根據(jù)規(guī)劃，國家“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%，提高經濟增長質量，通過這些措施在“十二五”期間發(fā)展經濟的同時，要節(jié)能6.7億噸標準煤。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，這些目標說明我們的發(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是過渡性的替代品，對環(huán)境有兩方面的影響：一是破壞臭氧層，造成嚴重的負面影響。二是它還屬于很強的溫室氣體，1t141b相當于幾百噸的二氧化碳，溫室效是很顯著的。從這個角度來說，目前普遍采用141b的太陽能熱利用產品只屬于節(jié)能產品，而不是真正意義上的綠色產品。

       本文主要從太陽能熱水器發(fā)泡工藝方面對太陽能水箱減少141b用量做簡單的分析。

     1太陽能發(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《每周質量報告》曝光的海寧太陽能質量問題，里面所報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)泡機立式多次澆注

    隨著低壓發(fā)泡機的發(fā)展，小的太陽能廠家購置了低壓發(fā)泡機，一般低壓發(fā)泡機價格從3萬元~10萬元之間，發(fā)泡工藝由純手工升級到半自動化澆注生產，幾乎不用工裝模具就可以生產。

    由于低壓發(fā)泡機的料比不可調、混合壓力低、流量小等問題，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水箱，因此水箱內部泡沫存在收縮，特別是真空管口位置，冬季普遍會出現(xiàn)裂口。生產廠家為了減少開裂問題，不得不提高自由泡的密度。再通過發(fā)泡塞的材質，脫模劑的成分等方面增加管口結皮的厚度等，雖然減少了開裂的表象，但依然不能根本解決收縮問題。

       廠家為了減少發(fā)泡料浪費，把廢料回收進入水箱以次充好，水箱內部出現(xiàn)空洞、氣孔，直接影響保溫效果。但是這種投入低，工藝簡單，見效快的生產經營模式，還普遍存在于中小企業(yè)當中。

    1.3高壓發(fā)泡機立式多次澆注

    隨著行業(yè)發(fā)展，較大的企業(yè)普遍購置了高壓發(fā)泡機，設備投資30萬~150萬元之間，發(fā)泡混合效果好，閉孔率高，保溫性能好。但是太陽能發(fā)泡過程受到環(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膽厚度材質不同，生產工藝也有區(qū)別，不成熟的發(fā)泡工藝造成高壓發(fā)泡還無法一次完成澆注。一臺水箱多次澆注就造成水箱內部兩次注料接口之間會出現(xiàn)拉伸泡沫，這部分泡沫泡孔粗大，泡沫偏軟，到了冬季依舊會出現(xiàn)泡沫收縮開裂的問題。

    1.4高壓發(fā)泡機立式一次澆注

        隨著工藝技術的發(fā)展，通過結構、發(fā)泡料配方、生產工藝等各方面的改進，行業(yè)內有實力的廠家已經開始了立式一槍注料，相比多次注料來說，一次注料所使用的注料量會多一些，但是這樣完全解決了拉伸泡沫造成的泡沫收縮開裂問題。

        但一次主料工藝也存在問題。一次注料工藝的前提是要保證發(fā)泡密度必須過量填充，而過量填充又會造成水箱內部發(fā)泡壓力過大，導致外殼炸裂，或者內膽被擠壓變形，在季節(jié)交替時難免會出現(xiàn)這些問題。

        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出現(xiàn)分層現(xiàn)象。  

        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裂，就必須保證頂部密度達到質量要求，從而底部的密度就不得不提升，這樣一來，底部密過高，就造成了原料浪費同時也增大了發(fā)泡壓力導致的爆桶隱患。  

        通過工廠對工藝條件的控制，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法爬升到足夠的高度，這就確定了24只管以上的產品根本無法使用高壓一次注料工藝，只能使用原工藝生產。

    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，是太陽能行業(yè)發(fā)泡工藝的一次顛覆性改進。從2008年開始試驗至今，經過不斷改進和優(yōu)化，臥式一次澆注的生產工藝已經發(fā)展成熟，并在國內知名企業(yè)投入生產使用。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0.8m，底部與頂部的密度差不超過3，從而保障了水箱內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度和保溫性能。

    2實際使用情況

       經過4年的實際生產驗證，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（相當于一臺水箱節(jié)省6~10元成本），發(fā)泡不受水箱長度限制，無論多少發(fā)泡材料均可一次成型，泡孔均勻穩(wěn)定，冷凍標準達到零下25度72小時不收縮開裂。自動化臥式發(fā)泡線的初期投入，按照自動化程度計，從100萬~300萬元不等，配合工藝、工裝等方面，需要作出很多顛覆傳統(tǒng)的改進。因此有實力的 太陽能熱水器(www.taiyangneng51.com)廠家在一年到一年半周期中，即可回收投資。  

    3結論

    我國太陽能熱利用行業(yè)已走過了幾十年的發(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，保有量達到4億m2。如果按照常規(guī)的2m一臺熱水器，發(fā)泡量約5kg推算，到2020年聚氨酯的需求量達到50萬t。141b的使用量將會達到4萬t，相當于排放CO21200萬t。在我國全面禁止141b使用前，如果全行業(yè)推進臥式發(fā)泡，相當于每年可減排CO248萬t。