基于微通道換熱器構(gòu)建下的制冷空調(diào)系統(tǒng)實(shí)踐

李裕斌

（青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山東 青島 266000）

進(jìn)入21 世紀(jì)以來，社會(huì)科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，制冷空調(diào)作為享受性物件， 受到的社會(huì)關(guān)注度自然更高。 對(duì)于該技術(shù)設(shè)施而言，如何提升產(chǎn)品的穩(wěn)定性，減少資金花費(fèi)，并制作出高能效產(chǎn)品，成為研究者探討的關(guān)鍵問題。 早在上個(gè)世紀(jì)80年代，微通道換熱器工程就已經(jīng)出現(xiàn)在了人們的視線范圍內(nèi)， 目前有關(guān)該設(shè)施的直觀通用定義是由Mehendale 提出的理論， 主要是指水力當(dāng)量直徑小于1 毫米的設(shè)備。 隨著我國新耗能標(biāo)準(zhǔn)的頒布實(shí)施，過去老舊的換熱器設(shè)施已經(jīng)無法滿足新標(biāo)準(zhǔn)的高要求， 單純依靠增加換熱器面積或使用高能力零部件的方法并不能從根本上提高制冷空調(diào)的整體性能。 鋁材料作為銅材的有效替代品，具有價(jià)格穩(wěn)定、成本低廉等優(yōu)勢(shì)，它能夠代替過去的傳統(tǒng)用料，且體積更小，更具抗壓性能，是微通道換熱器中的重要原材料。 為了切實(shí)提升我國制冷空調(diào)的整體性能， 將微通道換熱器有效應(yīng)用到空調(diào)設(shè)備之中，我們一定要明確了解其優(yōu)勢(shì)特征，并對(duì)其進(jìn)行深入探討，以保證微通道換熱器的有效應(yīng)用。

1 基于微通道換熱器構(gòu)建下的制冷空調(diào)系統(tǒng)的主要優(yōu)勢(shì)

過去使用的換熱器大多為銅管鋁翹片換熱器， 其性能較差，不夠高效環(huán)保。 基于微通道換熱器構(gòu)建下的制冷空調(diào)則具有以下明顯優(yōu)勢(shì)：

1.1 高效緊湊。 微通道換熱器采用的是最先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，內(nèi)部屬于多孔扁形式，且翹片與管子之間是用焊接方式連接的，消除了熱阻，導(dǎo)熱性更強(qiáng)。 此外，微通道換熱器還運(yùn)用了扁管，最終產(chǎn)生的熱邊界層有助于強(qiáng)化空氣側(cè)的傳熱性，制冷劑被切割成多個(gè)平行運(yùn)行的通道，減少了內(nèi)部壓力。

1.2 節(jié)約材料。 相對(duì)于銅管鋁翹片換熱器的使用，新的微通道換熱器在材料、運(yùn)輸?shù)确矫娑加辛嗣黠@的改善，系統(tǒng)層面與過去的設(shè)備相比也有了巨大的優(yōu)勢(shì)。在具體工作中，制冷劑的使用量更少，綜合成本優(yōu)勢(shì)突出，可節(jié)約大量資金。

1.3 有助于可持續(xù)發(fā)展。鋁材質(zhì)是微通道換熱器使用的最多的材料，與過去回收時(shí)還需進(jìn)行銅鋁分類處理相比，其步驟更加簡(jiǎn)潔，材料能夠?qū)崿F(xiàn)循環(huán)使用，且回收成本更低。與此同時(shí)，在換熱器加工實(shí)施過程中，可以采用自動(dòng)化控制手段進(jìn)行作業(yè)，且不會(huì)產(chǎn)生有害物質(zhì)，更加環(huán)保節(jié)約。由于系統(tǒng)制冷劑應(yīng)用量的降低，外漏的不良資源也會(huì)大幅度減少，對(duì)社會(huì)環(huán)境的污染大幅度降低，有助于制冷空調(diào)的可持續(xù)發(fā)展。

2 基于微通道換熱器下的制冷空調(diào)在實(shí)際應(yīng)用中存在的困難

微通道換熱器在我國屬于一項(xiàng)新興技術(shù)，其在制冷空調(diào)中的應(yīng)用時(shí)間尚短，在具體應(yīng)用中還存在工藝、成本、技術(shù)、可靠性等多種問題。

2.1 制冷劑分配問題。當(dāng)微通道換熱器被當(dāng)做蒸發(fā)器使用的時(shí)候，其在各個(gè)換熱管道中無法保證合理分配，“干蒸”與“供液過多”現(xiàn)象較為嚴(yán)重，由于制冷劑分配不均而產(chǎn)生的系統(tǒng)問題更是非常明顯。除了自身參數(shù)影響，節(jié)流管直徑、位置方向、隔板位置等性能情況對(duì)制冷空調(diào)的影響也頗大， 是相關(guān)研究者急需解決的問題。

2.2 凝結(jié)水問題。平行流動(dòng)的扁管是微通道換熱器中最為常見的設(shè)備，在使用時(shí)會(huì)增大凝結(jié)水與換熱器之間的接觸面積，導(dǎo)致?lián)Q熱器表面出現(xiàn)水凝結(jié)現(xiàn)象，且不易排出。

2.3 空氣側(cè)氣流組織問題。在制冷空調(diào)的換熱器頂端安裝抽風(fēng)式風(fēng)扇是最為常見的一種方式，設(shè)備安裝完成后，外部氣流在風(fēng)扇的作用下進(jìn)行換氣。 這種原始的方式會(huì)造成頂部通風(fēng)量的嚴(yán)重不均勻，且它的氣流分布還會(huì)削弱換熱器的性能指標(biāo)，減小設(shè)備的迎面風(fēng)速，提高耗能。

3 基于微通道換熱器構(gòu)建下的制冷空調(diào)系統(tǒng)實(shí)踐

從上述內(nèi)容中，我們可清晰直觀地看到在制冷空調(diào)中應(yīng)用微通道換熱器下具有的明顯優(yōu)勢(shì)， 并且了解了其存在的主要弊端。下面我們就來談?wù)勅绾卧谥评淇照{(diào)中應(yīng)用微通道換熱器，找到其未來的發(fā)展前景。

3.1 傳熱性能

微通道換熱器追求的就是一種高效的換熱性能和緊湊的結(jié)構(gòu)體系，從以往較寬的換熱器到現(xiàn)在孔徑較小的扁管換熱器，無論外表怎樣變化，其強(qiáng)化傳熱的作用始終如一。 具體而言，微通道換熱器的翹片得到了進(jìn)一步優(yōu)化，與流量、壓降、空氣側(cè)氣的關(guān)系更加緊密。 換熱器在布置中也充分考慮了集流管的方向問題，改善了凝結(jié)水的排除狀況，扁管的具體數(shù)目更加合理，制冷劑使用量得到了降低。 在此基礎(chǔ)上，微通道換熱器的換熱性能也隨著流程數(shù)的增加而得到了增多， 特殊結(jié)構(gòu)集流管的設(shè)計(jì)更加科學(xué)，其在改善換熱性能的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了制冷劑的均勻分配。

3.2 可靠性

微通道換熱器構(gòu)建下的制冷空調(diào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了新材料和新管型的開發(fā)利用，兩者在設(shè)備可靠性上都具備無可比擬的優(yōu)勢(shì)。高強(qiáng)度翹片的材料運(yùn)用具有良好的抗塌陷性和導(dǎo)熱性， 它的強(qiáng)度更高、抗腐蝕性更強(qiáng)，不僅減少了在材料上的資金支出，減輕了重量， 還保護(hù)了保障管不易穿孔的特點(diǎn)， 減小了材料使用厚度，節(jié)約了成本。 新管型的開發(fā)則包括集流管和扁管兩部分，企業(yè)制造商根據(jù)制冷空調(diào)類型、 型號(hào)的差異， 選用不同種類的設(shè)備，開發(fā)出適用于不同環(huán)境的微通道換熱器，從而在具備良好熱性能的基礎(chǔ)上，提升價(jià)格優(yōu)勢(shì)。

3.3 對(duì)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施統(tǒng)一規(guī)劃

在制冷空調(diào)中應(yīng)用微通道換熱器設(shè)備已經(jīng)成為大勢(shì)所趨，但在實(shí)際使用中還存在很大的問題，新技術(shù)、新工藝的有效運(yùn)行也不是一個(gè)簡(jiǎn)單的過程。 為了切實(shí)提升它的使用效率，各相關(guān)單位和相關(guān)人員一定要對(duì)微通道換熱器在制冷空調(diào)中的使用制定統(tǒng)一的規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)，制定嚴(yán)格的制度體系，明確具體的加工工藝和檢驗(yàn)方法，掌握空調(diào)制冷行業(yè)的基本規(guī)范，提升產(chǎn)品的整體質(zhì)量性能，降低企業(yè)開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，從而提升該行業(yè)的整體水平。

4 結(jié)語

總而言之，在社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)水平逐步提升的大背景下，在科學(xué)技術(shù)不斷創(chuàng)新的前提下，我國的制冷空調(diào)設(shè)備受到的社會(huì)關(guān)注度日益提高。 基于微通道換熱器的制冷空調(diào)系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模應(yīng)用，它具有過去換熱器無可比擬的優(yōu)越性，其傳熱性更加高效，具有更好的抗腐蝕性，且緊湊結(jié)構(gòu)，價(jià)格優(yōu)勢(shì)突出。 當(dāng)然，它在實(shí)際應(yīng)用中也存在很多問題。 為了在制冷空調(diào)中有效應(yīng)用微通道換熱器， 我們一定要明確了解以往設(shè)備在運(yùn)行中存在的弊端，并找到有效的手段予以完善，進(jìn)而提高制冷空調(diào)行業(yè)的整體水平。

[1]丁漢新，王利，任能.微通道換熱器及其在制冷空調(diào)領(lǐng)域的應(yīng)用前景[J].制冷與空調(diào)，2011，04:111-115+110.

[2]張超，劉婷，周光輝.微通道換熱器在制冷空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用分析[J].低溫與超導(dǎo)，2011，09:42-46.

[3]任能.微通道換熱器在制冷空調(diào)行業(yè)應(yīng)用進(jìn)展綜述[A].中國制冷學(xué)會(huì)（TheChineseAssociationofRefrigeration）.中國制冷學(xué)會(huì)2009年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集 [C]. 中國制冷學(xué)會(huì) （The Chinese Associationof Refrigeration），2009:5.

[4]張榮榮，楊靜，陸向迅，蔣建龍，劉孝新，黃寧杰.微通道換熱器在戶式中央空調(diào)上應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)研究 [A]. 中國制冷學(xué)會(huì)（TheChineseAssociationofRefrigeration）. 中國制冷學(xué)會(huì)2009年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C]，2009:4.

[5]楊俊蘭，馬一太，管海清.微通道換熱器在CO2 跨臨界制冷系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].制冷與空調(diào)，2005，02:52-56.