銅管的提高供熱質(zhì)量和效率
隨著人們生活質(zhì)量的提高,銅棒對散熱器的需求呈現(xiàn)多樣化趨勢,新型散熱器不斷涌現(xiàn)。比較常見的有鋼制散熱器、鋁制散熱器以及銅鋁散熱器等新型散熱器,而其中以銅鋁散熱器較為被業(yè)界認可。目前在我國出現(xiàn)的銅鋁散熱器主要有閉式銅管鋁對流散熱器、銅鋁復合柱翼型散熱器和罩式銅鋁對流散熱器這3種類型。銅鋁散熱器的結(jié)構(gòu)型式是以銅管作通水管件,在銅管上加鋁翅片作加強散熱的肋片。采用銅管作通水管件,其優(yōu)點很明顯:銅管對流散熱器性好,紫銅管的年平均腐蝕率為鋼管的1/20;而且銅管耐壓性好,對流散熱器工作壓力可以超過1.0MPa,散熱器的性和耐壓性了很好的,此外結(jié)構(gòu)較好且 裕量大,產(chǎn)品的全壽命周期長,比較適合我國目前的供暖水質(zhì)條件。
而且由于肋片采用鋁制,在相同散熱量的條件下,散熱器的整體重量比鑄鐵散熱器減輕了。在同樣散熱量條件下,銅管對流散熱器與其他型式的散熱器相比,其質(zhì)量較輕。若以鋼柱散熱器質(zhì)量為1.0,則鑄鐵柱型散熱器質(zhì)量為2.9,鋼制肋片管對流散熱器質(zhì)量為1.06,鋼制板型散熱器質(zhì)量為0.70,而銅管對流散熱器質(zhì)量僅為0.51。而且因為散熱面主要是鋁材,散熱器銅耗量少,銅管成本構(gòu)成份額較低,因此價格并不是很高。同時,銅鋁散熱器的容水量很小,據(jù)沈陽建筑大學 表明,在熱水供暖系統(tǒng)中,容水量與散熱量的比值小的散熱器,不僅可以節(jié)省能源,而且可以提高供熱質(zhì)量和效率。此外,銅管對流散熱器還有調(diào)控簡單、熱利用、使用面廣等優(yōu)點。
目前節(jié)能已列為我國的基本國策,而建筑耗能是 總耗能中的大戶,但散熱器只是采暖系統(tǒng)中的末端裝置,是能量轉(zhuǎn)換設(shè)備,它本身并不能節(jié)省熱媒攜帶的能量。散熱器的節(jié)能 是其本身的制造能耗,包括原材料的生產(chǎn)。對散熱器的節(jié)能評價,應(yīng)按不同材質(zhì)、不同型式分別對待。從節(jié)約制造能耗的角度出發(fā),對同種類的散熱器而言,重要的評價指標就是金屬熱強度的高低。而進行節(jié)能評價的前提條件是 的使用壽命。實驗證明,在PH=7~10的范圍,銅管的耐蝕能力。在PH=10一12的水質(zhì)中,耐蝕能力會隨PH值的升高而減弱。北京科技大學在PH=12、水溫85℃、未除氧的水中進行的實驗(這是較不利的情況),紫銅管的年腐蝕率為0.0178mm/年,(鋼管為0.3874mm/年)?,F(xiàn) 的產(chǎn)品多采用壁厚為0.6mm以上的紫銅管,其壁厚計算中的腐蝕余量達0.25mm以上,可有15年的使用壽命??梢姡谏崞鞯慕Y(jié)構(gòu)中采用銅材料,可使散熱器有較長的使用壽命,相比采用價格便宜但使用壽命較短的散熱器,采用價格稍高的銅管散熱器反而 能達到節(jié)能的效果。
鑒于以上的優(yōu)點,異型黃管對流散熱器在我國發(fā)展很快,生產(chǎn)廠家和用戶不斷增多。但是我國的散熱器市場受歐洲的影響很大,在對流散熱器方面的 還很少?,F(xiàn)在北美已經(jīng)有關(guān)于對流散熱器的標準和規(guī)范,我國也在制定標準和規(guī)范的過程中,但是標準和規(guī)范是針對使用現(xiàn)狀制定的,起到一個規(guī)范的作用,并不能對散熱器使用效果的優(yōu)化起指導作用。比如在滿足供熱需求的條件下,到底哪種型式的散熱器換熱效果較好,需要的材料較少,重量較輕,經(jīng)濟性還比較好呢?即使是同一種型式的散熱器比如銅管鋁翅片散熱器,影響其散熱量和經(jīng)濟性的因素也是很多的,散熱器采用的銅管根數(shù)、翅片的型式和尺寸、翅片的間距、外罩的形狀、尺寸和通氣率、加熱元件的排列形式、加熱元件的連接方式等都是影響因素。迄今為止,對這種散熱器進行比較完整的理論 或理論計算的文獻還沒有出現(xiàn)。這樣,就很有 對流散熱器的結(jié)構(gòu)對其散熱性能、使用效果的影響,找出對散熱性能影響因素中主要因素,并 使用條件下的較優(yōu)結(jié)構(gòu)及尺寸。然后可以進行一個包括散熱性能和使用效果的綜合性能的優(yōu)化,達到散熱效果好且使用效果好的目標。
銅管鋁翅片對流散熱器可被認為是一種純對流式散熱器,因為外罩在工作時的溫度不高,所以對房間的輻射熱量很小,這對整個散熱器的總散熱量來講, 可以忽略。銅管鋁翅片對流散熱器與其它新型銅鋁散熱器相比一個典型的優(yōu)點是利用了外罩的對流作用,可以提高散熱器的熱工性能,并且外罩在對流的同時,還起到了重要的美觀作用。異型銅棒鋁翅片對流散熱器的外罩是由薄鋼板做成,因為外罩主要是起對流的作用,所以外罩表面就可以為美觀考慮而作一些相應(yīng)的表面處理,例如可以在外罩表面根據(jù)市場和用戶需求漆成不同的顏色,或做成較新穎的形狀等等。銅管鋁翅片對流散熱器是3種新型銅鋁散熱器當中,裝飾性較好的一種,而且其生產(chǎn),節(jié)約原材料,成本很低,熱價接近于普通鑄鐵片,同時又兼具銅鋁散熱器的共同優(yōu)點,也是銅管為通水部件,鋁片為散熱部件。
銅管鋁翅片對流散熱器的生產(chǎn)企業(yè)現(xiàn)有鄭州的佛瑞德工業(yè)有限公司、保定太行熱士美工業(yè)有限公司和山西高平的散熱器有限公司等約一百多家??梢娿~管鋁翅片散熱器已經(jīng)漸漸被大家所接受,是適用于住宅使用的新型散熱器。