01.07.2015

Развитие темы «Алюминиевые теплообменники» в холодильной технике

В.В. Шишов, главный инженер группы компаний «Фармина», доцент МГТУ им. Н.Э.Баумана
(журнал "Холодильная Техника" №6, 2015 г.)

   Существует способ повышения эффективности холодильных установок (ХУ), на который следует обратить пристальное внимание, – снижение температурных напоров в теплообменниках (ТО), например, благодаря увеличению площади их поверхности. Малые значения степени термодинамического совершенства систем кондиционирования объясняются общепринятыми необоснованно высокими температурными напорами в ТО. Увлечение уменьшением размеров ТО, а, следовательно, и их стоимости приводит к резкому повышению эксплуатационных расходов. При увеличении поверхности ТО возникает вопрос о его массогабаритных характеристиках и цене: быстрый рост стоимости цветных металлов, в частности меди, делает такой способ довольно дорогостоящим. Альтернативным методом может стать применение алюминиевого микроканального ТО в качестве конденсатора (КД). Благодаря малому диаметру каналов такой КД имеет превосходные характеристики теплообмена со стороны хладагента, при этом его гидравлическое сопротивление сравнимо с сопротивлением классического ТО. Со стороны воздуха теплообмен оптимизирован увеличенной поверхностью контакта из-за плоской трубы, оребрения и применения паяного соединения (в отличие от механического соединения в классическом ТО), снижающего температурное сопротивление теплопередачи между ребром и трубой. Микроканальная технология улучшает характеристики: габариты меньше, чем в стандартных ТО на 25%, масса – на 50%, заправка фреоном – на 40%; коррозионная стойкость выше (из-за отсутствия гальванической пары). Серьезные преимущества алюминиевых ТО обеспечиваются благодаря применению более дешевого материала, уменьшению габаритов и массы, замене устаревшей технологии пайки на современную. Все это позволяет уменьшить температурный напор в КД при той же его стоимости, а также значительно снизить энергопотребление ХУ. Сроки окупаемости [1] при применении КД с меньшим температурным напором (8 вместо 15 К) не превышают одного года (для алюминиевых КД менее полугода).

    Идея применения алюминиевых ТО получила свое развитие в кондиционировании, где также стоит остро борьба за энергоэффективность, т.к. энергопотребление таких систем составляет 50% от годовых энергетических затрат здания. ТО наружного блока Mitsubishi Electric  CITY MULTI G6 изготовлены из алюминиевой трубы плоского сечения, что улучшает компактность и уменьшает массу. За этим скромным сообщением стоит большое достижение, т.к. этот ТО работает как КД, так и как испаритель. Создание алюминиевого испарителя холодильщики ждали несколько лет.

 

К недостаткам алюминиевых ТО следует отнести трудность ремонта (сервисными службами не отработана пайка алюминия).

Литература:

1. Шишов В. В., Талызин М. С. Температурный напор в конденсаторах с воздушным охлаждением// «Холодильная техника». 2014. №9.