基于微通道換熱器構建下的制冷空調系統實踐

李裕斌

（青島職業技術學院，山東 青島 266000）

進入21 世紀以來，社會科學技術迅猛發展，制冷空調作為享受性物件， 受到的社會關注度自然更高。 對于該技術設施而言，如何提升產品的穩定性，減少資金花費，并制作出高能效產品，成為研究者探討的關鍵問題。 早在上個世紀80年代，微通道換熱器工程就已經出現在了人們的視線范圍內， 目前有關該設施的直觀通用定義是由Mehendale 提出的理論， 主要是指水力當量直徑小于1 毫米的設備。 隨著我國新耗能標準的頒布實施，過去老舊的換熱器設施已經無法滿足新標準的高要求， 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的整體性能。 鋁材料作為銅材的有效替代品，具有價格穩定、成本低廉等優勢，它能夠代替過去的傳統用料，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。 為了切實提升我國制冷空調的整體性能， 將微通道換熱器有效應用到空調設備之中，我們一定要明確了解其優勢特征，并對其進行深入探討，以保證微通道換熱器的有效應用。

1 基于微通道換熱器構建下的制冷空調系統的主要優勢

過去使用的換熱器大多為銅管鋁翹片換熱器， 其性能較差，不夠高效環保。 基于微通道換熱器構建下的制冷空調則具有以下明顯優勢：

1.1 高效緊湊。 微通道換熱器采用的是最先進的科學技術，內部屬于多孔扁形式，且翹片與管子之間是用焊接方式連接的，消除了熱阻，導熱性更強。 此外，微通道換熱器還運用了扁管，最終產生的熱邊界層有助于強化空氣側的傳熱性，制冷劑被切割成多個平行運行的通道，減少了內部壓力。

1.2 節約材料。 相對于銅管鋁翹片換熱器的使用，新的微通道換熱器在材料、運輸等方面都有了明顯的改善，系統層面與過去的設備相比也有了巨大的優勢。在具體工作中，制冷劑的使用量更少，綜合成本優勢突出，可節約大量資金。

1.3 有助于可持續發展。鋁材質是微通道換熱器使用的最多的材料，與過去回收時還需進行銅鋁分類處理相比，其步驟更加簡潔，材料能夠實現循環使用，且回收成本更低。與此同時，在換熱器加工實施過程中，可以采用自動化控制手段進行作業，且不會產生有害物質，更加環保節約。由于系統制冷劑應用量的降低，外漏的不良資源也會大幅度減少，對社會環境的污染大幅度降低，有助于制冷空調的可持續發展。

2 基于微通道換熱器下的制冷空調在實際應用中存在的困難

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

2.1 制冷劑分配問題。當微通道換熱器被當做蒸發器使用的時候，其在各個換熱管道中無法保證合理分配，“干蒸”與“供液過多”現象較為嚴重，由于制冷劑分配不均而產生的系統問題更是非常明顯。除了自身參數影響，節流管直徑、位置方向、隔板位置等性能情況對制冷空調的影響也頗大， 是相關研究者急需解決的問題。

2.2 凝結水問題。平行流動的扁管是微通道換熱器中最為常見的設備，在使用時會增大凝結水與換熱器之間的接觸面積，導致換熱器表面出現水凝結現象，且不易排出。

2.3 空氣側氣流組織問題。在制冷空調的換熱器頂端安裝抽風式風扇是最為常見的一種方式，設備安裝完成后，外部氣流在風扇的作用下進行換氣。 這種原始的方式會造成頂部通風量的嚴重不均勻，且它的氣流分布還會削弱換熱器的性能指標，減小設備的迎面風速，提高耗能。

3 基于微通道換熱器構建下的制冷空調系統實踐

從上述內容中，我們可清晰直觀地看到在制冷空調中應用微通道換熱器下具有的明顯優勢， 并且了解了其存在的主要弊端。下面我們就來談談如何在制冷空調中應用微通道換熱器，找到其未來的發展前景。

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構體系，從以往較寬的換熱器到現在孔徑較小的扁管換熱器，無論外表怎樣變化，其強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一步優化，與流量、壓降、空氣側氣的關系更加緊密。 換熱器在布置中也充分考慮了集流管的方向問題，改善了凝結水的排除狀況，扁管的具體數目更加合理，制冷劑使用量得到了降低。 在此基礎上，微通道換熱器的換熱性能也隨著流程數的增加而得到了增多， 特殊結構集流管的設計更加科學，其在改善換熱性能的基礎上實現了制冷劑的均勻分配。

3.2 可靠性

微通道換熱器構建下的制冷空調系統實現了新材料和新管型的開發利用，兩者在設備可靠性上都具備無可比擬的優勢。高強度翹片的材料運用具有良好的抗塌陷性和導熱性， 它的強度更高、抗腐蝕性更強，不僅減少了在材料上的資金支出，減輕了重量， 還保護了保障管不易穿孔的特點， 減小了材料使用厚度，節約了成本。 新管型的開發則包括集流管和扁管兩部分，企業制造商根據制冷空調類型、 型號的差異， 選用不同種類的設備，開發出適用于不同環境的微通道換熱器，從而在具備良好熱性能的基礎上，提升價格優勢。

3.3 對行業標準實施統一規劃

在制冷空調中應用微通道換熱器設備已經成為大勢所趨，但在實際使用中還存在很大的問題，新技術、新工藝的有效運行也不是一個簡單的過程。 為了切實提升它的使用效率，各相關單位和相關人員一定要對微通道換熱器在制冷空調中的使用制定統一的規劃標準，制定嚴格的制度體系，明確具體的加工工藝和檢驗方法，掌握空調制冷行業的基本規范，提升產品的整體質量性能，降低企業開發風險，從而提升該行業的整體水平。

4 結語

總而言之，在社會主義現代化建設水平逐步提升的大背景下，在科學技術不斷創新的前提下，我國的制冷空調設備受到的社會關注度日益提高。 基于微通道換熱器的制冷空調系統已經實現了大規模應用，它具有過去換熱器無可比擬的優越性，其傳熱性更加高效，具有更好的抗腐蝕性，且緊湊結構，價格優勢突出。 當然，它在實際應用中也存在很多問題。 為了在制冷空調中有效應用微通道換熱器， 我們一定要明確了解以往設備在運行中存在的弊端，并找到有效的手段予以完善，進而提高制冷空調行業的整體水平。

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