ACR管、翅片、换热器技术发展趋势,你知道吗?

关于制冷换热器,有四大方向值得我们关注:

1、适合长效性能换热器的设计原则。

中国质量认证中心(CQC)已于2012年5月发布了《空调器长效节能评价技术要求》,对空调的长效节能做了具体评价要求,美的于同年7月首次通过该资格认定。

2、助力低温化霜的储热器。

采用冷媒旁通技术和蓄热器技术,可以不停机化霜,极大提升用户利用房间空调采暖体验。相关储热换热器技术需要进一步研究。

3、舒适的温湿度协同控制。

大金空调家用机三管技术,使得换热器不仅能控制温度,还能控制湿度。换热器和系统的控制技术发展,将使得空调的四要素:温度、气流组织、洁净度和湿度得到全面解决。

4、新的环保制冷剂的采用,也需要换热器技术配合发展。

本期,我们就一起来看一看ACR管、翅片和换热器技术的发展趋势。

一、ACR管

空调管(ACR管)全称空调与制冷用铜管,是专门用于空调器和制冷系统热交换器的管材。这种管材具有直径小、壁厚薄、尺寸精度高、表面清洁度高、粗糙度小、传热优良等优点。主要类型有轴线盘管、直管和蚊香盘管。

从70年代至今,全球房间空调用铜管的发展经历了光管-三角齿内螺纹管-复杂齿型内螺纹管-瘦高齿型内螺纹管的发展历程。管径从Φ9.52发展到Φ7、Φ6、Φ5和最新的Φ4。

同时,全铝扁平微通道换热管也从90年代开始发展。从挤压管发展到目前的折叠焊接管。全铝扁平微通道需要解决凝结水排除问题,易结霜不易化霜,两相分液不均的问题,也是其发展方向。研究方向目前有插片式翅片、管路斜置、垂直放置等。

二、翅片

制冷空调换热器热交换的主要瓶颈在空气与换热器之间。如何提高对流传热效率,增加能效水平,是业界长期追求的目标。

同样从70年代至今,全球房间空调用翅片的发展经历了平片-波纹片-开缝片-波纹开缝片的发展。同时,片型中的排距和孔距也和ACR管的发展相对应。

同时,为应对超高能效,制热除霜,长效性能的发展,新型的翅片也在积极发展中,比如镂空强化对流新型翅片。

  关于翅片,小编再多提一下前段时间看到的一个公开报道:

浙江大学山东工业技术研究院石墨烯应用研究中心团队研发了Φ4盘管翅片换热器,其基本管径管径为Φ4mm,在单位面积内均匀排布可达到21路。设置有垂直于散热片的扰流翅片,更有利于散热,提高通风量,有效降低结霜概率。Φ4盘管翅片换热器的铜管内径3mm,片距2.3mm,扰流翅片高度2.3mm。
为了对比三种换热器的制热性能,通过焓差实验法进行换热性能的测试分析。实验工况:干球20℃,湿球15℃(标准制热工况)。分别将三种换热器连接至同一被测系统,进行换热器换热性能测试。为确保实验结果的可对比性和可靠性,对不同类型换热器进行多组平行实验,且循环风量、冷媒充注量保持不变。实验结果表明:Φ4盘管翅片换热器较传统盘管翅片换热器换热量提高300.04w,较微通道换热器换热量提高80.31w。
三种换热器结构对比和Φ4盘管翅片换热器结构
三、新型翅片换热器

空调的四要素:温度、气流组织、洁净度和湿度;同时,我们需要节能。随着这些要求的日益提高,在温度、气流组织、节能方面,行业已经日益完善。以分体空调室内机为例,铜管铝翅片换热器的发展,使得气流组织更合理、噪声控制更低、换热性能高效。

目前,随着小管径铜管技术的发展,为满足温湿度控制,强制热需求,组合管径室内机换热器,高密度5排热交换器等技术正在加紧研发。

公开的文献中正在研究的新型强化类型主要有镂空翅片和纵向涡翅片。

新型镂空翅片主要用于热泵型空调器的室外机中。热泵型空调器室外机使用小管径铜管面临的主要问题是:低温制热工况下小管径室外机容易被霜层堵塞。为了克服小管径室外机的霜堵问题,一种新型的翅片——镂空翅片被应用到空调室外机中[11],用于替代传统的波纹翅片,如下图所示。

图  新型镂空翅片替代波纹翅片示意图

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