內蒙古通遼市一位太陽能經銷商反映說,去年冬天,僅他安裝的太陽能熱水器用戶就發生三四起電伴熱帶火災,到現在還沒有處理完,負面影響很大。發生火災后,電伴熱帶廠家往往把責任歸結為是經銷商安裝不規范或者用戶使用不當造成的,因此拒絕賠償,即使賠償也是按照行業潛規則燒1米賠3米或5米的辦法,這對于火災給經銷商和消費者造成的損失來講是很小的部分,不足以彌補給顧客造成的損失。
內蒙古包頭一位太陽能經銷商說,2008年因電伴熱帶火災給用戶造成了1萬多元的損失,用戶找到經銷商解決問題,由于顧客激動,險些連經銷商的店面給砸了。最后在消協的協調下,經銷商先行賠償了顧客的損失。事后,經銷商認為,造成這次電伴熱帶火災和電伴熱帶產品質量不過關有很大關系,于是找電伴熱帶廠家協調此事,在電話聯系無果后,2009年前后三次前往廠家,但也沒有解決,主要是沒有有力證據,廠家要求經銷商拿出火災原因鑒定報告,而要對電伴熱帶進行鑒定,費用很高,經不起折騰的經銷商,最后只好做罷。
目前,使用電伴熱帶擔心著火,不使用電伴熱帶用戶冬天不能用,已經成為內蒙古地區不少太陽能經銷商的一塊心病。
造成火災的原因分析
太陽能熱水器使用的電伴熱帶,又稱為自限式電伴熱帶,由絕緣層和帶芯構成。電伴熱帶的帶芯是一種很復雜的高分子復合物,由多種材料和導電介質復合而成,經過特殊的化學變化和物理處理之后擠出成型,在兩條平行導線之間組成一條保持連續平行的加熱元件。在加熱過程中,這種高分子材料發生PTC效應,當環境溫度升高時,高分子復合物微分子膨脹,碳粒漸漸分開,引起電路中斷,電阻上升,輸出功率減小;當環境溫度降低時,復合物微分子間距收縮變小,電阻降低,輸出功率上升;當環境溫度處于某一穩定狀態時,達到熱輸出穩定狀態,因此此種電伴熱帶的控制溫度不會過高或過低,能夠自動地調節。使用時通過電伴熱帶通電后產生的熱量,融化管路中的凍堵部分,從而達到解決凍堵的問題。
到底是什么原因導致電伴熱帶引發火災的呢?經過多方調查,電伴熱帶發生火災原因也是多方面的。
一是用戶使用不當造成的火災。按照電伴熱帶的使用要求,每次需要融化管道的時候才接通電源,待管道融化后就斷掉電源,但實際上,用戶為了方便,經常是一到冬天就插上電源,直到開春后不需要電伴熱帶后才斷電,這樣長時間通電,遇有電伴熱帶接口不好和管道有潮氣時就容易著火。
二是經銷商安裝不當造成的火災。電伴熱帶最初在油煙管道上使用,很少出現問題。但在太陽能熱水器上,由于上下水管一般采用鋁塑復合管或PEX管,特別是PEX管,其縱向回縮率非常大,在驟冷驟熱的情況下,產生巨大的熱脹冷縮,造成帶體受到牽引,使端部的絕緣措施遭到破壞。當帶芯中的銅導線出現短接時,容易形成短路火災。
三是電壓不穩定也容易引起電伴熱帶著火。有些地區電壓不穩定,在電壓驟然升高的情況下,電伴熱帶的帶體中的薄弱環節首先碳化,而且隨著時間和電壓的變化,碳化點逐漸變大,最后發生火災。
四是建筑實際情況決定的。由于目前多數地區建筑商對太陽能不是很重視,太陽能管道只能從建筑的通風口走,安裝一臺太陽能,走的線有上下水管、電伴熱帶線、儀表探頭線、電加熱線等,由于沒有專用的通道,這些線路只能綁在一起。但從專業的角度講,水電是分離的,水電不分離是最容易出現問題的,但現實的條件不允許。
五是產品質量不合格造成的火災。正規廠家的電伴熱帶導熱體使用的是PTC半導體材料,使用這種材料的電伴熱帶,雖然價格高一點,但導熱好,使用壽命長,一般不會發生火災,假冒產品的導熱體就會攙雜銅絲或鐵絲,這樣的產品就容易起火。
六是廠商提供的電伴熱帶不合格。一般不能真實反映產品的技術指標,實際參數與使用條件不匹配而造成過載,以至于在產品的薄弱處著火。
七是PVC電源線絕緣層的熱態短路,引發火災。
八是接頭處防水絕緣未做好。或用了劣質材料,易老化,失去絕緣功能,或用錯了材料,如普通電工膠布,為吸水性絕緣材料,時間一長即吸水短路,引發火災。
正確選購電伴熱帶
安徽蕪湖科華新型材料應用有限責任公司董事長程崇鈞認為,雖然造成太陽能熱水器電伴熱帶火災的原因很多,但只要經銷商正確選購、安裝,顧客正確使用電伴熱帶,發生火災的幾率會大大降低,目前行業內已經發明了防凍電伴熱帶和化凍電伴熱帶等多個類別。
據了解,自限溫(自調控、自控溫、變功率)加熱(伴熱)電纜(電熱線、電熱帶、伴熱帶、加熱帶)是當今世界上先進的智能型電熱器件,其發熱元件具有PTC效應(電阻正溫度效應)的納米導電高分子復合材料擠包在兩股平行導線之間形成的帶狀(線狀、板狀)器件。該自限溫電纜分自限溫加熱電纜和自限溫伴熱電纜兩大類,每類又按溫度等級及功率大小、結構尺寸、工作電壓不同,其產品的技術指標是不同的,又因應用場合及工作狀態不同,其產品的特性曲線也是不同的,因此,應進行應用設計選型,為了簡化設計方便選用,國際上出現了越來越多的專用產品,太陽能熱水器專用自限溫電熱帶便是其中之一,其中“防凍”應選擇伴熱電纜,“化凍”應選擇加熱電纜。熱水伴熱應按維護溫度的高低選擇不同溫度伴熱電纜,而不應將電熱帶不作區分當作“萬金油”地簡單混用。
選購電熱帶產品不以寬窄、厚薄論優劣,小而精細產品制造難度更大。選擇產品寬窄應依據貼輔管徑的直徑大小、標稱功率大小和使用長短而異,管徑大,電熱帶寬,管徑小,電熱帶窄,這樣傳熱效率高,細管(外徑Ф16mm)用寬帶(12mm),接觸面積小,若改用7-8mm窄帶,接觸面積大,傳熱效率高,考慮到節能、小功率、產品窄、大功率、產品寬,應區別使用。另不以產品的導電線芯、粗細論優劣,這與最大使用長度有關,“細”使用長度短,“粗”使用長度長,根據使用長度、功率大小選粗細。
1.PTC芯帶的材質鑒別。燃燒實驗:用明火接觸PTC芯帶,不燃者材質好,稱特種PTC材料,阻燃或可燃者則材料較次,阻燃材料實際是可以燃燒的。要么選用高檔特種PTC材料不燃,要么選用普通PTC材料可燃,如果在普通PTC材料上增添阻燃劑,這本身就是在降低PTC材料功能壽命,不是明智之舉,如果再采用非環保材料,那就更是適得其反,得不償失。應禁止采用有鹵阻燃材料,該材質雖阻燃但有濃煙,有毒,比可燃材質更有害,已屬淘汰使用的非環保產品。
2.復合雙重絕緣護層。先剝去外絕緣護層,用兆歐表的兩極分別接觸導電線芯和PTC芯帶無法剝離的復合絕緣護層表面,如果不導通,絕緣電阻≥2MΩ,即是無隱患、無瑕疵產品。
3.氣味鑒別。用明火接觸PTC芯帶,無蠟油煙味且不燃材質為特種PTC,有蠟油煙味且可燃的產品為普通PTC,有異味產品為普通阻燃PTC。
4.軟硬度。決不能簡單地用軟硬度區分好壞,通常硬度大的材料密度高價格也高,例如低密度聚乙烯(LDPE)軟,價格低,耐溫等級僅70℃,需輻照交聯后方可承受90℃,而高密度聚乙烯(HDPE)硬,價格高,耐溫等級90℃,輻照交聯后耐溫130℃,產品好壞應指產品性能的優劣,所謂產品材料軟就是好,這是誤導。
5.絕緣層及外護套材料。以F46為最好,基材為聚烯烴則較次。阻燃聚烯烴分無鹵阻燃、低煙低鹵阻燃、有鹵阻燃,阻燃分自熄或不延燃而不是不燃,在短路時,阻燃材料也還是可燃。其中以具有環保性的無鹵阻燃材料好,通過ROHS認證的更好,有鹵阻燃,濃煙、異味、有毒,屬應淘汰禁止或限制生產的非環保材料。
6.一般50~100m長度產品通電,首尾及全線各點溫度差小則溫度均勻度好,或者剪斷,各部分在同等條件下測電阻,阻值差別越小說明阻值越均勻,產品越好。
7.將電熱帶放置在較多冷水內或低于0℃溫度環境下通電工作,視功率或溫度在較長時間內的變化,長期通電后取出24小時之后,與電熱帶浸水前在同等外界條件下比較功率或溫度的變化,溫度變化越小、功率衰減越少則產品越好。
8.同等應用條件比較啟動(瞬間)電流和穩態電流的比值(Is/Ie),比值越小的產品越好,如果>5則差,一般比值≤5,如果≤3即優。單純講起動電流的大小是無法判定產品好壞的,因產品的起動電流與工作電壓高低、標稱功率的大小、環境溫度的高低有關,市場上個別廠家宣傳“起動電流Is為0.5~0.6A/m·10℃就是好的說法是欠妥的。如果用于防凍電熱帶,標稱功率≤10W/m·10℃,則穩態值Ie=0.045,起動電流如果是Is=0.5A,則是穩態電流Ie的10倍,這樣產品就太差了。
9.剝出導電線芯,或拉扯,或多次彎曲PTC芯帶,視PTC材料與導電線芯結合的牢度,牢度越大越好。多次彎曲后,導電線芯伸出PTC材料的產品差,未伸出的產品好,伸出的越長則產品越差。
10.導電線芯,即平行兩股導電線芯越軟越好,即根數越多越好,一般>19根/股:優,≤19根/股:次,≤7根/股:差。所謂7×0.32導電線芯為好,純屬誤導。采用彎曲法試驗,考核導電線芯與PTC材料的結合牢度,結合牢度與產品壽命等技術指標,有極大的關系。
11.太陽能熱水器進出水管的防凍用電伴熱帶與化凍電伴熱帶其性能指標,特別是功率大小是有區別的,簡單地混用(目前用戶和經銷商普遍混用),要么浪費電,要么效果差,這是不科學的。防凍帶應當采用低溫小功率,長期連續通電,一開就有熱水,一般5W/m·10℃左右,化凍帶應當選擇中溫大功率,凍了通電,短時間(3~5分鐘)大功率迅速化凍,但必須配置抗凍管,一般15~25W/m.10℃左右的產品。
嚴格按照規范安裝
安徽環瑞電熱器材有限公司總經理計成志認為,除了選購質量可靠的電伴熱帶外,嚴格按照電伴熱帶的安裝要求規范安裝也能大大降低發生火災的幾率。
1.進一步規范電伴熱帶的安裝。太陽能行業的安裝工人,不像家電行業要求那么規范,太陽能行業的安裝工人多數都沒有專業培訓過,和店老板也是松散的合作關系,安一臺掙一臺的錢,有時候他們為了多掙錢,趕時間,出現安裝不規范是常有的事,安裝一不規范,隱患也就埋下了。所以經銷商在要求工人安裝電伴熱帶的時候,一定要嚴格要求,并按照電伴熱帶的規范標準進行嚴格監督。
2.嚴格許用長度要求。電伴熱帶在安裝時,由于電伴熱帶其結構及內部材質的要求,每一種電伴熱帶有嚴格的最大許用長度,在使用中不得超過最大的許用長度。使用長度超出了其許用長度,造成電伴熱帶內電流超出其許用電流,容易引發火災。
3.滿足電伴熱帶本身性能要求。由于其帶芯的內部材質原因,在使用過程中其彎曲應大于最小彎曲半徑(最小彎曲半徑原則上不小于其厚度的六倍),過度的彎曲或折疊,可能使局部分子結構改變造成擊穿、著火。
4.正確連接是關鍵。電伴熱帶在與電源線連接時,應使用專用的連接方式和連接裝置。同時對電伴熱帶盲端同樣使用專用的連接輔件。一般電熱帶與電源線以及電伴熱帶的盲端采用兩種方式連接。
一是用專用的連接構件,此類構件由正規的電伴熱帶廠家提供,造價較高。
二是用冷壓絕緣接頭連接,外面再用優質的熱縮管進行絕緣處理,此處的絕緣應采用雙層的絕緣熱縮管進行密封。
防凍帶應貼在鋁塑管或PE-X管,不要貼的太緊,每隔25~30厘米使用鋁箔纏繞一圈固定。在防凍帶接線處和尾端應留出PE-X管的收縮余量,嚴禁用膠帶將防凍帶進行完全纏繞,防凍帶在連接后應進行通電檢驗,確定防凍帶是否發熱正常。
5.嚴格按照國家標準(GB50364-2005)、民用建筑太陽能熱水系統應用技術規范和太陽能熱水系統技術條件(GB/T19141-2003)、建設部GJB-660,03S401標準、家用和類似用途電器國家安全標準(GB4706.1-1998)標準施工,產品應有接地線且使用時進行接地保護,所供電源應設置防漏電保護開關,一般動作電流為≤30mA。
正確使用電伴熱帶
安徽蕪湖佳宏新材料有限公司常務副總經理徐楚楠認為,正確選購和安裝電伴熱帶可以大大降低發生火災的幾率,但正確使用也很關鍵,所以經銷商要告訴消費者正確使用電伴熱的常識,使用不當,也可能引起火災。
1.電伴熱帶在使用過程中嚴禁串接使用,應保證電伴熱帶的完整性,即使用一根電伴熱帶,也不允許用串接。
2.接通電伴熱帶后,待管道化凍后,應及時拔掉電源。
通過以上分析我們發現,雖然發生電伴熱帶火災的原因眾多,但是只要我們正確選購合格適用的電伴熱帶產品,嚴格按照國家標準規范安裝,嚴格按照電伴熱帶廠家的要求規范使用電伴熱帶,就能在很大程度上避免火災。
安徽蕪湖科華新型材料應用有限責任公司董事長程崇鈞認為,未來,徹底解決電伴熱帶火災問題,關鍵是要完善太陽能電伴熱帶的生產標準,嚴格安排國家標準生產合格的太陽能熱水專用電伴熱帶,目前太陽能電伴熱帶企業正在積極地和有關部門聯系出臺這一標準。
作者:溫建亮