引言

三十多年来，空气-制冷剂微通道换热器已成功应用于许多行业，包括汽车和化学加工。十多年前，HVAC 暖通空调行业引入了微通道换热器，制冷和空调系统中对热交换器及其运行条件的要求与汽车和其他行业的要求不同。正因为如此，将微通道热交换器首次应用于 HVAC应用（主要作为冷凝器）并不完全成功。

微通道热交换器的初步经验表明，应重新考虑其设计，应将使用的铝合金更换为更适合 HVAC系统要求和 HVAC设备运行条件的新材料。使微通道热交换器适应 HVAC系统中使用的制冷剂，适应不同的空气速度并避免冷凝水积聚问题，所有这些都需要进行重大的设计更改，以便使热交换器能够展示微通道技术特有的所有优势并适用于不仅用作冷凝器盘管，还用作 直接膨胀蒸发器、水盘管以及热泵应用中的热交换器。

用于制造微通道换热器的设备也需要更换；例如，汽车行业不需要大表面积的热交换器，而这在许多制冷系统中都是必需的。因此，生产需要新设备和更大的钎焊炉来钎焊大型线圈。反过来，增加微通道热交换器的尺寸会导致一些技术限制，包括沿微通道管的制冷剂分布不均、管侧压降高以及不可预测的部分负载性能。

通过深入研究，航烨能源适合用作冷凝盘管的微通道热交换器，用于制冷和供暖应用的 DX 蒸发器、热泵盘管和水盘管，这些解决了制冷剂分布不均和翅片与冷凝水桥接的问题。通过在设计中使用新型铝合金，新型微通道换热器的耐腐蚀性得到了根本改善。下面我们将研究新型微通道热交换器的优势、设计亮点以及它们在 HVAC 系统中使用的某些方面。

微通道换热器设计

微通道换热器的核心由两个集管组成，即入口集管和出口集管、扁平微通道多端口管和翅片，用非腐蚀性焊剂钎焊在一起。以上所有元件均由铝合金制成，其成分和包层各不相同。

根据所需的性能和应用，热交换器制造有：

· 不同的翅片类型和翅片间距

· 不同宽度的微通道管因端口数量和端口尺寸而异

· 具有不同几何形状和内部结构的集管

集管设计取决于换热器的用途。因此，用于直接膨胀和热泵应用的蒸发器盘管有一个内置的制冷剂分配器，它提供微通道管的均匀供给，并确保在部分负载和全负载条件下的最佳热交换器性能。

在冷凝器盘管中，下部集管充当液态制冷剂的接收器。接收器设计用于容纳气体，因此仅向出口供应液相制冷剂。以这种方式构建集管可减少关键的制冷剂充注问题，并优化部分负载运行期间的冷凝器盘管性能。

对于水盘管，使用大直径集管，确保低水侧压降和微通道管中均匀的水分布。

在换热器的新设计中，微通道管垂直排列，从而确保稳定和可预测的性能以及自由冷凝物脱落，防止对换热器性能产生负面影响。

微通道换热器的优点

在 HVAC 系统中使用微通道热交换器的优势确实是必不可少的，并提供了深远的好处，包括提高设备效率、减小设备尺寸和重量以及降低系统最终成本。

高传热比

微通道热交换器的高传热系数是由一系列影响因素造成的，其中最重要的是：

· 该方法用于制造微通道热交换器（钎焊组件）。传统翅片管换热器的管子和翅片之间的接触是机械的，而微通道换热器的制造涉及钎焊，它提供了管子和翅片之间的冶金结合，消除了接触阻力，从而保证了更高的传热。

· 使用亚毫米直径的扁平多端口微通道管。制冷剂和管道之间最密集的热传递发生在管壁上，制冷剂流中心的热传递明显较少。在单相传热中，管径起着关键作用：管径越小，传热系数越大。在两相传热中，对传热比的最显着影响是由制冷剂流态产生的。鉴于微通道换热器的管径比铜管小，表面张力在微通道内造成分层流动，微通道换热器在单相和单相两种情况下的传热性能都更高。传热和两相传热。

· 利用由百叶板制成的翅片周期性折叠然后粘合到扁平微通道管的表面。百叶窗式翅片的几何形状确保传热系数比翅片管换热器结构中使用的矩形翅片高 50%。百叶窗式翅片还可以减少气流湍流并最大限度地减少空气阴影。结合具有低压阻力的扁平流线型微通道管，百叶窗式翅片还可以产生较低的空气侧压降。

低空气侧压降

与传统 HVAC 盘管设计相比，低空气侧阻力是微通道换热器的另一个显着优势。如果我们将微通道热交换器与尺寸和容量相似的 6 排翅片管热交换器进行比较，微通道热交换器的空气侧压降减少 60%，因此降低了风扇功耗以及风扇产生的噪音水平。由于阻力低，可以增加通过微通道热交换器的气流，以增加冷却系统的容量。

最小温差

赋予微通道热交换器高效率的相同特性也使其能够达到空气和制冷剂之间接近的温度，这在HVAC 应用中尤为重要。

更小的尺寸，紧凑的设计

管宽为 32 毫米的微通道换热器提供与具有相同表面积的 6 排翅片管换热器几乎相同的性能。要替换行数较少的传统热交换器，可以使用更小且因此成本更低的微通道热交换器。根据应用，这也可能允许增加热交换表面，导致 HVAC 系统的性能和/或能源效率空前提高。

低制冷剂充注

与传统的翅片管换热器相比，微通道换热器的内部体积要小得多。这是通过使用直径小于 1 毫米的微通道管实现的，而用于板式换热器的铜管直径要大得多。随着限制使用 HFC 制冷剂的指令的出台以及成本相当高的低 GWP、零臭氧消耗潜能制冷剂的出现， 减少热交换器的体积不仅使设备在生态上更加安全，而且还降低了其最终成本。

高耐腐蚀性

使用没有保护涂层的微通道换热器的初步经验表明，在海滨安装和工业区污染大气的情况下，它们的耐腐蚀性是不够的。

电镀提高了耐腐蚀性。数十年来，电子涂层一直被用于整个汽车行业，以保护汽车散热器。根据 SWAAT ASTM G-85 A3 的要求进行的测试表明，电镀微通道线圈在 4000 小时的测试中没有产生任何泄漏。

电子涂层是一种使用电流将有机涂层从漆槽沉积到热交换器主体上的工艺。由于能够穿透凹槽和涂覆几何形状复杂的零件，电泳漆被用于各个行业，以涂覆各种产品，包括汽车、家用电器、船舶和许多其他领域的产品。电泳涂装，特别是阴极电泳涂装，与其他涂层方法相比，显着提高了微通道换热器的耐腐蚀性。

与使用 3000/3xxx 铝锰合金生产的热交换器相比，在微通道热交换器的制造过程中使用特殊的长寿命铝合金和非腐蚀性助熔剂也提供了显着的耐腐蚀性。根据进行的 ASTM G-85 A3 测试，新合金使使用它们生产的热交换器的使用寿命延长了一倍。

我们提供的微通道热交换器的壁厚比市场上的其他产品高 40%。这不仅提供了额外的耐腐蚀性，而且还防止机械损坏。

微通道换热器厚度薄，清洗过程简单快捷，通常不需要拆卸机组。这有助于保持清洁度，从而确保最佳的机组性能，保护换热器免受污染引起的腐蚀，并延长其使用寿命。

坚固的结构

与传统的翅片管换热器相比，微通道换热器的核心非常坚固；微通道热交换器的翅片得到很好的保护，不会发生弯曲和机械损坏。

重量轻

全铝微通道热交换器的重量轻、尺寸紧凑和内部体积小是其在汽车行业中受欢迎程度急剧增加的关键因素。这些特性在冷却系统领域确实很重要，尤其是在涉及移动冷却系统时。它们减小的尺寸和重量不仅导致较低的运输和处理成本，而且还降低了劳动力成本。

降低设备成本

微通道换热器的上述优势导致了设备总成本的降低，这得益于更小的换热器尺寸、减少的制冷剂充注量、使用更小的风扇以及减少了系统中使用的零件数量。建造。还必须注意的是，基于微通道热交换器的冷却装置允许从中消除一些元素；例如，直接膨胀系统不再需要制冷剂分配器，这是一个既脆弱又昂贵的组件。

经验表明，使用微通道换热器的设备终端成本至少比基于传统换热器的设备低10%。

概括

航烨能源目前提供专为冷凝器、DX 蒸发器、热泵和水盘管应用设计的新一代微通道热交换器。它们适用于 HFC、HFO 和天然制冷剂、水、乙二醇混合物、油和其他工作流体。新的钎焊炉使我们能够生产具有不同宽度的微通道管和不同翅片间距，具有这些参数的热交换器几乎涵盖了 HVAC 应用的全部范围，无论是固定式还是移动式系统，包括 风冷冷水机组、 热泵、 干式冷却器、冷凝器和空调机组，期待您的垂询！