| 空调全铝换热器技术研究的意义 |
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| 来源:www.fdntxa.com 日期:2023-12-21 |
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随着人们生活水平的提高，房间空调器产品的“必须”消费属性越来越强。我国是世界房间空调器的生产大国，占全世界空调器总产量的70%以上。根据统计，我国房间空气调节器产量近年来呈增长趋势，如图1.1所示，产量从2005年的7469.10万台增长至2013年的14333.0万台。2013年，我国房间空气调节器行业产量呈现增长态势，比2012年（13281.08）同比增长7.92%。
蒸发器和冷凝器都是热交换器，是空调器的重要组成部件，重量约占机组重量的30%～40%，动力消耗占总动力消耗的20%～30%，其性能的好坏直接影响到整个空调系统的制冷(制热)能力。现在普遍使用的结构形式是铜管外胀接铝翅片结构的换热器。铜材由于具有良好的导热性和耐腐蚀性，以及容易加工和便于管路连接等特点，作为换热器制冷剂传热管通道而广泛用于空调换热器中。但是我国铜资源储量贫乏且需求较大，2012年我国铜资源进口量达到633亿美元，是第三大资源类进口产品，超过世界进口量的30%，其中空调和冰箱用铜占铜需求量的75%。近年来，随着经济的持续增长，我国对铜资源的需求也将稳步增长；但是随着铜资源储备量的逐渐减少，世界铜价价格呈上升趋势；如何实现空调换热器中铜材的替代，一直是空调研发制造业十分关注的问题。其次，我国家用空调换热器的铜管外胀接铝翅片结构，由于铜管和铝翅片间存在很大的电位差，在潮湿的环境下铝不断丢失电子而变成铝离子进而与空气中的氧离子结合成三氧化二铝，从而容易发生电化学腐蚀，在铝翅片表面上形成一层三氧化二铝膜，增大换热器与空气间的传热热阻，降低换热器的传热能力，甚至影响整个空调系统的性能。如何采取简单的方法手段有效解决电化学腐蚀问题，也是空调研发制造行业十分关注的方向。
我国铝资源储量丰富，2013年铝土矿资源为8.3亿吨，位居世界第九，且2003年以来世界铝产量有了显著的提高，导致近年来铝资源价格总体趋势略有下降。2013年我国电解铝产量为1988.3万吨，排名世界第一，占世界总产量的65%以上。铝及铝合金具有一系列优点，不仅比重小，比强度度高，耐腐蚀性好，导热系数高，而且可回收，价格低，仅为铜价的30%，是空调器铜材的理想替代材料。目前家用空调换热器多采用铜管胀接铝翅片的结构，主要是因为铝材易氧化且塑性不如铜材，采用传统的胀管工艺生产的全铝换热器不能保证传热管与翅片之间接触的紧密性，研制新型的全铝换热器，有利于空调器铝代铜技术的进步和发展。
此外，房间空调器的节能问题也非常至关重要。煤炭是中国能源的基础能源，占一次能源消耗总量的70%。我国煤炭大多用于火力发电，根据《中国能源发展报告》提供的数据，到2020年我国发电用煤需求可能上升到煤炭总产量的80%，需要大约19.6～25.8亿吨原煤用于发电。近年来，我国用电量屡创新高，2011年夏季用电最多的一天，全国用电150.97亿千瓦；2012年夏季最大电力缺口可达1000～2000万千瓦。而随着社会、经济的发展，中国许多大中城市空调耗电量已经占很大的比重，到了夏季用电高峰期，空调负荷比重可高达30%～50%，部分商业发达的城市，空调用电负荷已超过50%。
由于全铝换热器技术在空调行业还不是十分成熟，仍处于起步研究阶段，并未大规模应用，因此研究新型全铝换热器结构，提高换热器性能，提高空调器制冷系统性能稳定性，减小空调器生产成本，对提高我国新型换热器空调系统设计水平和产品产业化具有重大意义。
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