谈谈铜管铝翅片对流采暖散热器

谈谈铜管铝翅片对流采暖散热器采暖散热器根据其主导传热方式可分为辐射、对流、对流加辐射三种类型。如果强行分类是这样的分法，但只能以其主导传热方式分，因为任何一种散热器都是以辐射、对流和传导三种方式传热的，以哪种传热方式为主就把它分到哪一类，例如钢柱式散热器以辐射为主，铜铝复合、钢铝复合、钢质板式散热器对流和辐射传热都是其主要的传热方式。铜管铝翅片散热器以对流为主导传热方式，所以业内人士常称其为“对流器”。铜管铝翅片散热器是北美的主流散热器，这种散热器散热性能好、水容量小、传热快、金属热强度高、承压能力强、使用寿命长、安全可靠，有很多其它形式散热器不具备的优点，可以说，这种散热器是所有散热器中技术含量最高（包括制造和应用）、最绿色低碳、最安全可靠的一种。这样说可能有些人不同意，但大家想一个问题，美国和加拿大是世界上的先进国家，而且均是主采暖区的国家，人家那么先进为什么不以其它形式的散热器为主流散热器呢？同时可能有人要问，这种散热器那么好，为什么没成为我国的主流散热器呢？我写这个文章的目的之一就是回答这两个问题，让我们对铜管对流器有一个客观的正确认识，以与业内人士交流。一、铜管对流器的结构特点。铜管对流器主要由机芯和外壳两部分组成，机芯是由铜管串片组成，是散热元件，也是对流器的“心脏”，外壳是对流器的对流腔，这两部分是对流器最重要的部分。机芯铜管的管径、翅片的间距、胀接工艺的合理性、接头焊接工艺的可靠性以及所有材料的材质是决定机芯质量的最重要因素；外壳的主要作用就是充分利用“烟囱效应”原理，形成一个对流腔，让空气在这里与机芯换热并散到采暖空间。这两部分缺一不可。也就是说，从结构形式和关系散热性能参数要素看，这种散热器要比其它形式的散热器复杂的多，同样散热量相比，这种散热器在加工制造过程中所消耗的材料和能源比其它形式的散热器要少得多，所以说对流器是技术含量最高、最绿色低碳的散热器。二、为什么说对铜管对流散热器是最安全的散热器散热器的安全主要包括两个意思：一是运行中不至于烫伤人，二是不会漏水以危害用户财产安全。了解了对流器的结构形式就不难理解其安全性。因为以对流传热为主，外面有壳体，运行中人接触不到机芯，散热器表面温度低，烫人是不可能的。钢质柱式、板式、纯铝等形式的散热器表面温度是比较高的，如果用蒸汽为热媒是非常不安全的，甚至可以说是不能用的！从机芯看，铜管比钢和铝的耐腐蚀性要强的多，对水质没特殊要求，而且管径相对也细，再加之外面铝翅片的“槽钢式”包裹结构的加强作用，使机芯的承压能力更强，承压能力1.6MPa也没问题，非常适用于高层建筑；铜管对流器的焊口很少，而且铜管的钎焊性能也非常好，焊接过程不伤母材，这就大大减少了焊接工作量和因焊接质量不良而造成漏水的可能性。此外，对流散热器的水容量比其它形式散热器要小的多，这不仅利于控制，节省能源，而且在静态条件下，即使产生漏水，漏水量也小的多。三、我国对流采暖散热器在采暖散热器行业的现状和问题铜铝对流散热器1995年由保定太行集团从加拿大引进到我国，保定太行热士美工业有限公司是国内第一家铜管对流器专业生产厂家，也是我国对流散热器行业标准的参编单位，对流器应用实例最多，仅北京长安街上就有中国人民银行总行、时代广场、东方广场、建外SOHO、国贸大厦等工程实例。但因为某些原因，在采暖散热器这类产品上，这个企业没有得到很大的发展。目前国内生产对流器的企业开始多起来，主要有郑州佛瑞德、广东露玛、北京凯捷等企业。但就对流器在采暖散热器市场所占的份额来看，据有些专家分析，市场占有量不到5%，可以说，对流器还没成为采暖散热器市场上的主流散热器。这是一件非常难堪的事情。为什么这么好的东西市场占有率这么低呢？原因是什么呢？我想这个问题业内应该深思。解决了这个问题，可能我们的采暖散热器行业就向更先进迈出了一大步，尤其是在“绿色、低碳、环保”已经成为当今世界共识性诉求的今天。对流器所以没有成为主流散热器产品，市场占有率不理想，我认为主要原因有以下几个方面的原因：1、业内对铜管对流散热器的认识不全面、有欠缺，甚至很多专业厂家也存在认识的问题。客观地讲，世界上没有绝对完美的产品，只有在具体的工况条件下最适合的产品，采暖散热器也是一样。目前市场上的散热器没有一个是尽善尽美的，根据具体的工况条件，选用最适合用户的采暖散热器，这才是采暖散热器应用中的正确思想。如上文所述，从结构、工艺及关系散热器性能参数的因素看，对流器是所有采暖散热器中技术含量最高的，但现在很多人认为采暖散热器行业是一个“低门槛”行业，两把焊枪一个锯，谁都能做！如此混乱的行业现状怎么能适合一个相对技术含量和工艺要求比较高的产品发展呢？可以这样说，两把焊枪一把锯能凑合着生产出钢柱的、铜铝的、钢铝的散热器，甚至装上也能用，但你肯定用那么简陋的条件生产不了对流散热器。但市场就那么大，不管是好的还是不好的，用户只要是装上，就不可能再需要其它的散热器。这样的大环境不利于高技术含量采暖散热器的发展。这是市场环境。另外从厂家来看，不少新进入采暖散热器行业的企业，在对流器的产品的开发上，还处于“比猫画虎”的阶段，缺乏对对流散热器的全面认识，这是指在设计制造过程，在应用技术上甚至根本没有概念，认识更是缺乏，结果导致好不容易买了，一使用达不到效果，反过来用户还认为对流器根本不行，甚至认为是不好的散热器，这更加恶化了对流器的生存环境。对一个事情认识上还存在问题就盲目进入，这是非常危险的事情，轻者赚不着什么钱，重者还会把路堵死。对流器也是这样，它不仅设计制造上与其它形式散热器有很大不同，而且在应用上也必须考虑对流散热器本身的要求，否则对流器的优势是发挥不出来的，甚至达不到良好的使用效果，最后弄的自己很“困惑”。2、对流器本身的“缺点”适应不了混装系统，采暖散热器市场的现状制约了对流器的发展。接上文所述，对流器也不是一个尽善尽美的万能产品，和其它散热器一样，它是一个采暖系统的终端散热设备，如果对它的散热原理、结构特点、加工过程、应用条件要求不清楚，是很容易出问题的。散热器的应用必须有很强的“系统”概念，不管哪种散热器。因为散热器本身性能的发挥必须具备系统条件，水质、温度、流速、控制方式、连接方式、热源等等这些系统因素对散热器来说都是必不可少的条件，而绝对不是散热器本身性能好安上就能有好的效果，这是不言而喻的常识。对流器的缺点和对系统的要求是什么呢？对流器本身的阻力比其它形式的散热器要大的多，而且水容量要小的多。这就要求系统水流速要大一些，这实质上是要求保证对流器“有足够的热量”用来散发，因为对流器散热能力很强、散热快，但你系统热源热量送不过来，它散什么热呢？因为这个缺点，注定铜管对流散热器就不适合低温、低流速系统，也不适合混装系统。如果对流器和其它大水道低水阻的散热器混装，那么阻力相对较高的对流器就没那么多热量可散，相比之下，对流散热器的优势就发挥不出来。可是大家想一想，在零售市场上，混装能够避免吗？所以说，在集中供热的大系统中，对流散热器不能说绝对不能使用，但是是非常容易出问题的。但是，在独立的小系统中，比如壁挂炉小系统，对流器应该是最好的散热器－－散热快、反应快、寿命长、安全可靠、节能。所以说。不考虑系统，象其它形式的散热器一样去应用，对流器是不可以的，很容易出问题。然而，很多的销售人员，尤其是零售市场的销售员很多人没这个概念，再加之一般用户也不具备这方面的知识，这样的市场环境怎么能适合对流器呢？在这样的市场环境下，对流器的发展不可能象其它散热器一样快，必然要经过一个全面认识、逐步推广、逐步扩大市场份额的过程，完成这个过程后，这类产品一定会产生良好的经济和社会效益。我认为业内人士应该在这方面加大力度，推动对流散热器的发展。3、短期行为和满足眼前利益是对流散热器发展缓慢的经济原因。马克思有句话说的好：在市场经济条件下，任何一种现象背后都有其深刻的经济原因。我认为对流器在行业的内现状也不例外。这十几年，新型散热器市场可谓发展很快，但仔细一观察就发现，在很大程度上不管是新建企业还是行业内一些知名企业，在产品研发和应用上基本上还是你抄我我抄你以及结构形式和外观上简单变化一下，很少有实实在在的本质的创新。为什么对流器以外的其它形式的散热器那么五花八门？原因之一，门槛太低，太简单，投入不了多少马上就可以出产品，就可以挣到钱；数量不多的有实力的对流器企业在产品研发和应用研究上下功夫也很少，即使有也大多是外观上的改进，比如高档装饰外壳，而对其设计制造和应用理论以及应用技术的研究实在是少之又少，这是一种舍本逐末的做法，甚至可以说这种做法是功下偏门，舍本逐末。对流器最本质的作用是散热，我们要下的真功夫是如何让它设计制造的更合理，如何使之效率最高成本最低，如何让它与系统更加匹配，如何使之效能发挥最好。无论在外观上下多大功夫也改变不了散热器的基本功能，而且其装饰性也比不了专业的装饰性艺术品。大家想想，关于对流器，这些年有几个象样的专著？现在我能见到的对对流散热器研究的最细致的还是吴展豪先生翻译的《加拿大热士美散热器采暖设计和应用手册》，可惜的是，它没有根据结合中国国情对对流器进行消化改进，而且其中的数据也是加拿大的原设计，其中的散热量数据也不是按我国行业标准规定的方法测得的。但就其应用思想来说应该说是比较完善的，很有借鉴意义。这么系统地介绍对流器的国内文献我还没有见到过。没有正确理论指导的实践是盲目的实践。对流器行业也存在盲目实践的现象，比如不锈钢管铝翅片对流器、碳钢管铝翅片散热器，这些我认为都是盲目的、是只知其一不知其二的探索，这会付出不必要的代价的，也是对对流器这个产品缺乏深刻研究、没有科学理论指导的结果。四、北美（加拿大和美国）在对流器应用上与我国的不同如前文所述，对流器是北美地区的主流采暖散热器。在产品应用上，北美和我国在对流器应用上也有很大的不同，概括为一句话，最大的不同在于“系统意识”上。一方面，北美地区对流器的应用很少有我们这种单件式的，一般的都是与建筑融为一体的设计方案，而且系统计算也非常精确，工况条件（系统流速、水温、连接方式、前端热源设备的配套等）也是按对流器的要求设计。产品出厂时元件是元件，外壳是外壳，到现场后才根据设计进行元件焊接和外壳安装，这对成本的降低和散热器性能的发挥是非常有好处的，而且有效地与建筑融为一体。而我国很多厂家是在用搞其它形式一样的思路搞对流器，搞成单件式，而且外观也根据想象设计，在应用上更是没有摆脱其它形式散热器设计制造思想的束缚，甚至产品出来后摆到市场上象其它形式的散热器一样卖。这种做法不会促进对流器的发展，甚至会毁了对流器的前程。这样讲我不是说国内没有对流器应用得比较好的实例，也不是反对对流器搞成单件式，只是想说明国内和国外应用的不同。近几年国内对流器应用的好的工程实例一般都是国外或香港一些知名公司参与设计、监理的，比如北京时代广场、东方广场、建外SOHO、沈阳的华润大厦等，此外还有不少机场的采暖项目。对流器在国内设计开发的民居工程很少有成功的、象样的工程实例。在国内市场上对流器市场份额不大，而且在这很少的份额中，应用于公用事业建筑采暖项目的还是多数。这些现象同时也说明，对流器的设计制造和应用比其它形式的散热器的要求要高的多，也说明了在对流器设计制造和应用上我们与国外先进国家的差距，无论在理论研究和实际应用上。五、对我国发展对流器产品的一些建议和看法。1、提高对铜管对流器的认识。对流器的优点前文已经说明，这是一种最节省资源最低碳节能的散热器，符合国家产业政策方向，应该下功夫研究和应用，这是利国利民的好事，也是我们业内人士的责任。2、加强对流器产品的研发。我国的采暖环境是世界上最复杂的，也正是因为这一点，我坚信，不会用很长时间，在丰富的采暖实践中，世界上最好的散热器会是中国的，能适应中国国情的散热器就能适应的了世界，对流器也是这样。我们应该归纳一下现有的经验，这此基础上，从原理、结构、材料、工艺、应用等各方面加强对对流器的研究，以总结实践经验，形成适合我们国情的理论，科学地指导对流器的开发和应用。这需要行业协会、建筑设计院、专业生产厂家等相关人