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房间空调换热器结构形式
目前,家用空调器的换热器主要有两种:蒸发器和冷凝器。对于蒸发器,液体制冷剂在传热管内蒸发变成气态,空气在翅片间流动,将热量传递给制冷剂而降低温度;对于冷凝器,气态制冷剂液化成液态释放热量,空气在翅片间流动吸收热量而提高温度。早期,换热器采用平翅片,铜管直径为9.5mm左右,之后发展为波纹翅片,传热量提高为原平翅片的1.2倍。1980年左右,开始使用开缝翅片,传热量提高到平翅片的2倍。1990年左右,传热管直径细化到7mm,翅片间距由原来的2mm减小到1.5mm,同时开始使用百叶窗翅片,冲缝间隙由过去的2mm减小到1mm左右,这种换热器肋片效率有很大提高,空气流过时阻力有所提高,传热量提高到平翅片的2.5~3倍。1995年以后,传热管进一步细化,使传热效率进一步提高。
从二十世纪六十年代起,换热器设计围绕着如何节省原材料、如何节约贵重金属材料以及如何提高传热效率以减少能源消耗、降低换热阻力的损失从而增加经济效益,国内外学者做出了巨大努力。随着计算机模拟技术以及人工智能技术的应用,新型换热器的设计方法有了很大革新,对于传热机理和强化传热的研究更细致更准确,基于整个空调系统对换热器的优化设计更简单更可靠。家用空调换热器的技术进步主要在于强化传热,表现在以下几个方面:1)制冷剂在蒸发器和冷凝器传热管内的传热强化,主要与换热器传热管的管径和管内表面结构有关;2)翅片与空气间的传热强化,主要与翅片结构形状有关;3)换热器在空调内部整体配置的优化,这可以提高换热器的换热量和空调系统的能效比。换热器强化传热以后,传热温差减小,制冷循环外部不可逆损失减小,整个空调系统的能效比提高,达到了节能的目的。为了追求更高的换热性能,空调换热器经历了翅片管式、管带式、多元平行流式等多种结构形式。
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