В поисках энергоэффективных систем охлаждения, которые отвечают строгим экологическим стандартам, гидрофильная алюминиевая фольга стала переломным моментом в современных инновациях в области HVAC.Поскольку во всем мире растет спрос на кондиционеры, которые балансируют пиковые тепловые показатели с устойчивостью, эта искусственная фольга, покрытая микроскопически пористым гидрофильным слоем, переопределяет эффективность испарителя и конденсатора.
Ведущие производители теперь отдают приоритетгидрофильная алюминиевая фольгадля кондиционеров не только из-за более высокой скорости передачи тепла на 30% по сравнению с обычными фольгами, но и из-за его антикоррозийных свойств, которые продлевают срок службы оборудования в влажном климате.В этой статье рассматривается, как современные гидрофильные покрытия борются с образованием морозов, сократить потребление энергии до 15% и соответствовать протоколам перехода на хладагент EPA, позиционируя этот материал в качестве краеугольного камня проектирования HVAC следующего поколения.
Что такое гидрофильная фольга?
По сравнению с обычной алюминиевой фольгой, гидрофильная фольга имеет гидрофильное покрытие и антикоррозионное покрытие на поверхности.Гидрофильная алюминиевая фольга в основном используется для плавников радиатора кондиционера воздуха.
The principle of using hydrophilic foil in the air conditioning industry is that the condensed water in the air conditioner will quickly spread on the hydrophilic foil and will not condense into water droplets, тем самым увеличивая площадь теплообмена, ускоряя скорость охлаждения и нагрева и эффективно избегая шума.
Гидрофильная алюминиевая фольга является типом фольги для кондиционирования воздуха, но она не может полностью рассматриваться как фольга для кондиционирования воздуха.коррозионностойкая алюминиевая фольга, гидрофобная алюминиевая фольга, смазочная алюминиевая фольга и т. д. также являются фольгами кондиционирования воздуха.
Алюминиевая гидрофильная фольга
Гидрофильная алюминиевая фольга является важным материалом, широко используемым в холодильном оборудовании, таком как бытовые кондиционеры, холодильники, автомобильные кондиционеры и автомобильные резервуары для воды.
| Серия/Сплав | Серия 1000: 1100, 1200 Серия 3000: 3003, 3102, 3015 Серия 8000: 8011, 8079 |
| Температура | O, H22, H24, H26, и т.д. |
| Толщина | 0.08-0.2 мм |
| Ширина | 1400 мм, на заказ |
| Внутренний диаметр | 76/152/200 мм |
| Ключевые свойства | Серия 1xxx: чистота более 99% и превосходная коррозионная стойкость Серия 3xxx: Mn-усиленная прочность, отличное глубокое втягивание Серия 8xxx: оптимизация Fe/Si, повышенная способность к сварке |
| Приложения в области HVAC | Серия 1000: Влажная прибрежная среда Серия 3000: Конденсаторные катушки высокого давления Серия 8000: Многослойные сварные теплообменники |
Стандартные размеры отрасли:
| Параметр | Диапазон | Типичный случай использования HVAC |
| Толщина | 00,08 ‰ 0,2 мм | 00,1 мм для микроканалов, 0,15 мм для трубных плавников |
| Ширина | 300-1300 мм | 950 мм (стандартная ширина катушки для Carrier/Trane) |
| Длина катушки | 2,0008000 м | Оптимизирован для высокоскоростной штамповки (≥ 120 плавников/мин) |
Воздушно-кондиционирующая гидрофильная фольга в основном использует алюминиевые сплавы серии 3xxx и 8xxx, учитывая прочность, формальность и коррозионную стойкость.
- Сплав 8011: содержит Fe 0,5%-1,0%, Si 0,4%-0,8%, состояние H18 (прочность на растяжение ≥160 МПа). Преимущество заключается в отличной совместимости сварки и подходит для многослойных композитных теплообменников.Его высокое содержание Fe может очистить зерна и улучшить размерную стабильность штампованных плавников (толерантность ± 0,02 мм).
- 3102 сплав: содержит Mn 0,05%-0,20%, Cu≤0,05% и O темперамент (мягкий темперамент).но его коррозионная стойкость немного ниже 8011 и нуждается в защите покрытия.
Сравнение производительности:
| Параметр | 8011 H18 | 3102 О |
| Сила натяжения | 160-180 МПа | 80-100 МПа |
| Удлинение | 2% - 4% | 25%-30% |
| Применимый процесс | Лечение/высокочастотная сварка | Оттиск/сгибание |
| Стоимость | Средний | Низкий |
В настоящее время североамериканский рынок предпочитает сплав 3102 для условий с низкой коррозией, в то время как азиатский рынок в основном использует сплав 8011, чтобы справиться с проблемами высокой влажности.
Технология и обнаружение гидрофильного покрытия
Основные технологии гидрофильных покрытий включают предварительную обработку, формулировку покрытия и процессы отверждения.
1. предварительная обработка:
- Обезжирение: щелочное очистительное средство (pH 10-12) для удаления масла для прокатки.
- Химическое преобразование: обработка цирконизацией без хрома (ZrO2 50-100 mg/m2), заменяющая традиционные хроматы (соответствие RoHS).
2Формула покрытия:
- Матрица смолы: акриловая смола (термостойкость -30°C ~ 130°C) или эпоксидный модифицированный силикон (термостойкость> 150°C).
- Функциональные добавки: нано-SiO2 (улучшенная износостойкость), четвертичная аммиачная соль (антибактериальная), фосфат (улучшенная адгезия).
3Процесс отверждения:
- Процедура отверждения на горячем воздухе: 3-5 минут при температуре 180-220 °C для формирования сетевой структуры с перекрестными связями.
4. Методы испытания эффективности покрытия:
- Испытание угла контакта: согласно GB/T 30447-2013, используйте счетчик угла контакта (например, Krüss DSA100).
- Испытание сцепления: метод с перекрестным люком (ISO 2409), рейтинг 0-5 (0 означает отсутствие шелушения).
- Устойчивость к влаге и теплу: 500 часов при температуре 85°C / 85% RH, покрытие не имеет пузырей или шелушения.
В технической белой книге Gree's 2023 года показано, что гидрофильная фольга с нанокомпозитным покрытием может продлить срок службы плавника до более чем 15 лет.
Как выбрать толщину гидрофильной фольги?
Толщина гидрофильной фольги должна сбалансировать теплопроводность, прочность и стоимость:
1. 0,1 мм фольги (толерантность ± 0,005 мм):
- Преимущества: легкий (30% уменьшение веса), подходящий для микроканальных теплообменников (12% уменьшение падения давления на стороне хладагента).
- Приложения: бытовые кондиционеры с переменной частотой (например, Midea), коммерческие системы VRF.
- Ограничения: глубина штамповки ≤ 5 мм, в противном случае легко треснуть.
2. 0,15 мм фольга (толерантность ± 0,008 мм):
- Преимущества: высокая жесткость (40% повышение антиобвалной способности), подходящая для длинных плавников (>15 мм).
- Приложения: промышленных холодильников, низкотемпературных тепловых насосов (среда -25°C).
- Ограничения: стоимость материала увеличивается на 20%, и требуется высокотоннажный перфоратор (>200 тонн).
3Формула расчета толщины гидрофильной фольги: t=PxL2 / 8xσxh
- Среди них: t = толщина, P = давление ветра, L = протяженность плавника, σ = прочность плавника, h = высота плавника.
- Например, кондиционер 5 л.с. использует фольгу длиной 0,12 мм (прочность ≥ 120 МПа) при скорости ветра 2 м/с, что может учитывать как затраты, так и требования к антидеформации.
Как оценить коррозионную устойчивость гидрофильной фольги?
Устойчивость к коррозии является основным показателем гидрофильной фольги.
1. Нейтральное испытание солевым распылением (NSS):
- Стандарт: ASTM B117, 5% раствор NaCl, непрерывное распыление при 35°C.
- Квалификационный стандарт: фольга из сплава 8011 + H18 должна быть свободна от красной ржавчины в течение ≥720 часов.
2. Испытание циклической коррозии (CCT):
- Стандарт: SAE J2334, симулируемый цикл влажной жары (50°C/100% RH) - сушки-солевого распыления.
- Квалификационный стандарт: сцепление покрытия ≥ степень B после 20 циклов.
3. Симуляция фактических условий работы:
- Прибрежная зона: концентрация Cl− ≥200mg/m3, покрытие должно содержать силановое сцепление (для улучшения плотности).
- Промышленная область: в среде с загрязнением SO2 предпочтительнее использовать покрытия, содержащие ингибиторы коррозии молибдата.
Случай: кондиционеры Haier на рынке Юго-Восточной Азии используют двойной слой покрытия (нижний слой циркония + поверхностный слой SiO2 композит), с сроком службы соляного распыления 1200 часов,50% выше, чем у однослойного покрытия.