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“智联冷暖 共享未来”2025年第36届中国制冷展技术报告(第三期)
智联冷暖 共享未来
2025年第36届中国制冷展 技术总结报告(第三期)
制冷系统辅助设备
本节作者「华南理工大学:刘金平教授、硕士生龚咏华、硕士生邹震杰,上海理工大学:张天娇老师、硕士生苏孟阳、硕士生徐亦博」
总体技术特点
换热器是制冷与空调系统的核心部件之一,其性能直接影响设备的效率和能耗。通过创新设计和制造,提高和改进其性能。换热器的技术革新主要集中在提升材料性能、改进制造工艺以及与整机系统的协同优化。在本次展会中,各大企业展示的换热器在换热效率、紧凑性、轻量化和耐腐蚀性等方面均有所提升,此外,换热管作为关键组件,其性能优化对系统效率至关重要。各企业还致力于开发新型复合材料和合金材料,以满足不同场景的需求。
与此同时,风机技术正朝着更精确的控制、更丰富的模块化和更自动化的方向发展。通过引入先进传感器和智能系统,风机实现了精准的运行参数调整,提高了效率并降低了能耗。模块化设计提升了风机的灵活性和可定制性,降低了生产成本和开发周期。借助数字化和人工智能技术,风机还具备了远程监控、故障预测和自动调节功能,增强了运行稳定性并减少了人工干预。这些进步显著提升了风机的能效和市场竞争力。
制冷系统换热器
微通道换热器
浙江盾安人工环境股份有限公司展示了MPHX新型无折弯双排微通道换热器(图2-1),将常规微通道换热器与板式换热器组合,采用高效的百叶窗翅片、非对称点波阵列扁管设计,无折弯结构组合,实现了紧凑轻量排列和超低充注量,内容积较常规扁管微通道换热器减小40%以上,换热效率提升30%,风侧压降下降30%,制冷剂充注量减少30%,重量减少50%。
(b)海立氦气压缩机
(b)松下二氧化碳压缩机
图2-1 盾安MPHX新型无折弯双排微通道换热
常州常发制冷科技有限公司展出的微通道换热器如图2-2所示。采用了先进的设计和制造工艺,由铝扁管与百叶窗铝箔翅片组合而成,其中铝扁管的管径为16-32mm,铝箔厚度为0.07-0.12mm,翅片波高为8.1mm,片距最小可达2.0mm。这种设计不仅实现了紧凑的结构,还显著提高了换热效率。其单相对流换热系数约为10~15kW/(m²·K),有相变时传热系数可达30~35kW/(m²·K)。应用于空调制冷,数据中心,轨道交通,工程机械等领域。
图2-2 常发微通道换热器
杭州沈氏展示了一种集成式微通道换热器,研制开发出印刷电路板式换热器,如图2-3所示。换热器通过在金属板材上采用光刻和化学蚀刻工艺加工出微米级流道结构,再通过高温扩散焊接技术将多层蚀刻板片固结成型,最终与封头组件装配而成。
扩散焊接技术所制成的换热器芯体,具有无接头、无焊缝、无任何其他类型的潜在故障点等优势,其焊接后的强度能达到母材的 95% 以上,保障产品的卓越性能,这种独特的制造工艺有效消除了传统换热器中的接触热阻问题,实现了传热界面的一体化连接。多应用在液化天然气和超高温气冷核反应堆领域。
图2-3 沈氏印刷电路板式微通道换热器
板式换热器
江苏唯益换热器有限公司展示了W系列水氟板换,创新的水滴型结构(图2-4),在有限的制冷剂充注下,充分提高换热效率。换热量可满足5-30kW,适用于R410A、R32、R290热泵空调系统配套的冷凝器、蒸发器。推出了最新的箱体式换热器(图2-5),凸台交错排列代替传统波纹板片结构,在板式换热器中加入微通道结构,研发箱体式换热器,代替传统的壳管式、套管式换热器,其体积比管壳式缩小至1/3,制冷剂充注量减少至1/6。
图2-4 唯益W系列水氟板换及水滴型结构
图2-5 唯益箱体式换热器
丹佛斯展示了MPHE系列的微板换热器(图2-6),用MPHE点波板型代替传统BPHE,能够有效减少制冷剂的充注量和换热器重量,比传统的BPHE原材料成本节省40%,制冷剂充注量减少35%。
图2-6丹佛斯微板换热器
宁波哈雷换热设备有限公司展示的钎焊板式蒸发器系列产品(图2-7)通过渐变分配器通道专利技术,有效降低分配与流动阻力,消除节流噪声。采用专业的不等截面通道设计,在保证换热效果的基础上,使板片排列更加紧凑,节省投资成本和安装空间。
图2-7 哈雷钎焊板式蒸发器
江苏远卓设备制造有限公司展示了三合一钎焊板式换热器(图2-8),包含蒸发器、气水分离器和预冷器(回温)。低温空气与高温空气在预冷器中热交换,蒸发器将压缩空气中的水分凝结出来,气水分离器实现空气干燥。三机一体的设计,传热效率高,且节省空间,能完全除去水分解决堵塞问题。
图2-8 江苏远卓三合一钎焊板式换热器
浙江峰煌热交换器有限公司展示了F系列非对称钎焊板式换热器(图2-9),非对称流道设计,减少制冷剂侧流道容积并增加水侧流道容积,降低水侧流阻,换热性能提升,减少板片片数15%~30%。采用创新分配器,使得板内具备再分配功能,板内流动分配更均匀。
图2-9 浙江峰煌非对称钎焊板式换热器
高力科技(宁波)有限公司的B系列非对称型板换(图2-10),其换热能力达100kW,采用非对称型板片结构,有效降低压降25%,减少44%的制冷剂充注量,增加19%的水侧流通截面积,重量减轻48%。
图2-10 高力科技非对称型板换
浙江英特科技股份有限公司也展示了板式换热器,如图2-11所示。可适用工质:R410A、R32、R134a、R290、CO2、水、油等。
图2-11 英特板式换热器
套管式换热器
套管式换热器凭借其结构简单、传热面积可调性强以及广泛的工况适应性,在制冷空调、石油化工等多个工业领域得到广泛应用。杭州沈氏节能科技股份有限公司展出了几种同轴套管式换热器。其中泳池热泵换热器,如图2-12(a)所示,采用钛管耐腐蚀性强,采用模块化设计,结构紧凑,便于安装维护,可适用于不同规模的泳池系统。净水器换热器,如图2-12(b)所示,采用独特的螺旋槽纹管设计,通过特殊的流道结构使流体在轴向流动的同时产生螺旋旋转运动,这种结构在局部形成二次流,显著增强流体湍流程度,使传热系数增大。同时材质采用食品级不锈钢和钛合金,能够确保与净水接触的部分无毒无害,符合饮用水卫生标准,可稳定调节水温,满足即热式净水需求。
(a)泳池热泵换热器
(b)净水器换热器
图2-12 沈氏套管换热器
江苏同力空调设备有限公司展出了螺旋管同轴套管式换热器,如图2-13所示,由于其内管独特的多头螺旋形设计可增加单位长度的换热面积,并对内部空间进行均匀分割,水或其他载冷剂和制冷剂可沿着铜管形成旋流,强化凝结换热和沸腾换热,提高了换热性能。对多头螺旋管表面的粗糙处理,进一步强化了强化效率。多头螺旋管可提高铜管的破裂压力,减少了内管的变形率。可适用于R134a、R407C、R410A等工质。
图2-13 同力同轴套管式换热器
壳管式蒸发器/冷凝器
壳管式换热器具有结构紧凑可靠、承压能力强、适应性好等优点,被广泛应用于冷水机组中。江苏同力空调设备有限公司展出了他们的高效新型壳管冷凝器CTLS系列。如图2-14所示。该系列冷凝器以独特的分配器结构设计,确保制冷剂在每根换热管内以均匀的流量进行换热,解决了气液分层而导致换热效率低的现象。同时以合理的流速设计最佳的流程分布,既增大换热器的换热性能又可以将润滑油带回压缩机。此外,换热管和管板采用独特的连接结构,换热管采用无拼接焊缝,泄漏点少。在23万次0 - 4.2 MPa交变压力寿命疲劳试验下,可保证换热器不破裂,验证了其较高的耐压强度。
图2-14 同力高效壳管式冷凝器
浙江英特科技股份有限公司展出了他们的壳管式降膜蒸发器EFA系列。如图2-15所示。该系列产品具有50-3000冷吨的冷量范围,适用于R134A、R410a等主流制冷剂。其中采用了两层滴淋式两相分配器,碰撞式吸气挡板、独特的富油结构等特色技术。当制冷剂与油混合物喷淋至换热管上参与换热时,由于油不蒸发,因此会富集在换热器底部的满液区,而回油口设计在满液区底部的富油区,因此系统具有较高的回油效率。
图2-15 英特降膜壳管式换热器
翅片管式换热器
翅片管式换热器作为当前制冷空调领域的主流换热装置,其核心结构由高效传热管和强化翅片组成,主要用于实现制冷剂与空气之间的热交换。在家用空调系统中的蒸发器和冷凝器基本均采用翅片管式换热器。
目前翅片管式换热器的研发重点集中在高效紧凑化方向,其中小管径技术路线展现出显著的综合优势。通过减小管径设计,不仅能够有效提升单位体积的换热系数,增强传热效率,同时可降低材料消耗,实现制造成本的优化控制。
在本次展会中,金龙精密铜管集团股份有限公司展出了高耐蚀钛铝双金属复合传热管。该产品内层采用钛或钛合金 ,外层采用铝或铝合金,利用固/液连铸复合成形设备,使铝合金熔体包覆到钛管表面,形成良好的冶金结合界面,有效集成了钛的优异耐蚀性和铝的高换热效率。同时,为进一步提高热交换效率,在外表面进行翅片加工,开发了钛铝复合传热翅片管,如图2-16所示。
图2-16 高耐蚀钛铝双金属复合传热管
河南七星铜业有限公司展出了他们的R410a专用铜管,如图2-17所示。该类型产品根据GB/T 17791-2017以及GB/T 1527-2017标准执行。主要用于空调与制冷行业热交换器以及管路系统连接,具有内外清洁度高,尺寸精度高,易焊接的特点。
图2-17 R410a专用铜管
浙江海亮股份有限公司展出了包括黄铜,白铜,绝缘铜管在内的多种类型铜管材料,如图2-18所示。分别具有耐腐蚀、耐磨损、电器绝缘性好等优点,应用范围覆盖家用空调、船舶和海洋工程,医疗器械等众多领域。
图2-18 白铜、黄铜、绝缘铜管
罐式换热器
江苏同力空调设备有限公司设计开发的高效罐式换热器(1-15HP)是一种紧凑、换热性能高效的小型换热器,如图2-19所示,其核心部件是紧凑盘绕高效翅片管,换热面积是同等规格光管的4倍;独特的双螺旋结构,保证水路的畅通和均匀的流速,不易出现冰堵和结垢;换热管的材料可根据用户的使用情况选择紫铜系列、海水防腐系列、泳池加热防腐系列。该产品也可应用于中央空调冷水机组、空气源与水源热泵、泳池设备等多个领域。水路盘管无内部接头,降低泄露概率,多个高效罐式换热器可并联或串联组合,可满足大型系统的要求。
图2-19 同力高效罐式换热器
冷却塔
广东览讯科技开发有限公司展示了高效节能机房专用变流量冷却塔,如图2-20所示。在布水器方面采用无级变流量技术,在布水量20%-110%之间保证布水均匀,在填料方面使用了基于大径深长流程的均匀风负荷高效填料,径深为1.8米,在变风量及变流量情况下,冷却塔依旧处于高效区运行,并获得较低出水温度,提高冷水机组COP。
图2-20 广东览讯高效变流量冷却塔
广东新菱空调科技有限公司推出了SCH系列横流方形冷却塔,如图2-21所示。该系列冷却塔采用变流量均布喷头,在水量30%-100%时实现均匀布水,保证填料喷淋面积不受影响,同时,变流量技术可应用于单台机组对三个冷却塔的情况,有效降低主机冷凝温度2℃,主机节能6%-10%。SCH系列冷却塔采用“三合一”填料,该型填料具有进风导流、散热、收水功能,漂水率控制在0.001%以内。
图2-21 广东新菱SCH系列横流方形冷却塔
上海良机冷却设备有限公司展示了良机逆流闭式(LNCM)冷却塔和良机LRCM-MS冷却塔,如图2-23所示。其中LNCM型逆流闭式冷却塔采用二次侧预冷技术,换热效率较纯铜管提高20%,主机效率高,出风口处设置S型挡水板,漂水损失小,入风口设置整流器,有效控制藻类滋生。LRCM-MS冷却塔采用永磁直驱电机和智能变频控制柜方案,具有低能耗高效率的优点,轴流风机的叶片采用宽幅机翼流线型设计,在低速运行下噪声更低。
图2-22 上海良机冷却塔
蒸发式冷却设备
益美高(上海)制冷设备有限公司展示了PMRC蒸发式冷凝器,如图2-23所示。该产品采用Thermal-Pak II Coil设计,其独特的椭圆盘管设计既减小了空气压降,也提高了每组盘管的换热面积,在盘管内,CrossCool内管壁增强技术能够有效形成湍流,提高蒸发能力。新设计的PMRC采用了单层的轴流式通风机,位于机组下部靠近地面的位置,具有更高的冗余性、可靠性和更易维护的特点。
图2-23 上海益美高PMRC蒸发式冷却器
BAC展示了HXV3混合流冷却器和Vertex系列蒸发式冷凝器,如图2-24所示。其中HXV3混合流冷却器适用于大型工业项目,采用复合流技术,有效减少盘管结垢,维持换热效率,相对于传统闭式冷却塔,能效提高60%,水量节省70%,其横流紧凑设计能够节省45%占地面积,塔顶的干翅片管层,具有防白烟和预热流体功能。Vertex系列蒸发式冷凝器的BranchLok拆卸系统能够方便高效地修护喷淋水管及喷嘴,EC风机驱动系统无传动传动组件设计减少维护工作量,远程监测系统监测风机运行,增强了系统可靠性。
图2-24 BAC蒸发式冷凝器
澳蓝(福建)实业有限公司推出了蒸发式冷气机系列和环保省电空调,如图2-25所示。蒸发式冷气机采用高效蒸发冷却湿帘,蒸发效率80%以上。环保省电空调采用水蒸发冷却技术,制冷能效比可达到5.0,相较于传统家用空调,该型空调节能50%,室内外使用PVC连接,安装难度小。
图2-25 澳蓝蒸发式冷却设备
德默菲换热器(平湖)有限公司展示了V型干式冷却器,如图2-26所示。该型冷却器可通过湿帘预冷,实现更大的换热温差,可开式风扇设计方便后期维护。在峰值负荷时段,喷雾系统以较少的耗水量满足负荷要求,同时通过全自动排空防止残留的水冻结,保证系统运行效率。
图2-26 德默菲V型干式冷却器
广东览讯科技开发有限公司展示了LAD 系列等焓绝热冷却机组,如图2-27所示。日常运行时,顶部的 EC 风机高速运转,于塔内迅速形成负压环境。此时,周围空气被快速吸入,掠过表冷器的翅片表面,与表冷器展开充分的热交换。在这一过程中,空气带走表冷器的热量,促使管内冷却介质的温度降低。当环境气温攀升较高,机组常规运行无法满足降温需求时,喷淋泵便自动开启。喷淋水细密且均匀地洒落在湿帘表面,迅速铺展形成一层薄薄的水膜。当空气流经湿帘时,水膜中的水分会蒸发吸收空气中的热量,使其温度降低。即在绝热环境下,利用等焓加湿过程,通过增加空气湿度来实现冷却空气的目标,同时确保空气总焓值恒定不变,进而显著增强换热效果。
图2-27览讯LAD焓绝热冷却机组
阀件/控制器
制冷阀件是制冷系统四大件之一,作为制冷系统的核心控制组件,阀件在制冷循环中承担着截止、调节、导流、防止逆流、稳压、分流或溢流泄压等重任。本次展示的技术成果涵盖电子膨胀阀、电磁膨胀阀、安全截断阀等全系列调控单元,充分展现了目前阀件产品的特定化、精细化和智能化。
电子膨胀阀
丹佛斯(天津)有限公司此次展示的ETS 5T二氧化碳系统专用电子膨胀阀(图2-28),采用模块化设计,由丹佛斯的永磁进步电机和专利设计阀体组成。选用高精度长寿命转子,优化阀体转子结构设计,在不增加阀体体积和重力的情况下,增加其在大巴空调等跨临界二氧化碳系统的移动应用中抗冲击性能。
图2-28 丹佛斯ETS 5T二氧化碳系统专用 电子膨胀阀
卡乐电子(苏州)有限责任公司展示E2/3/4V-K高温电子膨胀阀(图2-29),该系列专为高温应用设计,能支持高达100℃的流体温度。其拥有等百分比流量曲线和15毫米无轴旋转行程,实现对制冷剂流量的精确调控,能覆盖不超过450kW的制冷量应用。提供ATEX认证定子,保障丙烷(R290)热泵系统的安全运行。
图2-29 卡乐E2/3/4V-K高温电子膨胀阀
卡士妥制冷设备(上海)有限公司展示了34E系列二氧化碳跨临界高压压力调节阀(图2-30),34E在单个组件中集成了电子控制阀、过滤器、球阀和压力检测接口等多种功能。由于其140Bar的高耐压和90Bar的高开启压差,接口可选K65铜接口和304不锈钢接口,可广泛应用于跨临界系统各管路中。创新性使用行星扭矩式齿轮组,在实现高开启压差的同时保证流量控制精度。
图2-30 卡士妥34E系列二氧化碳跨临界 高压压力调节阀
浙江盾安人工环境股份有限公司展示了超静音电子膨胀阀(图2-31),通过在阀座设置两个消音块组件,并将消声块间隔设计,在旁边设有旁通孔,可将不连续两相流变为稳定细胞流,阀前杂质可从旁通孔流出,降低噪声的同时避免脏堵。将声品质由不连续优化为连续气流,有效降低阀前无过冷度系统噪声5dB。
图2-31 盾安超静音电子膨胀阀
电磁膨胀阀
西门子(中国)有限公司展示了MVL702冷媒电磁膨胀阀及驱动模块(图2-32),使用单线圈驱动技术,由驱动模块驱动线圈,控制电磁线圈强度来控制阀杆位置,实现精确定位,阀门完全打开仅需1秒。其流量范围kvs0.1~16m3/h,制冷范围11~1718kW(R410A)。结合西门子的电磁驱动技术,在运行过程中无机械摩擦,大幅减少运行噪音,降低自身能耗。
图2-32 西门子MVL702冷媒电磁膨胀阀及驱动模块
参考资料:
CR EXPO
举办地区:北京
开闭馆时间:09:00-18:00
举办地址:北京市顺义区裕东路55号院
展览面积:60000㎡
观众数量:80000
举办周期:1年1届
主办单位:中国国际贸易促进委员会北京市分会、中国制冷学会、中国制冷空调工业协会
制冷行业资讯
2025-09-05 17:23:1651