外置盤管技術(shù)是否真的能成為未來發(fā)展潮流呢?面對廠家的不同宣傳，經(jīng)銷商與消費者開始顯得無所適從。為此，筆者采訪了業(yè)內(nèi)眾多廠家技術(shù)專家及資深人士，以求拋磚引玉，共同促進(jìn)行業(yè)技術(shù)的發(fā)展，創(chuàng)造出更加滿足市場需求的熱泵。
傳統(tǒng)內(nèi)置，難言之殤
現(xiàn)有的家用熱泵熱水器基本都帶有水箱，拿來儲存熱水。其一可以彌補(bǔ)熱水使用與制取時的功率差值，減小主機(jī)功率與成本;二是可以利用不同時段電價削峰填谷，直接減少運行費用;簡單來說就是用時間換金錢的設(shè)備。而現(xiàn)有的水箱，基本既是儲熱場所又是制熱場所，熱泵的冷凝器是直接往水里放熱。于是這里就有一個放熱過程最優(yōu)化的問題。
傳統(tǒng)內(nèi)置浸泡式盤管的產(chǎn)品，盤管浸沒在水中，直接給水加熱。不過長久以來，這樣的產(chǎn)品總有些問題：水管結(jié)水垢，使用一段時間后換熱效果大減;水管受到腐蝕，制冷劑與水互相泄漏，輕則壓縮機(jī)過載停機(jī)，重則液擊損壞。幸虧氟利昂對人體基本安全，不然熱泵熱水器恐怕要落個“出師未捷身先死”的結(jié)果，和燃?xì)鉄崴饕粯樱鞍磿r更換，到時淘汰”。
外置盤管，你要多長?
于是外置盤管技術(shù)應(yīng)運而生。加熱盤管被放置在水箱內(nèi)膽外側(cè)，像線軸一樣把水箱捆的嚴(yán)嚴(yán)實實。加熱管先把熱量傳給水箱內(nèi)壁，再由內(nèi)壁傳遞給水。水跟銅做的盤管沒有接觸，以此來避免銅管發(fā)生腐蝕。
如此一來腐蝕問題沒有了，不過加熱的效率也降低了。不光不能使用盤管全部面積來傳熱，熱的工質(zhì)和水之間還要多一層不銹鋼。專家指出：傳熱效果取決于溫差、物體熱阻和換熱面積三個條件。溫差不能提得更高，熱阻又變大，那就只能增加換熱面積了。外置式水箱普遍也是這么做的，其長度普遍達(dá)到了以前內(nèi)置盤管的三倍長。由此帶來了一個問題就是成本上升了。
三倍長的銅管，雖然因為不接觸水，管壁可以更薄，但總體計算下來，成本毫無疑問會增加。而反映到銷售終端，價格就變高了。
還有什么問題呢?一是水晶內(nèi)膽不能用了，要使用不銹鋼。因為加熱管已經(jīng)多了一層不銹鋼“保溫”了，要是再多一層高分子涂料，等到把水燒熱，怕是胡子都白了。二是管路變長了，氟利昂系統(tǒng)的攜油性下降，時間一長，對盤管換熱和對壓縮機(jī)潤滑，都有不良影響。三是不銹鋼一樣會與水中的氯離子反應(yīng)發(fā)生腐蝕。
結(jié)垢腐蝕，真有其事?
現(xiàn)有熱泵水箱的工作溫度區(qū)間，其實是不容易結(jié)水垢的。“現(xiàn)在按照國標(biāo)55℃設(shè)計溫度，水垢已經(jīng)不是一個大問題了。85℃到100℃的溫度區(qū)間，才容易生成堅硬垢。”專家表示，之所以內(nèi)置盤管有結(jié)水垢的現(xiàn)象，一是水質(zhì)的問題，水的硬度太高。二是使用的冷媒的排氣溫度太高。R22排氣溫度超過100℃，很容易在盤管入口段形成局部高溫，從而產(chǎn)生水垢。但是如果換用制冷劑，合理設(shè)計排氣溫度，水垢基本不是問題。有使用過多年的水箱，拆開檢修時其內(nèi)置的銅盤管還是光亮的。
再談銅管腐蝕的問題。在開始之前我們先說說銅為什么會被腐蝕。其實在中性和偏堿性的水中，銅是相當(dāng)穩(wěn)定的，除非水里混有氨離子。而純銅在偏酸性水中，基本也不發(fā)生腐蝕，但是在銅中混有鐵雜質(zhì)時，情況就不一樣了。即使很少的鐵也能與酸反應(yīng)后氧化成三價鐵離子，再與銅反應(yīng)。其后鐵被還原，而銅就變成銅離子，看起來就是銅被腐蝕了。鐵在這電化學(xué)反應(yīng)里起了一個催化劑的作用，不斷腐蝕銅壁，直到其穿孔報廢。而熱水的溫度更是大大加快了這個過程。
“所以，應(yīng)對腐蝕，最簡單方法就是選用高純度的銅作材料。”業(yè)內(nèi)資深專家表示，在使用高質(zhì)量銅管發(fā)生的情況下，10年的腐蝕量也不會超過0.1毫米。不過前幾年國際銅價高，偷工減料的廠家不少，價格是降低了，質(zhì)量也跟著一起趴下了。
另外銅管的制作工藝對于其耐腐蝕的能力也有影響。連鑄連軋生產(chǎn)工藝雖然比較先進(jìn)，可以一次性軋制出內(nèi)外螺紋或翅片，生產(chǎn)效率高，價格較低，但是與擠壓工藝生產(chǎn)的光銅管相比，其表面缺陷較多，晶粒間的空隙較大，容易成為腐蝕的發(fā)源地。外置銅管為加強(qiáng)換熱，采用連軋工藝生產(chǎn)的內(nèi)螺紋管是相當(dāng)合適的。但是內(nèi)置盤管若使用劣質(zhì)軋制銅管，再遇上劣質(zhì)銅材，半年穿孔也就不是什么奇怪的事情了。
專家透露，由于熱泵整機(jī)生產(chǎn)企業(yè)大都不具備銅管生產(chǎn)能力，其使用的銅管多向?qū)I(yè)銅管生產(chǎn)廠家訂購，所以在質(zhì)量控制上也難有大作為。將盤管外置，其實是換了一種思路來應(yīng)對這個問題。但是內(nèi)置盤管的產(chǎn)品，只要選用的盤管質(zhì)量過硬，水箱制造技術(shù)過關(guān)，一樣可以滿足熱泵設(shè)計全壽命內(nèi)的正常使用。國外產(chǎn)品有使用幾十年后其內(nèi)置銅盤管始終光亮如新的，可見并不是內(nèi)置盤管這樣的設(shè)計本身有什么致命缺陷。對其易腐蝕的缺點的批評多少有點“李代桃僵”的味道。
筆者手記：由此看來，其實關(guān)于水箱盤管的內(nèi)置與外置之爭，其實并沒有爭到點子上。二者并沒有簡單的“誰比誰更好”的關(guān)系。他們有各自的優(yōu)點，也有局限，但是通過技術(shù)改進(jìn)，也都可以達(dá)到良好的效果。殊途同歸不成問題，關(guān)鍵在于企業(yè)有沒有以質(zhì)量為根本，哪怕為此要犧牲一定的利潤。目前熱泵產(chǎn)品成本尚高，如果想走入大眾消費群體，則必須在成本、穩(wěn)定、安全上下功夫。而對消費者來說，比起簡單的關(guān)注 “內(nèi)置”還是“外置”，更多的時候全面了解一款產(chǎn)品才能做出正確的選擇。
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