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青岛大学教授张双喜谈“铜佳品质标识”-建言消费者注意优选适合的“连接方式”
来源:本网信息部整理 作者:* 时间:2017-1-17 【字体:

  青岛大学教授张双喜谈“铜佳品质标识”

  建言消费者注意优选适合的“连接方式”

  铜铝复合散热器是一种把铜管与铝翼型材用精密涨压工艺做成的供暖系统末端散热元件,走水部分为紫铜管,散热部分为合金铝,是根据市场的发展需求,近年来研发生产较多的的一种高效节能散热器,其外观可以多种多样,可以满足不同消费者的消费需求。

铜铝复合剖面图

  近几年铜铝复合散热器的市场占比在逐年增长,2013年约占行业总量的17.2%、2014年约占19.2%、2015年约占24.5%。记者在多次走访北京天津的部分采暖散热器专卖店了解到,铜铝复合散热器在零售中综合平均约占28-30%左右,而消费者也对由国际铜业协会(中国)和采暖散热器委员会联系在散热器行业推广的“铜佳品质标识”贴标产品感兴趣,而作为多年来一致力铜铝复合散热器研究的青岛理工大学张双喜教授有什么样的感受和认识呢?

  张教授告诉记者:“我国散热器的发展方针是“安全可靠,轻薄美新”,铜管类散热器正是符合这种要求的新产品。铜管类散热器之所以能够逐步扩大它的市场份额,是与它本身的优点分不开的。该散热器耐腐蚀,结构好,易排气,使用寿命长;质量轻,便于制造、运输和安装;外形及表面处理美观,使用时不必加装饰罩,节省装修费用与建筑空间;即使报废后,又能完全回收,重新加工。

敬业的记者

  铜管类散热器的推广使用丰富了散热器品种,同时也提出了新的技术课题。由于铜材硬度和强度低,在生产和使用中可能出现许多问题。据不完全统计,铜管类散热器的废品率在5‰左右,而钢管类散热器在0.6‰左右,其主要原因就是铜制散热器的整体刚度低,易扭曲变形,甚至破坏焊口,形成废品。为了提高散热器的刚度,有些生产厂家用黄铜管代替紫铜管作为散热器材质,这的确能够提高散热器的强度性能,但黄铜容易自裂与产生脱锌腐蚀,不适合作为散热器的材质。只有靠改变此类散热器结构,才能解决出现的问题。

  1、双排管铜硬钎焊散热器加工方案

  双排管散热器材质还是采用紫铜管(建议采用磷脱氧铜),其形式改变了单排管散热器单一的拉应力结构分布,变成拉压应力综合作用,抵消原来的大部分破坏应力,提高了散热器的整体刚度。加之采用铜硬钎焊技术与铜管压槽工艺,可极大提高铜管的钎焊接头接头强度。我们按照三种工艺,在相同的技术条件下,加工了不同系列的散热器进行强度性能比较试验。如下图,A为立柱管压槽工艺,B为联箱管压槽工艺。作为对比实验,按不压槽工艺加工了相同系列的散热器。

  我国散热器的发展方针是“安全可靠,轻薄美新”,铜管类散热器正是符合这种要求的新产品。铜管类散热器之所以能够逐步扩大它的市场份额,是与它本身的优点分不开的。该散热器耐腐蚀,结构好,易排气,使用寿命长;质量轻,便于制造、运输和安装;外形及表面处理美观等诸多优点被越来越多的消费者接受和认可。那么行业知名品牌企业森德、努奥罗、御马、太阳花首批获得由国际铜业协会(中国)和采暖散热器委员会联合在行业开展的“铜佳品质标识”的背书和认可,对企业来说是实至名归;对行业来说进一步推动铜制散热器的市场应用与发展;对消费者来说由第三方机构认可的“铜佳品质标识”产品,不仅是品牌与品质的保证,也是消费者放心的选择!”

  铜制散热器的诸多优点,在此不多赘述。张教授建议消费者购买铜铝复合散热器在安装时要注意其连接方式。

  散热器是采暖系统的末端装置。它与热源、热媒输送管道一起组成采暖系统。散热器承担着将热媒携带的热量传输给室内的任务。因此,热媒在散热器内的流动状况,包括流速、流态等状况直接影响水与散热器内表面的热交换,而散热器连接方式对此有着重要的影响。过去我国对散热器连接方式对散热量的影响所作的研究,是以铸铁散热器为试验件进行的,而铜铝复合柱翼型散热器(也包括结构相近的铝制钢制散热器),由于结构及联箱与立柱管断面比例的不同,使水在散热器内的流动状况与铸铁散热器略有差异。此外,一些新的连接方式,如底进底出等,铸铁散热器则无此接法。为了在工程设计中更准确的计算散热器配置数量,笔者对铜铝复合柱翼型散热器连接方式对其散热量的影响进行试验研究。

森德贴“铜佳品质标识”的产品

  铜铝复合柱翼型散热器构造如图2所示,其特点是通水部件(图2中1、2、3)采用耐腐蚀性能优良的挤压坯拉制紫铜管,散热部件为铜管与铝翼管胀接复合的复合管。散热器的上下联箱一般为Ф32或Ф40铜管。立柱所用铜管一般为Ф20左右,且多为一根,通水断面比铸铁散热器小很多。目前由于供暖系统型式的变化、轻型散热器的特点及室内安装的需要,使散热器连接方式多样化,本文仅就常用的几种进行测试。

  2.2、 测试方法简介

  1.从表9可以看出,总长960mm散热器的散热量,随连接方式不同而差距甚大。最高与最低值相差39%,这是很值得工程技术人员注意、也很值得散热器生产厂家在销售产品时密切注意的问题,否则会造成因散热器配置数量不足,而使房间温度过低。

  2.本次试验的基本结果与过去对铸铁散热器的测试结果大致相同。但明显差异的是铜铝复合柱翼型散热器异侧上进下出连接方式所得散热量最高,而铸铁散热器同侧上进下出时最高。差别的主要原因是两种散热器联箱断面与立柱断面比例不同,使内部水流状况产生差异所致。分析认为如散热器组装长度大于1m,异侧上进下出更为有利,这一结果在过去铸铁散热器的试验中也曾发现。

  3.对底进底出连接方式,以一端连接,两管口间设隔板,这时以一个立柱作上行水管,其余均为下行水管,最为有利。其散热量接近同侧上进下出连接方式(12柱仅低1.0%)。而一端底进底出且两管口间不设隔板是不可取的,会减低散热量14%以上。特别注意对于柱数减少影响增大。

  4.对铜铝复合柱翼型散热器而言,从保证散热量的角度出发,推荐的连接方式为异侧上进下出、同侧上进下出、一端底进底出两管口间加隔板,这三种连接方式的散热量大致相等,应为优选的连接方式。

  5.表9中两端底进底出、下联箱无隔板(序号5),异侧下进下出(序号6),底进底出两管口间无隔板(序号4)三种连接方式,其散热量减少8~14%,应尽量少用。而异侧底进上出、同侧下进上出,其散热量减少38%以上,工程中一般不要采用。特殊需要时,必须认真对待散热器数量的附加修正。

消费者正订购铜铝复合散热器

  散热器是采暖系统的末端装置。它与热源、热媒输送管道一起组成采暖系统。散热器承担着将热媒携带的热量传输给室内的任务。因此,热媒在散热器内的流动状况,包括流速、流态等状况直接影响水与散热器内表面的热交换,而散热器连接方式对此有着重要的影响。铜铝复合柱翼型散热器(也包括结构相近的铝制或钢制散热器),由于结构及联箱与立柱管断面比例的不同,使水在散热器内的流动状况以及一些新的连接方式(如底进底出等)与铸铁散热器略有差异。

  张教授告诉记者:“目前,由于供暖系统型式的变化、轻型散热器的特点及室内安装的需要,使散热器连接方式多样化,而铜铝复合柱翼型散热器其特点是通水部件采用耐腐蚀性能优良的挤压坯拉制紫铜管,散热部件为铜管与铝翼管胀接复合的复合管。为了在工程设计中更准确的计算散热器配置数量,我曾对铜铝复合柱翼型散热器连接方式对其散热量的影响进行过试验研究。试验结果,首先是总长960mm散热器的散热量,随连接方式不同而差距甚大。最高与最低值相差39%,这是很值得工程技术人员注意、也很值得散热器生产厂家在销售产品时密切注意的问题,否则会造成因散热器配置数量不足,而使房间温度过低。其次本次试验的结果与过去对铸铁散热器的测试结果大致相同。但明显差异的是铜铝复合柱翼型散热器异侧上进下出连接方式所得散热量最高,而铸铁散热器同侧上进下出时最高。差别的主要原因是两种散热器联箱断面与立柱断面比例不同,使内部水流状况产生差异所致。分析认为如散热器组装长度大于1米,异侧上进下出更为有利,这一结果在过去铸铁散热器的试验中也曾发现。第三就是对底进底出连接方式,以一端连接,两管口间设隔板,这时以一个立柱作上行水管,其余均为下行水管,最为有利。其散热量接近同侧上进下出连接方式(12柱仅低1.0%)。而一端底进底出且两管口间不设隔板是不可取的,会减低散热量14%以上。特别注意对于柱数减少影响增大。第四对铜铝复合柱翼型散热器而言,从保证散热量的角度出发,推荐的连接方式为异侧上进下出、同侧上进下出、一端底进底出两管口间加隔板,这三种连接方式的散热量大致相等,应为优选的连接方式。第五就是对两端底进底出、下联箱无隔板,异侧下进下出,底进底出两管口间无隔板三种连接方式,其散热量减少8-14%,应尽量少用。而异侧底进上出、同侧下进上出,其散热量减少38%以上,而铸铁散热器四柱813为30%,工程中一般不要采用。特殊需要时,必须认真对待散热器数量的附加修正。

  张双喜简介:

  张双喜,现任青岛理工大学暖通实验室主任,高级工程师,中国金属结构协会理事、采暖散热器委员会专家组成员、山东建筑机械协会事务理事、采暖空调委员会副主任。发表有关论文60余篇,专利40余项。

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