节能减排,我有妙招

2014-09-10 07:22:44王冬根
科学24小时 2014年1期
关键词:铜管铝箔翅片

王冬根

指导老师 吕金辉

如今,人们常谈论一些全球变暖、大气污染等带来的环境问题。那是否可以生产一种更加高效节能的产品,减少对环境的破坏呢?我觉得我可以为还人类一个清新舒适的空间尽些绵薄之力。

由于我爸爸的公司是生产制冷产品的,因此在与爸爸的聊天中我了解到,现有空调中的传统换热器存在很多缺陷,如换热效率低、能耗高、成本高、充入的制冷剂数量多等等。我想能不能从改变生产工艺或者材料的角度出发,制造一个更节能、更环保的换热器呢?

首先,我仔细分析了现有换热器的结构和产生缺陷的原因。换热器是空调室外机的主要构成部分,由铜管和铝箔组成。工作时压缩机里排出高温、高压的制冷剂气体,从铜管一端进入换热器进行冷却。当制冷剂气体通过制冷剂流道时,热量就由铜管壁传导给铝箔,然后再通过风扇吹冷变成液体,再从铜管的另外一端排出,从而降低了室内温度。而换热器工作效率低的原因主要在于产品的结构——铜管与铝箔是通过机械涨管结合的,存有间隙,因此就存在热阻,铜管内的制冷剂不能与铝箔充分接触,散热效率就不高。

接着,我上网搜索是否有可以替代铜管的材料。结果,我查到美国有一种用扁管和波纹形的翅片、集流管等材料焊接在一起组成的产品,据说节能环保的效果非常好。于是,我带着这个设想来到爸爸的公司,在车间找来类似扁管、翅片等物品。在爸爸的帮助下,我们还请教了懂相关技术的王叔叔。王叔叔建议我改用市场上现有的微通管来代替铜管,这样能保证制冷剂和扁管内壁充分接触,内容积也小于铜管,能节约50%的制冷剂充入量,可间接降低制冷剂的排放量。在王叔叔的指导下,我自己动手制作了一个新的换热器。

产品制作完成了,但是否真的更加高效节能呢?我们将新旧两件产品在同样的环境条件下进行测试,结果如下:

从试验结果可以看出:环境温度35℃,冷凝温度45℃,过冷度5℃的同等条件下,微通道换热器与传统管翅式换热器的换热量分别为8.34KW和5.78KW,而能效分别为2.81和2.41。微通道换热器与传统产品相比,换热量提高了30.7%,能效比更高。与传统产品相比,我发明的微通道换热器体积减少了33%,重量减少了25%,成本也下降了30%。

大家都知道制冷剂会破坏大气,减少排放就是减少破坏。保护环境,人人有责。希望我发明的微通道换热器将来能够走进千家万户,为节能减排尽一份力。

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