基于微通道换热器构建下的制冷空调系统实践

李裕斌

（青岛职业技术学院，山东 青岛 266000）

进入21 世纪以来，社会科学技术迅猛发展，制冷空调作为享受性物件， 受到的社会关注度自然更高。 对于该技术设施而言，如何提升产品的稳定性，减少资金花费，并制作出高能效产品，成为研究者探讨的关键问题。 早在上个世纪80年代，微通道换热器工程就已经出现在了人们的视线范围内， 目前有关该设施的直观通用定义是由Mehendale 提出的理论， 主要是指水力当量直径小于1 毫米的设备。 随着我国新耗能标准的颁布实施，过去老旧的换热器设施已经无法满足新标准的高要求， 单纯依靠增加换热器面积或使用高能力零部件的方法并不能从根本上提高制冷空调的整体性能。 铝材料作为铜材的有效替代品，具有价格稳定、成本低廉等优势，它能够代替过去的传统用料，且体积更小，更具抗压性能，是微通道换热器中的重要原材料。 为了切实提升我国制冷空调的整体性能， 将微通道换热器有效应用到空调设备之中，我们一定要明确了解其优势特征，并对其进行深入探讨，以保证微通道换热器的有效应用。

1 基于微通道换热器构建下的制冷空调系统的主要优势

过去使用的换热器大多为铜管铝翘片换热器， 其性能较差，不够高效环保。 基于微通道换热器构建下的制冷空调则具有以下明显优势：

1.1 高效紧凑。 微通道换热器采用的是最先进的科学技术，内部属于多孔扁形式，且翘片与管子之间是用焊接方式连接的，消除了热阻，导热性更强。 此外，微通道换热器还运用了扁管，最终产生的热边界层有助于强化空气侧的传热性，制冷剂被切割成多个平行运行的通道，减少了内部压力。

1.2 节约材料。 相对于铜管铝翘片换热器的使用，新的微通道换热器在材料、运输等方面都有了明显的改善，系统层面与过去的设备相比也有了巨大的优势。在具体工作中，制冷剂的使用量更少，综合成本优势突出，可节约大量资金。

1.3 有助于可持续发展。铝材质是微通道换热器使用的最多的材料，与过去回收时还需进行铜铝分类处理相比，其步骤更加简洁，材料能够实现循环使用，且回收成本更低。与此同时，在换热器加工实施过程中，可以采用自动化控制手段进行作业，且不会产生有害物质，更加环保节约。由于系统制冷剂应用量的降低，外漏的不良资源也会大幅度减少，对社会环境的污染大幅度降低，有助于制冷空调的可持续发展。

2 基于微通道换热器下的制冷空调在实际应用中存在的困难

微通道换热器在我国属于一项新兴技术，其在制冷空调中的应用时间尚短，在具体应用中还存在工艺、成本、技术、可靠性等多种问题。

2.1 制冷剂分配问题。当微通道换热器被当做蒸发器使用的时候，其在各个换热管道中无法保证合理分配，“干蒸”与“供液过多”现象较为严重，由于制冷剂分配不均而产生的系统问题更是非常明显。除了自身参数影响，节流管直径、位置方向、隔板位置等性能情况对制冷空调的影响也颇大， 是相关研究者急需解决的问题。

2.2 凝结水问题。平行流动的扁管是微通道换热器中最为常见的设备，在使用时会增大凝结水与换热器之间的接触面积，导致换热器表面出现水凝结现象，且不易排出。

2.3 空气侧气流组织问题。在制冷空调的换热器顶端安装抽风式风扇是最为常见的一种方式，设备安装完成后，外部气流在风扇的作用下进行换气。 这种原始的方式会造成顶部通风量的严重不均匀，且它的气流分布还会削弱换热器的性能指标，减小设备的迎面风速，提高耗能。

3 基于微通道换热器构建下的制冷空调系统实践

从上述内容中，我们可清晰直观地看到在制冷空调中应用微通道换热器下具有的明显优势， 并且了解了其存在的主要弊端。下面我们就来谈谈如何在制冷空调中应用微通道换热器，找到其未来的发展前景。

3.1 传热性能

微通道换热器追求的就是一种高效的换热性能和紧凑的结构体系，从以往较宽的换热器到现在孔径较小的扁管换热器，无论外表怎样变化，其强化传热的作用始终如一。 具体而言，微通道换热器的翘片得到了进一步优化，与流量、压降、空气侧气的关系更加紧密。 换热器在布置中也充分考虑了集流管的方向问题，改善了凝结水的排除状况，扁管的具体数目更加合理，制冷剂使用量得到了降低。 在此基础上，微通道换热器的换热性能也随着流程数的增加而得到了增多， 特殊结构集流管的设计更加科学，其在改善换热性能的基础上实现了制冷剂的均匀分配。

3.2 可靠性

微通道换热器构建下的制冷空调系统实现了新材料和新管型的开发利用，两者在设备可靠性上都具备无可比拟的优势。高强度翘片的材料运用具有良好的抗塌陷性和导热性， 它的强度更高、抗腐蚀性更强，不仅减少了在材料上的资金支出，减轻了重量， 还保护了保障管不易穿孔的特点， 减小了材料使用厚度，节约了成本。 新管型的开发则包括集流管和扁管两部分，企业制造商根据制冷空调类型、 型号的差异， 选用不同种类的设备，开发出适用于不同环境的微通道换热器，从而在具备良好热性能的基础上，提升价格优势。

3.3 对行业标准实施统一规划

在制冷空调中应用微通道换热器设备已经成为大势所趋，但在实际使用中还存在很大的问题，新技术、新工艺的有效运行也不是一个简单的过程。 为了切实提升它的使用效率，各相关单位和相关人员一定要对微通道换热器在制冷空调中的使用制定统一的规划标准，制定严格的制度体系，明确具体的加工工艺和检验方法，掌握空调制冷行业的基本规范，提升产品的整体质量性能，降低企业开发风险，从而提升该行业的整体水平。

4 结语

总而言之，在社会主义现代化建设水平逐步提升的大背景下，在科学技术不断创新的前提下，我国的制冷空调设备受到的社会关注度日益提高。 基于微通道换热器的制冷空调系统已经实现了大规模应用，它具有过去换热器无可比拟的优越性，其传热性更加高效，具有更好的抗腐蚀性，且紧凑结构，价格优势突出。 当然，它在实际应用中也存在很多问题。 为了在制冷空调中有效应用微通道换热器， 我们一定要明确了解以往设备在运行中存在的弊端，并找到有效的手段予以完善，进而提高制冷空调行业的整体水平。

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