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微通道换热器:扩大应用市场实现更多可能

  B体育众所周知,微通道换热器在节省制冷剂、降低成本、提升效率等方面独树一帜,同时关于耐腐性、脏堵、分液不均等质疑也从未间断。

  如何打消用户的顾虑,突破微通道换热器的技术瓶颈,优质的产品+新的解决方案,成了其扩大市场的关键。

  目前,微通道换热器潜在制冷市场容量超过500亿,主要集中在热泵,空调及冷冻冷藏、数据中心、激光切割冷水机组、储能机组等细分领域。其代表性企业包括三花智控、盾安环境、丹佛斯、浙江富源、康盛、宁波精达、杭州沈氏等。

  近几年,受疫情等影响,微通道换热器实际销售规模约为30多亿元,呈下滑状态。这也说明微通道换热器的实际销售和需求容量反差极大,未来市场还有无限可能。

  据了解,微通道的扁管中有微米级的孔道,增加了换热面积,导致换热性能与铜管翅片式换热器相比有大幅度提高,而冷媒使用量却大幅度减少。

  三花微通道换热器有限公司副总经理高强博士指出:“微通道化热器具备优异的换热性能,低的制造碳排放和生命周期碳排放,能显著降低制冷剂充注量,体积小,重量轻,全铝回收。以空调为例,中国家用空调一级能效已经居于世界领先水平。而低GWP冷媒绝大多数是可燃或微可燃,需要控制充注量。也就是说,要达成低碳目标,家用空调产品需要全面突破。研究发现,室内机和室外机用微通道替代翅片管式换热器,能效可提升7%,制冷剂充注减少54%;对减少碳排放效果显著,产品总生命周期可减少碳排放7.8吨。”

  在国家双碳的大背景下,全铝微通道换热器拥有较大发展前景。盾安环境微通道技术部副部长丁二刚也认为:“随着国家双碳背景的提出、北美2023年能效升级等的执行,加速了微通道全铝换热器替代传统翅片管换热器的步伐。”

  近年来,铜价一再飙高,甚至有业内人士预测,由于全球铜库存本就处于低迷状态,亚洲需求反弹可能会耗尽库存,铜价今年将刷新历史新高。

  据了解,在铜管翅片式换热器中,以4排铜管翅片换热器为例测算,铜的成本占总成本的比率约为69%,微通道换热器相对铜管翅片式换热器,重量减轻约50%。

  三花微通道换热器有限公司副总经理高强博士指出:“我国铜资源相对缺乏,铝资源丰富。随着铜价的上升,铝价和铜价的差额也不断扩大,微通道换热器的成本优势体现得愈加明显。”

  从汽车空调领域逐渐引入家用空调领域后,虽然微通道换热器在欧美市场家用空调领域占比颇高,但在国内家用空调市场的应用始终没有打开。

  据了解,由于微通道换热器本身的局限性,在热泵、冷冻冷藏等市场占比较小。那么到底是什么制约了微通道换热器在家用空调、冷库、热泵等领域的应用。

  三花微通道换热器有限公司副总经理高强博士表示,微通道换热器技术在耐腐性、灰尘堆积等方面仍待完善,这需要全行业的共同努力。

  盾安环境微通道技术部副部长丁二刚也认为:“在空调系统中,主要是外机环境的腐蚀性和脏堵性(北方柳絮较多),冷库主要是内机蒸发器容易结霜、结冰、分液不均等。

  虽然微通道换热器在空调等市场的推广中遇到了种种困难,但是在空气源热泵领域已获得很好认可和推广。

  数据显示,微通道换热器在家用热泵热水器的占比高达80%。在家用热泵热水器上应用较为成熟,具有换热效率高、运行安全、延长空气能内胆寿命等优势,已被格力、海尔、A.O.史密斯等企业广泛应用。

  与此同时,微通道在冰箱冷柜市场的应用从2016年开始取得较大突破,近几年普及率逐步提高。与传统冷凝器相比,在相同体积、重量、灌注量的情况下,微通道冷凝器比传统冷凝器的使用性能提高两倍。随着国内微通道换热器在冰箱行业的逐步使用,在制冷领域的占比实现了较快提升。

  三花微通道换热器有限公司副总经理高强博士指出:“热泵应用的突破,是因为三花解决了结化霜性能以及蒸发器的两相流冷媒分配。比如,将变频与微通道换热器的组合,帮助冷媒充注量减少30%-50%,目前该解决方案受到空调和热泵市场的欢迎。”

  微通道主流厂家除了完善传统的汽车空调、冷冻冷藏车,以及制冷暖通和热泵等领域的产品和方案外,还将目光放到新兴市场。

  三花微通道换热器有限公司副总经理高强博士介绍:“汽车空调里面已经大批量使用微通道换热器(平行换热器),三花微通道换热器热泵也已经在北美/中国批量生产,冷库上暂无应用,但是在商用冷冻冷藏上已经批量应用了冷凝器及蒸发器。未来,商用制冷、热泵、储能及新能源热管理领域值得更多探索。”

  盾安环境也非常看好家用热泵烘干机、VRF多联机、工业设备冷却、数据中心、新能源储能等市场。盾安环境微通道技术部副部长丁二刚分析到,目前微通道换热器在热泵干衣机领域也获得认可。随着热泵干衣机市场出现爆发式增长,热泵干衣机微通道换热器也迎来爆发式增长。

  整体来看,微通道换热器领域三花智控市场份额最大。三花智控2022年销售额达18亿。产品以优异的换热效率,低制冷剂充注量,体积小,重量轻,全铝回收,低的制造碳排放特性,以及各种成型结构(单排、双排、多排,A型、V型以及L型等),广泛应用于家用空调\热泵,商用空调\热泵,家用冰箱/商用冷冻冷藏(含运输制冷),热泵热水器,数据中心空调等。

  盾安环境在微通道换热器领域技品领先、产品品类相对齐全、核心设备世界一流水平、具备强大的技术研发和管理团队,能够生产长度300mm-3500mm,高度200mm-1500mm的微通道换热器,可用于家用空调、商用空调、汽车空调、冷藏运输、热泵、数据中心、新能源储能等领域。

  康盛股份从2008年开始生产微通道换热器,产品应用于家用空调、商用空调、汽车空调、机房空调、热泵热水器。

  常州常发制冷科技有限公司微通道换热器的年产能为50万套,主要用于家用空调室外机、机房空调、车用空调等领域。盾安能够生产长度300nm~3500nm,高度200nm~1500nm的微通道换热器,可用于家用空调、商用空调、汽车空调、冷藏运输、通讯环境控制等领域。

  丹佛斯微通道换热器(嘉兴)有限公司创建于2012年,2019年,成功建立嘉兴市高新技术研发中心,研发中心设立了由换热器研发、设计及应用、换热器材料科学研究及新产品开发等领域的专业工程技术人员组成的技术团队和管理团队。

  三花微通道换热器有限公司副总经理高强博士强调,微通道零部件加工主要包括集流管、扁管和开窗翅片三种,通过熔铸、挤压、热轧、冷轧、卷制、高频焊、冲槽等手段最终成型。不同部件有不同的工艺控制要点。而且,随着微通道技术的升级,新的制造工艺需求也在出现。微通道技术是铝制换热器的重要方向,其制造工艺的创新升级,需要行业的群策群力。

  为了满足发展需求,三花微通道换热器有限公司推出很多新工艺和新方案。比如新一代高效扁管的开发,并量产,可解决低温制热解决方案;双系统微通道换热器成功帮客户实现轻量化以及高能效;超高强度二氧化碳气冷器;以及高耐腐蚀铝合金;低成本TCP涂层等。

  盾安环境微通道技术部副部长丁二刚介绍指出:“不断加快热泵市场的技术研发工作,解决排水和化霜的问题;开发更多的细分领域市场,如储能领域、家用热泵烘干机、VRF多联机、工业设备冷却等;推出细分市场的优质产品和方案,如在机房空调上具有省级科技鉴定成果、主导起草了浙江先进制造企标、推出了MPHX新型免折弯产品;开发更多的长寿命耐腐蚀性的铝合金材料,促进铝代铜的步伐。”

  目前,主流厂家都投入专门的力量在研究微通道换热器,一旦瓶颈突破,微通道可以极大的提升产品的竞争力和企业的可持续发展能力。