新宠材料：铜铝连接管在空调中的应用

龙志强

【摘 要】近日，多家大型空调品牌如格力、海尔、科龙等都开始采用铜铝连接管来替代原来的铜连接管，这一变革符合全国人大修订的《节约能源法》，得到了同行业的认同。铜铝连接管较铜管有着独特的优势，成为空调用材中的新宠材料。本研究综述了空调及其发展历程介绍、铜铝连接管的优势分析、空调连接管的应用分析等内容。

【关键词】铜铝连接管；节能；环保

据资料显示，目前我国每年空调生产量已达到5100万台，选用铜铝连接管代替传统的铜管，即实现以铝代铜，具有重要的节能环保意义。专家研究发现采用铜铝连接管不仅能够节约大量的电能，而且可以节约铜资源，为可持续发展战略做出贡献。铜铝连接管技术发展经历了一定的过程，铜铝连接管具有一些明显的优势，在空调的实际生产中得到了广泛地应用。不过随着技术的发展，这些功能材料还会不断地更新。

1 空调及其发展历程介绍

1.1 空调的相关介绍

空调是人们生活中非常常见的，给人们的生活创造了非常舒适的环境，并且空调在很多国家都得到了比较广泛地应用。而空调它具体指的是用人工手段，对建筑物内环境空气的温度、湿度以及洁净度等参数进行调节和控制的过程，主要包括了空调制冷和制热过程，而且这些功能的实现是依赖于压缩机、冷凝器、蒸发器以及毛细管组件等，这些部分都发挥着不可替代的作用。

空调的制冷及制热原理为：首先，是空调制冷原理。空调的制冷系统有以下部分组成，它包含了压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀等部分，而空调制冷的具体原理是各制冷系统中元件的综合作用，这几个制冷部分通过连接形成一个封闭系统，在这个封闭的系统中压缩机将蒸发器所产生的低温低压制冷剂蒸气吸入汽缸内，然后通过一系列的作用将汽缸内的高压制冷制蒸气排到冷凝器中，在冷凝器的作用下，制冷剂变成液态，再通过膨胀阀的作用进入蒸发器，在蒸发器内制冷剂汽化，这整个过程实现了制冷效果。其次，是空调制热原理。压缩机吸入低压气体经过压缩变成高温高压气体，高温气体通过换热器把水温提高，高温气体会冷凝变成液体，而液体在进入蒸发器进行蒸发，液体经过蒸发器后变成低压低温气体，低温气体再次被压缩机吸入进行压缩，不断地循环下去就实现了制热过程。

1.2 空调的发展历程介绍

空调的发展经历了一个比较漫长的过程，空调的起源比较早，大约在公元前一千年左右的时候，波斯人就发明了一种可以进行空气调节的系统，而在近代英国科学家发现了发现压缩及液化某种气体可以将空气冷冻，这个现象的发现推动了空调进一步发展，只不过当时还停留在理论阶段。在20世纪初，首个电力推动空气调节系统诞生，而在1915年诞生了世界上最大的一家空调公司，但最初空调的发展不是为人们服务的，真正将空调用于人身上是在1924年。大多数的人是在电影院里第一次接触空调的，也正是因为空调的存在，夏季成为人们看电影的季节，而空调的普及应该是在20世纪70年代左右。随后的时间里，空调也得到了不断地发展，空调技术也在快速地发展。

2 铜铝连接管的优势分析

2.1 节能性能良好

铜铝连接管的优势表现在节能性能良好，空调是一个耗电的装置，因此空调的节能性能是一个衡量空调质量的重要指标。空调器室内机与室外机的连接管是空调的一个重要的部件，而且连接管的材质可以影响整个系统节能的效果，连接管的传热效率低的时候更能起到节能效果，换一种说法就是连接管的隔热效果越好越能节省电量，在传统的连接管材料选择时，通常会采用铜管，并且会在铜管外加一层保温套[1]，目的是要降低温度的散失，而铜铝管的导热系数要远小于铜管，也正因为如此，才起到了更好地节能作用。

2.2 管道强度高、性能优、寿命长

铜铝连接管是采用一种特殊的焊接技术制成的，这种焊接技术保证了连接管不会出现裂缝问题，铜铝连接管的焊缝强度要远高于铜管和铝管，这也就决定了铜铝连接管的高性能。另外，铜铝连接管的内壁还不会产生腐蚀，这可能是因为铝质材料制冷剂不含水分，传统的空调制作中也是利用了铝质材料的这一特性，采用铝质材料的连接空调也占有很大数量，铜铝管的耐腐蚀性也就铸就了它的长寿命，所以说铜铝连接管不仅具有管道强度高、性能优的特点，同时还具有使用寿命长的特点[2]，这些特点也决定了它在空调制作中的广泛使用。

易于安装和移机铜铝管便于安装和移机主要是因为它的弯曲性能优良，铝这种材质较软，所以合成的铜铝管也是一种材质软的材料，使得铜铝管有很好的强度，这个特点是非常有利于安装和移机的，在空调的研究过程中，曾经试图通过降低铜管的厚度来降低成本，但是铜管厚度不够就会出现凹陷或者折扁，这就很容易造成连接管与内外机之间密封效果不好，甚至发生泄漏，从而影响到空调的工作效率，所以说铜铝管是铜管的优良替代材料。

3 空调连接管的应用分析

3.1 空调中的铜替代技术

传统的空调制作中，空调器室内机与室外机的连接管主要采用的铜管，但是由于铜资源的紧张以及铜管的一些缺点，决定了铜管不能在空调制作中长期使用，我国铜资源相对比较匮乏，利用铜管造价过高，而同时受到了铜管的特殊性质，导致制作过程中不能铜管降低管厚度来节约成本，所以就要求开发新的连接管。随着技术的不断发展，慢慢地利用铝质的连接管，铝质连接管相比铜管有很多明显的优势，比如说使用寿命长、便于安装等[2]，铝质连接管在我国空调制造业中得到了比较广泛地应用，我国的铝质连接管空调占有很大的数量，但又由于铝质连接管的强度不够，因此又开发出铜铝连接管，这种铜铝连接管要优于铜管和铝管，生产出的空调性能也要优于传统制作的空调，我国的空调中的铜替代技术还在不断地发展。

3.2 铜铝连接管的技术性分析

铜铝连接管指的是铜铝铜复合结构空调器连接管，主要是将原来的铜管用一部分铝来代替，从而改变连接管的强度、性能。铜铝连接管的技术性分析主要涉及到铝管的承压力、铜铝管的耐腐蚀性以及铜铝管焊接的可靠性等。因为，理论上铝管的承压力要远小于铜管，所以要进行铝管的承压力分析来保证铜铝管的可靠；虽然铝管具有很好的耐腐蚀性，但是为了保证连接管的可靠，就需要做铜铝管的耐腐蚀性分析，而且也有必要对铜铝管表面进行相应的化学处理，来提高铜铝管的耐腐蚀性；在铜铝管焊接可靠性分析过程中，主要进行密封性能、抗拉抗弯强度性能、盐雾试验以及热周期性能试验[3]。总之，铜铝管的技术分析目的在于保证铜铝管使用的可靠性。

3.3 铜铝连接管的经济性分析

铜铝连接管的经济性分析主要是针对空调生产成本进行的，我国是一个空调生产和使用大国，同时我国的铜矿资源相比铝矿而言是比较匮乏的，而且开采铜矿的成本也是很高的，因此在空调的制作过程中选择用铝代替铜，有人曾估算过，采用铜铝管材料生产空调的成本要远低于铜管制作的空调。

4 结语

空调是现代人们生活的必须品，特别是在全球变暖的今天，人们的生活环境发生了很大变化，特别是夏季的酷热给人们造成了很大的困扰，而空调的应用，帮助人们度过炎热的夏天。因此，要不断地研发出新的空调制作技术，同时也要开发出新的、性能好的替代材料。

【参考文献】

[1]赵越，黄聿川，左铁军.实现铝代铜是制冷行业发展的必然趋势[J].家电科技， 2012（09）：56-58.

[2]李远方.铜铝连接管破难题 空调巨头共推新材[N].中国工商报，2011（07）：2-3.

[3]王忠良.铜铝复合技术让空调业很“凉爽”[N].中国有色金属报，2010（06）：6-7.

[责任编辑：薛俊歌]