微通道换热器研究进展

从微通道换热器的发展历史出发,介绍其制造方式、结构和材料,重点介绍对微通道换热器发展和降低成本有重要影响的全铝微通道管材成形加工技术。对微通道传热的特征进行述评,从微电子微机械高效传热、CO2制冷减少温室气体排放和提高家用空调能效比几个方面展现微通道换热器的应用前景。     

微通道换热器在热泵型空调机组中的应用

将微通道换热器应用到北美市场典型的分体式热泵型空调机组中,并对采用微通道换热器的机组和采用铜管翅片式换热器的原机组的性能进行试验对比。试验结果表明,室内室外机均采用微通道换热器后,机组能力提高4％,制冷季节能效比（SEER）与制热季节能效系数（HSPF）分别提高2％和1％,换热器质量减轻44％,制冷剂充注量减少51％。平均结霜时间与原机组相比延长5％,平均除霜时间比原机组延长4％。此外,通过优化设计,制冷剂的分布更加均匀。对室外机微通道用换热器进行耐腐蚀性测试和压力交变疲劳测试,结果表明微通道换热器具有良好的可靠性。     

微通道换热器及其在制冷空调领域的应用前景

微通道换热器以其高效的换热性能、紧凑的结构及成本上的优势,正逐步应用于商业、家用制冷空调行业,与其相关的研究受到越来越多的关注,成为相关领域的一个研究热点。本文分析微通道换热器的优势及其应用于制冷空调领域所产生的效益;指出当前微通道换热器应用于制冷空调领域存在的问题,包括可靠性和换热性能;分析在提高微通道换热器性能上所采取的措施及其发展趋势。     

微通道换热器空调系统性能试验分析

本文通过对两套采用微通道换热器的KFR-72LW空调器样机（1号机：室内外换热器均采用微通道换热器;2号机：室外机为微通道换热器,室内机为管翅式换热器）,分别进行性能测试,对比分析采用微通道换热器与管翅式换热器的空调器性能差异。试验结果分析显示：微通道换热器空调器具有高效（强制冷性能）、减排（减少制冷剂充注量）、低成本（换热器小型化）等优点;但制热工况下,因室外机采用微通道换热器,换热面积大幅度减小,蒸发压力过低,导致制热效果不良、系统频繁除霜等问题,有待于进一步研究解决。     

微通道换热器在CO2跨临界制冷系统中的应用

在制冷系统中,换热器是主要的组成部件.由于CO2跨临界制冷系统较高的操作压力,以及近临界区CO2特殊的热物性和传输性,系统的部件结构需要引起特别注意.微通道换热器不仅换热性能好,而且可以承受较高的操作压力,比较适合CO2高压制冷系统,这样可使系统更加紧凑、安全且高效.至今,CO2制冷系统所用的微通道换热器已有多种型式,针对CO2的性质设计高效的微通道换热器对提高CO2制冷系统的性能非常重要.     

微通道换热器在压缩冷凝机组中的应用分析

微通道换热器具有传热系数高、制冷剂侧及空气侧压降减少、体积小、抗腐蚀、可回收等特点。它的良好性能及应用可行性也通过了理论和实验验证。将它应用到压缩冷凝机组中,能提高压缩冷凝机组换热效率、降低机组成本、减少制冷剂使用量。同时,能提升压缩冷凝机组的综合性能,提高产品竞争力,节约能源。     

浅谈微通道换热器在R290家用空调器中的应用

随着人们环保意识的提升,空调器首选天然制冷剂,取缔通常使用的R22制冷剂,选用R290制冷剂成为可能。微通道换热器具有体积小、可再利用的特点。从其换热的功能上来看,其具有较高的传热系数。将微通道换热器用于R290家用空调系统中,可以提高R290家用空调器的使用效率,且能够降低成本。本文针对微通道换热器在R290家用空调器中的应用进行研究。     

微通道换热器在热管/蒸气压缩复合空调机组中的应用

热管与蒸气压缩复合空调机组是适用于基站等高发热空间的全年制冷解决方案,在能效、成本和运行维护方面均具有良好的优势。但是复合空调机组换热器尺寸比传统基站空调尺寸大很多,造成整机产品体积大、质量大,在移动通信基站的商业化应用中受到制约。为此,本文提出基于微通道换热器在热管/蒸气压缩复合空调机组中应用的技术方案,与采用铜管铝翅片换热器的热管/蒸气压缩复合空调机组进行试验对比分析。试验结果表明,采用微通道换热器技术,室内机宽度和高度分别减小16%和17%,质量减小22%,室外机宽度和高度分别减小21%和24%,质量减小28%。整机能效比在蒸气压缩制冷工况下提高6.4%,在热管制冷工况下提高4.7%。同时该技术方案较好解决微通道蒸发器翅片冷凝水排水不畅、蒸发器制冷剂分配不均等技术问题。     

空调用微通道换热器的可靠性研究进展

本文通过对微通道换热器应用于空调时的系统可靠性、长期可靠性和工艺可靠性的研究成果进行分析,总结了冷凝水排除、结霜化霜、防腐与积灰、加工工艺等方面存在的主要问题及研究方向,这对提高微通道换热器的可靠性具有重要的指导意义,有助于扩大微通道换热器在空调领域的应用范围并加快其推广进度。     

微通道换热器在空调器上的应用研究

试验研究空气流量和流路设计对微通道换热器换热量的影响。测试结果表明,空气流量增加47％后,换热量增加10．6％;流路设计变化后,换热能力差别1．8％。将某机型铜管换热器更换成微通道换热器后,A工况能效提高0．22w／w,功耗降低4％,制冷剂充注量减少21．4％。指出整机的通风设计对微通道换热器有很大的影响,顶出风和侧出风机型需要采用不同的微通道结构设计。认为微通道换热器是应对国家2级能效要求的一个很好的技术解决方案;分析限制微通道换热器推广使用的一些因素。     

微通道换热器用于家用柜机空调时整机性能的对比实验研究

微通道换热器的应用日益普遍。文章通过将微通道换热器引入3 HP柜式家用空调,并对系统性能和充注量等进行了对比研究。实验表明:当只更换室内换热器,室内微通道换热器翅片间距为1.4 mm时,系统性能达到最优:与原机相比,系统充注量降低15.9%,制冷量基本相当,制冷COP提高2.2%;制热量比原机提高3.9%,制热COP则提高了11.2%。当将室内外换热器都更换为微通道换热器后,系统的充注量降低54%,与原机相比:制冷量提高0.8%,系统COP提高5.2%;当制冷剂更换为R290时,系统最优充注量降为500 g。     

微通道换热器两相分配特性对空调系统性能的影响

微通道换热器作为新一代换热器逐渐被使用在家电领域,其结霜、除尘、排水、分液等都是目前亟待解决的问题。通过R22家用空调系统的标准性能实验台,对三种流程数不同的微通道换热器用作冷凝器和蒸发器时,温度分布均匀性和其对系统性能的影响进行实验,研究发现,微通道换热器在用作冷凝器和蒸发器时,温度分布不均对系统性能的影响分别达到7.3%和3.5%,并且流程数对于温度分布均匀性的影响在作为冷凝器和蒸发器时是不同的。     

微通道换热器两相流分布研究现状与展望

两相流进入微通道换热器容易出现分布不均匀的现象,显著降低微通道换热器的性能.本文对微通道换热器两相流分布的研究动态进行了归纳与分析,主要介绍了微通道换热器中两相流分布特性的影响因素、提升微通道换热器中两相流分布均匀性的技术方案、微通道换热器两相流分布特性的仿真研究及相分离技术在微通道换热器中的应用;论述了两相流在微通道...     

Characteristics of Air-Side Particulate Fouling Materials in Finned-Tube Heat Exchangers of Air Conditioners

ABSTRACT

Heat exchangers are used widely in residential, commercial, and industrial HVAC applications. Air-side particulate fouling in the heat exchangers of HVAC applications degrades the performance of cooling capacity, pressure drop across a heat exchanger, and indoor air quality. Indoor and outdoor air contaminants foul heat exchangers. The purpose of this study is to investigate the characteristics of the air-side particulate fouling materials in finned-tube heat exchangers of air conditioners. Air conditioners being used in the field such as inns, restaurants, and offices are collected in chronological order of use. The fouling materials attached on the evaporator heat exchangers consist of particulates and fibers. The particulates mainly originate from indoor dusts and the fibers are separated from clothes, bedclothes, papers, fur of pets, and so on. Typical fouling materials on the heat exchangers include fibers and dusts ranging from 6.6 to 20.9 μm in aerodynamic mean diameter.     

微通道型分离式热管传热性能实验研究

研制了微通道型分离式热管采用R134a为传热介质,针对高低温温差、充液率、安装高度差和连接管路等因素进行了实验研究,得出了各因素与单位面积换热量的变化关系.实验结果表明,热管换热量在温差为20℃时比温差为10℃时增加了106％;而系统的最佳充液率介于113％～140％,在此区间内的单位面积换热量最大;当高度差从0.75m增加到1.2m时,热管的单位面积换热量增加了267％.     

Characteristics of Air-Side Particulate Fouling Materials in Finned-Tube Heat Exchangers of Air Conditioners

Heat exchangers are used widely in residential, commercial, and industrial HVAC applications. Air-side particulate fouling in the heat exchangers of HVAC applications degrades the performance of cooling capacity, pressure drop across a heat exchanger, and indoor air quality. Indoor and outdoor air contaminants foul heat exchangers. The purpose of this study is to investigate the characteristics of the air-side particulate fouling materials in finned-tube heat exchangers of air conditioners. Air conditioners being used in the field such as inns, restaurants, and offices are collected in chronological order of use. The fouling materials attached on the evaporator heat exchangers consist of particulates and fibers. The particulates mainly originate from indoor dusts and the fibers are separated from clothes, bedclothes, papers, fur of pets, and so on. Typical fouling materials on the heat exchangers include fibers and dusts ranging from 6.6 to 20.9 μm in aerodynamic mean diameter.     

表面处理对微通道换热器湿工况性能及长效特性的影响

对翅片间距为1.1mm的微通道换热器进行了亲水和疏水表面处理,并对其不同工况下的性能进行了实验研究,分析了表面处理对微通道换热器湿工况性能和长效特性的影响。实验表明,疏水表面处理在低风速下会造成换热器性能衰减：与原换热器相比,经过疏水表面处理的换热器换热量最大减小14%,衰减随着风速的变大而减小;而压降除了高风速高湿度工况,其余工况下均升高130%以上。亲水表面处理对换热器性能影响较小：与原换热器相比,经过亲水表面处理的换热器在不同工况下性能衰减2%-8%;压降仅在高湿度低风速下明显变大17%,其余大部分工况得到改善,在高湿度高风速下压降仅为原换热器的50%。亲水表面处理在防腐蚀方面具有一定作用,同时进行盐雾腐蚀260h后,表面亲水处理的换热器在不同工况下比原换热器性能提升4%-6%,压降降低14%-16%。     

R410A微通道内沸腾换热实验研究

在内径为2 mm的水平不锈钢微通道内对R410A的沸腾换热特性进行了实验研究。质量流率为200~600 kg/(m2·s),热流密度的范围为5~15 k W/m2,干度的范围为0.1~0.8,饱和温度为0℃和5℃。结果显示,当干度大于0.5时,随着热流密度的上升,沸腾换热系数显著上升,其平均增幅分别达到了4.6%和7.7%。当干度小于0.5时,热流密度对换热系数的影响十分微弱。随着质量流率的上升,换热系数均出现了小幅上升,其平均增幅也分别达到了1.1%和2%。而饱和温度对换热系数则几乎没有影响。随后,对可能的机理进行了讨论。实验结果又与Choi K I等以及Ebisu T等在内径分别为1.5 mm,3 mm和6.4mm管道内的研究结果进行了比较。结果显示,在相似工况下,随着管径的下降,当干度小于0.5时,换热系数呈现出上升的趋势,其平均增幅分别达到了18.4%,23.6%和19.5%。     

化学镀镍在舰船冷却器防护中的应用

通过正交试验法优选出一种具有高磷含量的快速化学镀镍工艺配方。用扫描电子显微镜和能谱法分析了镀层结构和磷元素的含量。对镀层进行中性盐雾试验、腐蚀介质浸泡试验并测定极化曲线 ,结果表明 ,化学镀层具有优良的耐蚀性能、较高的硬度和耐磨性能 ,可在钢铁、铜、不锈钢等材料的表面上施镀 ,是舰船冷却器防护的有效方法     

制冷剂-空气热交换器集成式数字化设计软件

为了满足采用同一仿真工具对制冷系统中常用的不同类型的换热器进行仿真,建立了一种通用的制冷剂-空气换热器三维分布参数模型,并据此开发了具有3D交互式图形界面的换热器集成式数字化仿真设计软件HXSIM。HXSIM采用统一的仿真框架对换热器进行模拟,并将翅片管、微通道管翅、丝管和板管划分为四类控制单元。且每个单元均包括制冷剂,空气和管翅(板)三个对象。并根据三个对象的结构特点和传热特性建立了相应的控制方程。为了便于用户使用,在HXSIM中采用OpenGL技术开发了界面友好的3D交互式图形界面。HXSIM对不同类型的换热器都有较高的仿真精度,实验验证表明其换热量的最大预测误差小于10%,空气侧压降的最大预测误差小于1.16 Pa。