【HETA】科普:什么是小管径换热器?小管径换热器的应用领域和性能特点是什么?
很多朋友在问关于小管径换热器的问题,从某些问题中,小编发现,还有很多人其实对小管径换热器并不了解。因此今天小编给大家科普一下什么是小管径换热器以及它的应用领域和前景。
什么是小管径换热器?
首先小管径换热器一般是铜管;第二,从字面上来看,小管径,管径相对常用的铜管要小;
它通常指基于采用小管径(管径≤5mm)内螺纹铜管的一种节能高效换热器技术。其核心是在传统的铜管铝翅片换热器中采用小管径高效内螺纹铜管替代原有较大管径的铜管,并对翅片和流路进行优化设计,从而提高换热器的效率。
小管径换热器与其他普通换热器的界定也很简单。市场上有管径为9.52mm、7.94mm、7mm和6.35mm的铜管换热器,但管径≤5mm铜管换热器才是小管径换热器。
小管径换热器主要应用在哪些设备和领域?
小管径换热器目前已大量应用在房间空调器设备上,尤其是一些新型制冷剂空调系统,如R410A、R32和R290空调系统等设备。因为这些制冷剂空调系统对于强化管内的流动冷凝摩擦压降等具有特殊要求,小管径更适合。
另外,目前小管径换热器针对其他领域(如冷藏柜等)的应用也正在研究中。目前,冷藏柜上的应用已有初步的结论:在使用5 mm 冷凝器的冷藏柜能够满足原型机性能要求的情况下,新型冷藏柜的冷凝器换热量比原冷凝器高10%左右,成本更比原冷凝器低20-30%。制冷剂充注量比原机组少30%左右。
为什么要使用小管径换热器?
这个问题其实也简单,一是降低成本,二是提升性能。
首先我们来讲降低成本,主要有两方面。
第一,降低换热器材料成本。
我们曾对5mm的铜管空调换热器进行性能测试和成本对比分析。研究结果表明:相同性能下,采用5mm铜管换热器比采用7mm铜管换热器的材料成本节约了30-40%左右;
第二,可以降低制冷剂充注量的成本。
通过研究发现,在相同的系统中,采用小管径铜管换热器替代原有较大管径的换热器,能够减少制冷剂的充注量。因为相比原有较大管径的换热器,小管径铜管换热器的管内体积要小很多,而采用强化内螺纹的小管径铜管系统效率也更高,所以能有效减少制冷剂的充注量。从资料来看,采用小管径铜管系统后,制冷剂充注量明显减少,减少量高达30%左右,不仅可以降本,还对环境保护有益。
再来讲性能提升。
通过研究发现,在相同成本下,采用重新优化后的小管径换热器比原有大管径的换热器的性能有明显提升,可达到20%以上。近年来,国际上的一些厂家也在潜心研究采用小管径换热器技术来提升系统的能效,日系一些企业将小管径换热器技术作为高性能机组的卖点。目前,更适用于小管径换热器的高性能翅片正在开发中,预计将进一步提升小管径换热器的性能。
通过对比可以看到,小管径的成本优势非常明显。而且通过换热器的流路、其他部件等整体优化设计,小管径换热器不仅可以保证系统的性能和效果,而且通过研究发现还能增强换热、改善能效和提高安全性。不仅降低成本,还可实现空调设备小型化。
大管径变小管径,绝不是直接换掉这么简单!
小管径铜管替代普通管径铜管,当然不是直接换掉这么简单。因为换热器采用的内螺纹管径减小后,管内换热和压降特性会随之改变。有实验研究表明在质流密度相同的情况下,5mm内螺纹管内制冷剂的摩擦压降比7mm内螺纹管的摩擦压降大10~30%。
因此,使用小管径换热器,必须针对换热和压降特性对空调器中的换热器进行改进设计,同时需要对系统的其他部件,如膨胀阀的开度进行调整,使系统的性能达到最优。