壓發(fā)泡機(jī)立式一次澆注

隨著工藝技術(shù)的發(fā)展，通過(guò)結(jié)構(gòu)、發(fā)泡料配方、生產(chǎn)工藝等各方面的改進(jìn)，行業(yè)內(nèi)有實(shí)力的廠家已經(jīng)開(kāi)始了立式一槍注料，相比多次注料來(lái)說(shuō)，一次注料所使用的注料量會(huì)多一些，但是這樣完全解決了拉伸泡沫造成的泡沫收縮開(kāi)裂問(wèn)題。

但一次主料工藝也存在問(wèn)題。一次注料工藝的前提是要保證發(fā)泡密度必須過(guò)量填充，而過(guò)量填充又會(huì)造成水箱內(nèi)部發(fā)泡壓力過(guò)大，導(dǎo)致外殼炸裂，或者內(nèi)膽被擠壓變形，在季節(jié)交替時(shí)難免會(huì)出現(xiàn)這些問(wèn)題。

由于是立式注料，發(fā)泡料注入水箱以后，受到重力的影響，發(fā)泡料的密度從底部到頂部會(huì)出現(xiàn)分層現(xiàn)象，見(jiàn)圖2。

發(fā)泡料爬升到2m的高度后，頂部與底部密度相差將近10kg/m3，為了防止頂部收縮開(kāi)裂，就必須保證頂部密度達(dá)到質(zhì)量要求，從而底部的密度就不得不提升，這樣一來(lái)，底部密過(guò)高，就造成了原料浪費(fèi)同時(shí)也增大了發(fā)泡壓力導(dǎo)致的爆桶隱患。

通過(guò)工廠對(duì)工藝條件的控制，2m以下的水箱可以正常澆注，2m以上的水箱依然不能按此工藝操作。由于發(fā)泡料本身性能限制無(wú)法爬升到足夠的高度，這就確定了24只管以上的產(chǎn)品根本無(wú)法使用高壓一次注料工藝，只能使用原工藝生產(chǎn)。

1.5高壓臥式一次澆注

臥式發(fā)泡工藝是由管道保溫發(fā)泡工藝發(fā)展而來(lái)，是太陽(yáng)能行業(yè)發(fā)泡工藝的一次顛覆性改進(jìn)。從2008年開(kāi)始試驗(yàn)至今，經(jīng)過(guò)不斷改進(jìn)和優(yōu) 化，臥式一次澆注的生產(chǎn)工藝已經(jīng)發(fā)展成熟，并在國(guó)內(nèi)知名企業(yè)投入生產(chǎn)使用。臥式發(fā)泡工藝徹底解決了因高度引起的密度不均，徹底解決了2m以上水箱一次發(fā)泡 成型的工藝問(wèn)題。水箱不再是傳統(tǒng)的立式發(fā)泡，更改為橫向發(fā)泡，發(fā)泡料爬升高度不超過(guò)0.8m，底部與頂部的密度差不超過(guò)3，從而保障了水箱內(nèi)保溫層密度的 一致性，在降低密度的情況下依然能夠保證泡沫的強(qiáng)度和保溫性能。圖3為30~35之間的密度完全可以保證水箱的收縮強(qiáng)度。

2實(shí)際使用情況

經(jīng)過(guò)4年的實(shí)際生產(chǎn)驗(yàn)證，在保溫性能不變的情況下，臥式發(fā)泡工藝比傳統(tǒng)立式工藝省料約8%以上（相當(dāng)于一臺(tái)水箱節(jié)省6~10元成 本），發(fā)泡不受水箱長(zhǎng)度限制，無(wú)論多少發(fā)泡材料均可一次成型，泡孔均勻穩(wěn)定，冷凍標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到零下25度72小時(shí)不收縮開(kāi)裂。自動(dòng)化臥式發(fā)泡線的初期投入，按 照自動(dòng)化程度計(jì)，從100萬(wàn)~300萬(wàn)元不等，配合工藝、工裝等方面，需要作出很多顛覆傳統(tǒng)的改進(jìn)。因此有實(shí)力的廠家在一年到一年半周期中，即可回收投 資。

3結(jié)論

我國(guó)太陽(yáng)能熱利用行業(yè)已走過(guò)了幾十年的發(fā)展歷程，而到2015年，按照“十二五”發(fā)展規(guī)劃，集熱器面積將突破1億m2，保有量達(dá)到 4億m2。如果按照常規(guī)的2m一臺(tái)熱水器，發(fā)泡量約5kg推算，到2020年聚氨酯的需求量達(dá)到50萬(wàn)t。141b的使用量將會(huì)達(dá)到4萬(wàn)t，相當(dāng)于排放 CO21200萬(wàn)t。在我國(guó)全面禁止141b使用前，如果全行業(yè)推進(jìn)臥式發(fā)泡，相當(dāng)于每年可減排CO248萬(wàn)t根據(jù)規(guī)劃，國(guó)家“十二五”期間單位GDP能 耗要降低16%，單位GDP二氧化碳排放要降低17%，提高經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)質(zhì)量，通過(guò)這些措施在“十二五”期間發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)，要節(jié)能6.7億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。其次， 到2015年非化石能源占能源消耗總量的比重提高到11.4%；2015年森林覆蓋率提高到21.66%，森林蓄積量要增加6億m3，這些目標(biāo)說(shuō)明我們的 發(fā)展是提高能效、降低二氧化碳排放，追求零碳、低碳的發(fā)展。

現(xiàn)在用常規(guī)的141b是過(guò)渡性的替代品，對(duì)環(huán)境有兩方面的影響：一是破壞臭氧層，造成嚴(yán)重的負(fù)面影響。二是它還屬于很強(qiáng)的溫室氣 體，1t141b相當(dāng)于幾百?lài)嵉亩趸迹瑴厥倚呛茱@著的。從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，目前普遍采用141b的太陽(yáng)能熱利用產(chǎn)品只屬于節(jié)能產(chǎn)品，而不是真正意義上 的綠色產(chǎn)品。