变频吊顶新风除湿机采用微通道换热器的应用分析

应李俊 方欣

摘要：变频吊顶新风除湿机采用微通道换热器作为换热器部件。根据微通道换热器的材料、结构、加工工艺、性能等特点，进行了在变频吊顶新风除湿机上的应用的分析。简单和采用翅片换热器的变频吊顶新风除湿机进行了对比。除湿能力增加，能效比提高。此外，通过对微通道换热器的的可靠性测试，具有很好的稳定性和可靠性。

关键词：微通道  换热器  变频  吊顶除湿机

1、引言

近几年的铜价不断的上涨，特别是今年铜的价格屡创新高。产品成本的压力也越来越大。此外，中国将碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局。“做好碳达峰、碳中和工作”被列入“十四五”开局之年的重点任务之一。不管是基于成本的压力还是环保的需要，各大除湿机厂家都在寻找一些有效的解决方案。微通道换热器在汽车空调行业应用已经非常成熟。在空调行业因各種原因，虽然有研究和使用，但是根据产业数据显示，市场上还是没有得到广泛的批量应用，整体使用率较低。而除湿机行业的技术一直以空调行业为风向标。所以除湿机行业采用微通道换热器实际应用研究也不多。本文就针对这种变频的吊顶除湿机采用微通道换热器替代翅片式换热器进行了分析和测试，并进行对比，验证了微通道换热器在吊顶变频除湿机中应用的优点和可行性。

2、结合微通道换热器的特点应用分析

2.1  在除湿机行业采用的微通道换热器是大尺度微通道换热器。其结构形式有平行流管式散热器和三维错流式散热器。微通道直径在0.6mm-1mm之间，故称为大尺度微通道换热器。微通道换热器由集流管、多孔扁管和波纹型百叶窗翅片组成。扁管是每根截断的，在扁管的两端有集流管。百叶窗式翅片具有切断散热器上气体边界层的发展，使边界层在各表面不断的破坏，达到强化传热的目的，提高换热器性能。

2.2变频吊顶新风除湿机上采用的微通道换热器的材料主要为铝及铝合金。跟铜管铝翅片相比，因为材料是全铝的，对于机组的目前的换热器中大量采用铜管的冷冻除湿机行业，大大节约材料成本费，特别是这几年随着铜管的一波一波的上涨，尤其是今年在配件成本不断上涨的情况下，因为竞争等各个方面的原因，成品的价格反而在下降。所以成本的优势的点尤为突出。虽然国内市场上用户对于铝替代铜的使用存在一定的看法，但是有些行业应用得非常成熟，如空调的室内外机连接管，谷轮压缩机采用铝线圈，人们也不再纠结于材料，更关心的是使用产品的效果。

2.3微通道换热器采用挤压技术，焊接的方法最大程度的把散热面积集中到最小的空间里。单位体积和单位面积散热效率大大提高。在换热器中，当流道尺寸小于3mm时，气液两相流动与相变传热规律将不同于常规较大尺寸，通道越小，这种尺寸效应越明显。当管内径小到0.5-1mm时，对流换热系数可增大50%-100%。采用增大换热面积、扩展表面，增加紊流，多孔多通道等方式强化传热，换热性能突出，提高其节能水平。节能也是当今电器的的一项重要指标。采用微通道换热器将是解决该问题的很好的选择。在不增加成本的情况下，增加换热面积，提高产品的能效，让产品更节能。

与此同时，相同除湿量的情况下，在变频吊顶新风除湿机中采用微通道换热器，能把整机的尺寸缩小，特别是客户十分敏感的高度能有效降低，扩大了更多的使用场所。另外由于高度的限制变小，在房产吊顶允许安装的高度情况下，吊顶除湿机可以做成更大除湿量规格的机组。让用户安装一台机器就能解决一个场所的应用需求。

2.4微通道换热器的加工虽然焊点过多导致焊接漏的几率变大。 随着这今年汽车行业的发展，微通道换热在这个行业内的大量使用，微通道换热器的加工工艺和加工技术也快速发展。经过汽车行业的验证，特别是震动方面的验证。产品已非常成熟。微通道换热器和钣金端板的固定有专门的固定结构，固定可靠。相反，翅片换热器因为加工工艺的问题，各根铜管是固定在端板的大量孔的翻边上的，当端板的翻边孔模具出现磨损时，翻边孔的角度没有做到位时，就有割铜管的隐患，特别是翅片换热器进出口的铜管。

2.5微通道换热器因为结构的原因，相对容易积累灰层，降低换热器的换热能力。变频吊顶新风除湿机一般安装在室内，在换热器前有初级过滤网，中级过滤网和高级过滤网，所以灰层很难到微通道换热器上。根据变频吊顶新风除湿机的结构，处理的风先经过蒸发器，再经过冷凝器。即使有部分的灰层进来，也是会到蒸发器上。在除湿机运行过程中，蒸发器中会凝结出水，水积累到一定程度会往下流，同时会把很有限的灰层带走。这个在别的机器换热器积灰尘存在的问题，在应用于变频吊顶新风除湿机后就不会发生。

2.6 微通道换热器为蒸发器的使用时，存在微通道各扁管制冷剂分配不均，存在两相流体和冷凝器排水等问题。本文中的当蒸发器使用的微通道换热器和当冷凝器使用的换热器是采用不同形式设计的，能有效的解决冷凝水排水的问题，对于微通道各扁管制冷剂分配不均的问题也进行了优化。

3、性能测试对比

本文对机组采用翅片换热器的变频吊顶除湿机和采用微通道换热器的变频吊顶新风除湿机进行了样机的制作以及测试，并进行了性能的对比。换热器的重量为原来的51%，制冷剂的加注量为原来的70%，除湿量提高4%，

4、可靠性验证测试

我们对微通道换热器进行盐雾试验，防老化（紫外线和温度）试验，并与翅片换热器进行对比，测试结果都满足要求。并且对整机的进行了模拟运输试验和长期运行测试。

5、结束语

5.1变频吊顶新风除湿机采用微通道换热器成本大大降低，同时减少了有色金属的使用，也节约了国家的资源;

5.2产品的整机体积可以变小，特别的高度能降低，扩大了更多的使用场所。能效比更好，更节能。

5.3制冷剂充注量少，更符合国家在倡导的“碳达峰、碳中和”政策。

参考文献：

[1]史美中，王中铮。热换热器原理与设计[M].南京：东南大学出版社