銅管的提高供熱質量和效率
隨著人們生活質量的提高,銅棒對散熱器的需求呈現多樣化趨勢,新型散熱器不斷涌現。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界認可。目前在我國出現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。銅鋁散熱器的結構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,此外結構較好且 裕量大,產品的全壽命周期長,比較適合我國目前的供暖水質條件。
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,其質量較輕。若以鋼柱散熱器質量為1.0,則鑄鐵柱型散熱器質量為2.9,鋼制肋片管對流散熱器質量為1.06,鋼制板型散熱器質量為0.70,而銅管對流散熱器質量僅為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,據沈陽建筑大學 表明,在熱水供暖系統中,容水量與散熱量的比值小的散熱器,不僅可以節省能源,而且可以提高供熱質量和效率。此外,銅管對流散熱器還有調控簡單、熱利用、使用面廣等優點。
目前節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中的末端裝置,是能量轉換設備,它本身并不能節省熱媒攜帶的能量。散熱器的節能 是其本身的制造能耗,包括原材料的生產。對散熱器的節能評價,應按不同材質、不同型式分別對待。從節約制造能耗的角度出發,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)。現 的產品多采用壁厚為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。可見,在散熱器的結構中采用銅材料,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 能達到節能的效果。
鑒于以上的優點,異型黃管對流散熱器在我國發展很快,生產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。現在北美已經有關于對流散熱器的標準和規范,我國也在制定標準和規范的過程中,但是標準和規范是針對使用現狀制定的,起到一個規范的作用,并不能對散熱器使用效果的優化起指導作用。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,影響其散熱量和經濟性的因素也是很多的,散熱器采用的銅管根數、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。這樣,就很有 對流散熱器的結構對其散熱性能、使用效果的影響,找出對散熱性能影響因素中主要因素,并 使用條件下的較優結構及尺寸。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的表面處理,例如可以在外罩表面根據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,節約原材料,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企業現有鄭州的佛瑞德工業有限公司、保定太行熱士美工業有限公司和山西高平的散熱器有限公司等約一百多家。可見銅管鋁翅片散熱器已經漸漸被大家所接受,是適用于住宅使用的新型散熱器。