近年來(lái),隨著(zhù)國民經(jīng)濟的迅速提升以及人們對節能環(huán)保的重視,空氣能熱水器憑借著(zhù)顯著(zhù)的節能特性逐漸走進(jìn)千家萬(wàn)戶(hù)。不同品牌的家用空氣能熱水器內部結構或許有所差異,但基本都是采用內置銅盤(pán)管于水箱中實(shí)現冷凝放熱,為什么不使用抗氧化性能更好的不銹鋼盤(pán)管呢?今天小編就從換熱效率和耐腐蝕性?xún)蓚€(gè)方面,和大家聊聊這個(gè)話(huà)題。
首先是換熱效率方面。換熱的前提是材料的導熱性能,銅的導熱系數是400W/mK,不銹鋼導熱系數16.2W/mK,兩者相差了大約25倍之多,從這個(gè)角度來(lái)講,銅管盤(pán)的導熱性明顯強于不銹鋼盤(pán)管。盡管目前不銹鋼盤(pán)管可以通過(guò)減薄壁厚的方式增強其導熱性能,但也只是縮小了與銅盤(pán)管總體傳熱系數的差距而已。
然而,材料的導熱性強不代表放熱性也強。由于銅盤(pán)管的內壁有氧化物,粗糙度會(huì )比不銹鋼盤(pán)管大,極大的影響了管內對流放熱及管外凝結放熱的效率。而不銹鋼管的外壁比銅管的外壁更加平整和細膩,因此更不容易結垢,使得不銹鋼盤(pán)管的整體放熱系數比銅盤(pán)管的略大。
我們再來(lái)看看耐腐蝕性。內置銅盤(pán)管的確存在腐蝕現象,特別是在水質(zhì)比較差的地區,腐蝕現象可能非常嚴重,但水質(zhì)好的地區水箱應用幾年解剖水箱發(fā)現銅管表面也沒(méi)有銅綠生成。
而不銹鋼盤(pán)管因其表面有一層氧化鉻薄膜,因此通常來(lái)講耐腐蝕性是要好于銅盤(pán)管的。不過(guò),這層耐腐蝕的氧化鉻薄膜主要來(lái)源于鎳鉻合金,鎳對于氯離子的耐腐蝕性能是最差的,氯離子能穿透這層薄膜置換出其中的氧原子形成可溶性氯化物。所以只有當氯離子含量小于25ppm的環(huán)境下,不銹鋼才不會(huì )發(fā)生腐蝕。市政自來(lái)水大多都是用氯消毒的,因此只有在家里自來(lái)水氯含量低于25ppm時(shí),才能說(shuō)不銹鋼盤(pán)管的耐腐蝕性好于銅盤(pán)管。
這里講的腐蝕是點(diǎn)蝕,壓力容器中更可怕的是應力腐蝕。應力腐蝕與氯離子濃度關(guān)系不是很大,即使微量的氯離子,也會(huì )產(chǎn)生應力腐蝕。如果氯離子濃度再高些,點(diǎn)蝕同時(shí)會(huì )起到嚴重的腐蝕作用。換熱盤(pán)管在加工過(guò)程中不可避免會(huì )產(chǎn)生應力,如果有輕微劃傷,應力集中現象會(huì )更加嚴重。盡管在加工過(guò)程中也有消除應力的工序,但有這道工序也不能解決問(wèn)題,因為盤(pán)管作為冷凝器其中是高溫高壓的制冷劑,這個(gè)高壓產(chǎn)生的力是沒(méi)法消除的。況且換熱盤(pán)管還處于較高的溫度,有資料表明,溫度每升高10℃,腐蝕的速度增加約1-3倍。
總結就是,在整體換熱效率方面銅盤(pán)管還是要高于不銹鋼;而在壓腐蝕性上,除非家里自來(lái)水氯含量低于25ppm,否則銅盤(pán)管的耐腐蝕要強于不銹鋼盤(pán)管,這也是大多數空氣能熱水器采用銅盤(pán)管的深層次原因。
對終端用戶(hù)來(lái)講,如果要糾結銅盤(pán)管好還是不銹鋼盤(pán)管好,那就只能根據地區、氣候、水質(zhì)、配置等條件得到適合自己的答案了。