环境标志产品技术要求—太阳能集热器编制说明

-1-环境标志产品技术要求—太阳能集热器编制说明一、制定本标准的必要性随着我国一次能源的短缺和一次能源带来的环境污染问题，开发洁净的太阳能、风能、水能等可再生能源的技术越来越受到人们的重视。太阳能热利用就是将太阳的辐射能转化为热能的应用技术，主要包括太阳能热水器、太阳房、太阳灶、太阳干燥、太阳海水淡化及其它工农业应用。其中，在我国太阳能热利用中由于太阳能热水器有安全、节能、环保、经济、使用方便等特点，从而成为应用昀广泛、产业化发展昀迅速的太阳能热利用产品。目前我国已经成为世界上昀大的太阳能热水器生产和销售国，其生产能力和应用规模都处于世界首位，我国的太阳能热水器年生产量达1500万平方米，产值约300亿元，企业约1000余家，太阳能行业就业人数约25万人，至2004年底，全国太阳能热水器的使用量为6500万平方米，占世界使用量的40%，为我国经济和社会的可持续发展做出了贡献。尽管我国的太阳能热水器产业取得了很大的发展，但是仍处于发展阶段，整体质量水平虽然逐年在提高，但技术水平与发达国家相比仍有不小的差距，特别是太阳热水器在对环境的影响方面重视程度普遍不够，目前国内绝大多数生产企业对产品的环境性能基本上未考虑。随着经济发展、人们生活水平的提高，生活环境质量的改善已成为广大人民群众的迫切需要，为了更好的引导太阳热水器行业进一步创新和可持续发展，全面推动行业的环保技术进步，为消费者推荐真正的节能、环保产品，实现以人为本，构建和谐社会的目标。国家环保总局2006年下达了中国环境标志太阳能标准的编制计划，并将依据此标准开展中国环境标志产品—太阳能的认证工作。二、标准的确定1、基本要求（1）对太阳能集热器产品质量的要求中国环境标志产品标准的制定原则是获得环境标志的产品必须是质量符合相应的质量标准、环境行为优的产品。环境标志一向倡导的“绿色消费”的核心内容是：在保证消费者利益的前提下——即在相同的质量要求下，引导广大消费者购买对环境有益的环保产品。因此，如果环境行为优越的产品，质量却不合格，就将丧失其使用价值，损害消费者利益，背离了绿色消费概念的前提；反之，产品质量合格，但加重环境负荷的产品，就丧失了其环境价值，对生态环境造成破坏，违反了绿色消费的主旨。只有具备质量合格、环境行为优的产品，才符合环境标志产品标准的制定原则，有资格成为环境标志产品；因此要求中国环境标志产品—太阳能集热器的质量必须符合产品性能方面的质量标准要求。（2）对太阳能集热器在生产过程中污染物的排放要求生产环境标志产品的企业污染物的排放必须达到国家或地方污染物排放标准。开展环境标-2-志工作的目的之一也是为了促使企业在生产中减少污染物的排放，保护工人的身体健康和使用者不受到产品辐射或的伤害，同时也要起到保护环境的作用。因此，产品在生产过程中污染物的排放必须达到国家或地方污染物排放标准。2、技术内容（1）太阳能集热器热性能太阳能集热器的热性能是其重要的性能和环境指标，集热器的热性能好，可以达到节能、节材和环保以及高效利用太阳能的目的。为了准确、可靠地评价这一性能指标，采用瞬时效率截距、总热损系数参数来评价。根据环境标志产品要求“产品的环境特性必须是同类产品中环境行为优的产品”的原则。因此，本标准在制定太阳能集热器的热性能指标时严于GB/T6424和GB/T17581中规定的热性能指标，以达到更加有效的利用太阳能的目的。（2）太阳能集热器对与水接触部分浸泡液重金属增加量太阳能集热器与水接触部分主要是集热器的联箱、联集管、真空管集热器的玻璃管和金属管以及平板集热器的吸热体中工质运行的管路等等。根据太阳能集热器的加工过程和产品的特点，在太阳能集热器的生产过程中，由于不洁净的生产过程、焊接工艺以及表面涂层的污染，使得工质中含有对人体危害较为严重的五种重金属铅、镉、铬、砷和汞。考虑到太阳能集热器作为热水的加热装置，加热后的生活热水可能会作为生活饮用水，此时太阳能集热器起到了输配水设备的作用，因此在规定太阳能集热器的重金属指标时主要是参考GB/T17219-1998《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准》中的指标。◆铅的含量铅是人体需要的微量元素，但不能超标，一旦超标对人体将产生非常不好的影响。铅是一种具有蓄积性、多亲和性的毒物，对各组织都有毒性作用，主要损害神经系统、造血系统、消化系统和肾脏，还损害人体的免疫系统，使机体抵抗力下降。婴幼儿和学龄前儿童是铅的易感人群，慢性铅中毒使孩子的心理功能、生理功能都受到损伤；急性铅中毒则表现出精神呆滞，严重的还可出现抽搐、昏迷等，昀终危机生命。有关研究表明：孩子血铅量每上升10微克/公升，智商就要减少6－7分。高血铅儿童的总智商、操作智商、语言智商明显低于低血铅的儿童。污染环境的铅主要来源于矿石的开采、冶炼，工业生产排放的“三废”，以及含铅农药的施用。太阳能集热器中的铅主要是来源于作为材质的铅黄铜原料和焊接工艺，而预防铅对人体产生危害的重要措施应是控制人们从饮食和饮水中的摄入量。因此本标准对重金属铅提出了要求，其指标主要是参考国家标准GB/T17219-1998《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准》中的指标值而确定的。◆镉的含量镉不是人体所必需的元素。镉是通过食物、饮水、空气、吸烟等消化道、呼吸道和皮肤进入体的。进入人体的镉，在体内形成的镉硫蛋白，通过血液循环到达全身，并有选择地蓄积于肾、-3-肝中。镉会损伤肾小管，使人出现糖尿、蛋白尿和氨基酸尿等症状，并使尿钙和尿酸的排出量增加。肾功能不全又会影响维生素D3的活性，使骨骼的生长代谢受阻碍，从而造成骨骼疏松、萎缩、变形、断裂等。镉是相对稀有的元素，地壳中的平均含量仅有0.5ppm，主要是以镉的硫化物形式存在于锌、铅和铜矿中。工业上，镉主要用于电镀，其次是用于颜料、塑料稳定剂、合金、电池等生产。太阳能集热器中的镉主要是来源于太阳能集热器焊接工艺，为了控制镉通过饮水进入人体，本标准对重金属镉提出了要求，其指标主要是国家标准GB/T17219-1998《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准》中的指标值而确定的。◆铬的含量铬是人和动物所必需的一种微量元素，人体中缺铬会影响糖类和脂类的代谢，可引起脉粥样硬化症。铬对植物生长有刺激作用，可提高收获量。但是若生物体内铬含量过多，对生物又能造成危害。铬经空气、水和食物进入人体，长期经消化道摄入的铬，可在体内累积，但危害不大；水溶性的铬盐能很快通过肺进入循环系统。近来研究表明：铬先以六价的形式渗入细胞，然后在细胞内还原为三价铬而构成“终致癌物”，与细胞内大分子相结合，引起遗传密码的改变，进而引起细胞的突变和癌变。含铬化合物对皮肤和粘膜有局部作用，引起皮炎、鼻中镉穿孔等。对人体污染的铬主要来源于电镀、制革、铝盐生产以及铬矿石开采所排放的废水和焊接工艺。铬是我国水体中一种普遍的污染物，铬含量超过一定限度，会给人体健康和水生生物带来危害，因此本标准对重金属铬提出了要求，其指标主要是参考国家标准GB/T17219-1998《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准》中指标值而确定的。◆砷的含量砷及砷化合物是世界卫生组织（WHO）下属的国际癌症研究所（IARC）、美国环境卫生科学研究院（NlEHS）、美国环保局（US－EPA）等诸多权威机构所公认的人类已确定的致癌物。砷化物对神经细胞的危害昀大，它能通过血液循环直接损害毛细管，使其扩张松弛，渗透性增加。低含量的砷会引起累积中毒，导致食欲下降，体重减轻，肠胃障碍等。慢性饮水型砷中毒对人体多系统功能均可造成危害，包括高血压、心脑血管病、神经病变、糖尿病、皮肤色素代谢异常及皮肤角化，影响劳动和生活能力，并昀终发展为皮肤癌，可伴膀胱、肾、肝等多种内脏癌的高发。砷广泛存在于自然界中。污染环境的砷主要来源于砷矿的开采，含砷矿石的冶炼，工业生产排放的“三废”。若太阳能集热器所用铜材质是防脱锌铜的，其化学成分中含有砷。另外焊接过程中也可产生砷。本标准中所规定的砷是参考国家GB/T17219-1998《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准》中指标值而确定的。◆汞的含量汞俗称水银，银白色液态金属，具腐蚀性与健康危害，属丙类第二种特定化学物质。汞（Hg）及其化合物属于剧毒物质，可在体内蓄积。水体中的汞主要来源于贵金属冶炼、仪器仪表制造、食盐电解、化工、农药、塑料、等工业废水，其次是空气、土壤中的汞经雨水淋溶冲刷而迁入水-4-体。水体中汞对人体的危害主要表现为头痛、头晕、肢体麻木和疼痛等。总汞中的甲基汞在人体内极易被肝和肾吸收，其中只要有15%被脑吸收，脑组织首先受损，并且难以治疗，往往促使死亡或遗患终生。汞广泛存在于自然界中。太阳能集热器焊接过程中所用的焊条中含有汞。对本标准中所规定的汞也是参考国家GB/T17219-1998《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准》中指标值而确定的。（3）保温材料在我国，目前用于太阳能集热器的保温材料包括聚苯乙烯泡沫塑料、岩棉、矿棉和玻璃棉等材料。岩棉和玻璃棉的纤维会给生产和施工人员的呼吸系统、皮肤及眼睛粘膜等带来危害，而且年久脱落后的纤维飘浮空中也会对人体的健康造成损害，这些保温材料的使用对人体健康和环境都有很大的危害。聚苯乙烯泡沫塑料一方面耐热温度低和防火性能较差，耐热温度一般为100℃左右，而太阳能集热器通常的运行温度在约60℃，但是在长时间空晒的情况下，温度会达到150℃--200℃左右，不利于使用环境；另一方面聚苯乙烯泡沫塑料的发泡剂是氟利昂，是国家禁止使用的发泡材料；再者，聚苯乙烯泡沫塑料不易降解，回收处理难度较大。氯氟烃化合物（CFCs）、氢化氟氯烃（HCFCs）类发泡物质会破坏大气层的臭氧。科学证明，氯氟烃化合物（CFCs）、氢化氟氯烃（HCFCs）类物质产生的氯在平流层通过化学过程破坏臭氧是造成大气层空洞的主要原因。据估算，一个氯原子可以破坏104----105个臭氧分子。而臭氧对太阳的紫外辐射有很强的吸收作用，有效地阻挡了对地表生物有伤害的紫外线。另外，根据国家环境保护总局对外经济合作领到小组办公室关于泡沫企业申报CFC-11（氟利昂）替代赠款项目的通知，泡沫行业将在2007年7月1日前完全淘汰CFCs的使用，届时国家将禁止向泡沫企业供应CFCs（氟利昂）。因此，在本标准中规定，太阳能集热器的保温材料中不得含有氯氟烃化合物（CFCs）、氢化氟氯烃（HCFCs）类物质。（4）对光污染的要求一般来说，光污染可理解为有害反射光，外溢光或杂散光的不利影响造成的不良光环境。光污染的危害主要表现在：长期处于反射光照射下的居民会产生头晕，烦躁的感觉；强烈的反射光会使人的正常视觉受到严重干扰，同时会导致人的注意力涣散，精神紧张，头晕目眩，临街的集热器会影响车辆和行人的正常通行，有的甚至会在瞬间干扰司机的视线，严重的还会引起交通事故，因此，本标准对光污染提出了要求。本标准中对光污染的要求主要是在参考国家标准GB/T18091-2000《玻璃幕墙光学性能》要-5-求的基础上，结合了太阳能集热器产品设计和结构的特点，规定太阳能集热器（不含反射器）的总反射比应不大于0.25。3、检测3.1技术内容4.1热性能中4.1.1按照GB/T4271规定的方法进行检测，4.1.2按照GB/T17581规定的方法进行检测。3.2技术内容4.2的样品预处理按照GB/T17219附录A中A1进行，浸泡试验温度为80℃±5℃。在设计条件下，太阳能集热器系统作为热水供应时，其设计温度一般为热水系统的供水温度，约在60℃±10℃左右；但是当系统处于闷晒的情况下，集热器内液体温度可达到90℃左右，甚至于汽化；但同时考虑到本试验的可行性与可操作性，因此在本标准中将浸泡试验温度定为80℃±5℃。重金属检验方法：铅：采用石墨炉原子吸收光度法，按卫法监发[2001]161号《生活饮用水卫生规范》附件7中27.2条执行。镉：采用石墨炉原子吸收光度法，按卫法监发[2001]161号《生活饮用水卫生规范》附件7中25.2条执行。砷：采用原子荧光光度法，按卫法监发[2001]161号