這篇文章想詳細(xì)講一講大家在選購燃?xì)鉄崴鲿r容易忽視、輕視的地方—換熱器。換熱器之關(guān)鍵，超出了各位的認(rèn)知與想象。

　　我們在選購燃?xì)鉄崴鲿r，大多數(shù)攻略會站在用戶角度梳理選購點(diǎn)，比如：排氣方式哪種好，升數(shù)如何選，上抽風(fēng)好還是下鼓風(fēng)，零冷功能與水路預(yù)留，水氣雙調(diào)等諸如此類。

　　照著這些選購要點(diǎn)可以幫大家篩選到滿足自己使用需求的功能。而并不能保證長期使用的性能，想要挑選到經(jīng)久耐用的性能機(jī)，就需要對核心零部件有一個整體把握。

　　大家先看看一臺上抽風(fēng)式燃?xì)鉄崴鞯牟鸾鈭D。

　　一臺燃?xì)鉄崴?為重要的兩個系統(tǒng)：熱交換系統(tǒng)、水氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。熱交換系統(tǒng)：包含燃燒器、燃燒室、熱交換器，是燃?xì)鉄崴鞯暮诵牧慵渥饔檬菍⑷紵a(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)換為水熱量，讓冷水升溫達(dá)到適宜我們使用的溫度。其中，換熱器轉(zhuǎn)換的熱量占到整個系統(tǒng)的90%。水氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)：包含水量控制閥、燃?xì)饪刂崎y、水/氣傳感器、控制器等，其作用是根據(jù)不同的溫度設(shè)定，以及水壓、水量，調(diào)節(jié)進(jìn)氣量，為燃燒器提供**的供氣量，為用戶提供恒溫、穩(wěn)定的熱水。

　　其中，換熱器作為能量轉(zhuǎn)換的核心介質(zhì)，不僅影響熱效率，還影響耐用性。

　　所以，熱交換器地位非常關(guān)鍵：承擔(dān)了燃?xì)鉄崴骱诵墓δ埽讶紵裏崮苻D(zhuǎn)換為水的熱量。

　　但是，換熱器的工作環(huán)境十分惡劣，既要承受盤管內(nèi)冷水沖擊，也要承受燃燒室的熱力沖擊，冷熱交替形成高、低溫脈沖熱沖擊，一旦燃燒受熱不均勻容易發(fā)生局部受熱不均，導(dǎo)致燒穿漏水現(xiàn)象。

　　同時，長期使用下，換熱器不可避免產(chǎn)生電化學(xué)銹蝕，形成燃燒水垢、結(jié)晶等，導(dǎo)致熱效率下降，燃?xì)庀牧可仙€容易發(fā)生腐蝕擊穿漏水現(xiàn)象。

　　可以這么說，燃?xì)鉄崴鞔蟛糠值氖褂霉收吓c熱交換系統(tǒng)有關(guān)。

　　這個問題需要從換熱器的結(jié)構(gòu)設(shè)計與材質(zhì)選擇兩方面來談，其中，材質(zhì)更為重要，決定了上限。

　　燃?xì)鉄崴鞯膿Q熱器主要由：翅片、殼體、盤管、 換熱管、進(jìn)出管、水管等組成。下圖中兩個換熱器就是非常典型的結(jié)構(gòu)。

　　換熱器的翅片、殼體、盤管等具體尺寸結(jié)構(gòu)，每個不同**，乃至每款型號的換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計都會有差異。

　　如果設(shè)計不合理，會產(chǎn)生受熱不均，局部過熱，乃至燒穿。這也是燃?xì)鉄崴饕环N常見的故障現(xiàn)象。

　　想要避免結(jié)構(gòu)設(shè)計缺陷導(dǎo)致故障的問題，我們消費(fèi)者是沒辦法通過看產(chǎn)品介紹來把握的。結(jié)構(gòu)設(shè)計屬于企業(yè)自身把控的環(huán)節(jié)，資料外部接觸不到，即便接觸得到，大多數(shù)消費(fèi)者看著仿真熱力云圖、臺架測試數(shù)據(jù)也會是一臉懵。圖片引自文獻(xiàn)[2]

　　如何把握結(jié)構(gòu)設(shè)計這一關(guān)？只能通過**力來保障。

　　結(jié)構(gòu)設(shè)計是典型的經(jīng)驗積累，選擇歷史悠久的知名**，擁有大量設(shè)計經(jīng)驗，可以規(guī)避大量的結(jié)構(gòu)設(shè)計雷區(qū)，提供可靠性好的產(chǎn)品。

　　在**技術(shù)沉淀方面，我個人是建議大家優(yōu)先考慮：史密斯、林內(nèi)、能率這些一線**，都是在燃?xì)庠O(shè)備方面具有百年研發(fā)、制造經(jīng)驗的**。

　　目前燃?xì)鉄崴饔玫臒峤粨Q器主要采用銅材質(zhì)，銅材質(zhì)具有熱傳導(dǎo)性能好的優(yōu)勢，作為熱交換器非常合適。

　　但是，前面提到過，由于熱交換器的工作環(huán)境十分惡劣，也給銅材質(zhì)熱交換器帶來了極大的考驗。銅制熱交換器面臨不同水質(zhì)，不同燃燒環(huán)境的長時間負(fù)荷，表面在高溫條件下不斷被氧化。

　　銅在室溫大氣中的氧化甚慢，在溫度升高至 100℃時，表面形成黑色的單斜晶格的 Cu2O，但在超過 400 ℃，其氧化速度顯著加快，生成正方晶格的致密的紅色的 Cu2O 膜。工作環(huán)境下，熱交換器在高溫與降溫過程中不斷重復(fù)，在濕空氣中逐漸氧化成黑色 CuO， 進(jìn)一步的加速了銅材的氧化進(jìn)程[2]。

　　為了抗腐蝕，工程師們對銅做了不同的工藝嘗試，之前普遍采用浸鉛錫銅交換器，由于浸鉛錫工藝存在環(huán)境污染大的問題，現(xiàn)已逐漸被淘汰。

　　目前大多數(shù)燃?xì)鉄崴魇褂昧酌撗蹉~，它具有較好的延展性、耐蝕性、熱傳導(dǎo)性、焊接性、 抽拉加工性，尤其是在高溫中不發(fā)生氫脆，所以是現(xiàn)在熱交換器的主流材料方案。

　　不過，由于我們國土面積大，水質(zhì)的地域特征差異大，比如一些北方城市如石家莊、洛陽、濟(jì)南等，地方水質(zhì)硬度很高，受熱極易結(jié)垢，導(dǎo)致盤管氧化、腐蝕，進(jìn)而造成沙眼漏水的現(xiàn)象。

　　還有沒有更好的材質(zhì)可以選擇？那必須是有的，換熱器材質(zhì)的未來趨勢就是使用不銹鋼。

　　不銹鋼材質(zhì)的熱交換器目前應(yīng)用于全預(yù)混的燃?xì)獠膳療崴疇t及燃?xì)鉄崴鬏^多，因工藝較為 復(fù)雜，且制造成本高，雖然已有用于通用恒溫強(qiáng)排熱水器上，但使用比例還是很少的，比如史密斯TM5就采用了不銹鋼材質(zhì)換熱器。

　　不銹鋼材質(zhì)在燃?xì)鉄崴黝I(lǐng)域應(yīng)該是一個趨勢，以后中高端型號的燃?xì)鉄崴魇褂貌讳P鋼換熱器的比例會逐步增加。

　　采用不銹鋼材質(zhì)的核心理由就是抗腐蝕能力強(qiáng)。但是，并不是只換一個材質(zhì)這么簡單就實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的提升。

　　（1）不銹鋼與銅制材料性能區(qū)別

　　我們先看看無氧銅與不銹鋼材質(zhì)的熱力學(xué)指標(biāo)區(qū)別[3]：

　　可以看到，無氧銅材質(zhì)在比熱容、導(dǎo)熱系數(shù)方面比不銹鋼具有明顯優(yōu)勢，這也是為什么大部分熱水器使用無氧銅材質(zhì)的原因。

　　為了得到不銹鋼的抗腐蝕能力，又想保持同樣的熱效率，怎么辦？

　　當(dāng)然是在結(jié)構(gòu)設(shè)計上做文章，我們可以通過換熱公式得到這個方式的理論支撐。以翅片與高溫?zé)煔獾膶α鲹Q熱系數(shù)表達(dá)式為例：

　　式中： 為水流與傳熱管對流換熱系數(shù)， 為翅片對煙氣的對流換熱系數(shù)， 為導(dǎo)熱系數(shù)， 為傳熱管壁厚。

　　數(shù)值很大， 數(shù)值很小， / 的比值就很小，在表達(dá)式中可以忽略，也就代表了上文提到的材質(zhì)導(dǎo)熱系數(shù)的影響在翅片換熱過程中影響較小。

　　所以，想要提高換熱效率，可以通過優(yōu)化換熱翅片結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。保證不銹鋼結(jié)構(gòu)換熱器的換熱效率不降低，同時，還具備了抗腐蝕性耐用的優(yōu)點(diǎn)。

　　（2）不銹鋼換熱器與銅制換熱器對比測試

　　依據(jù) GB -2020《燃?xì)獠膳療崴疇t》與 GB -2015《家用燃?xì)饪焖贌崴骱腿細(xì)獠膳療崴疇t能效限定值及能效 等級》的要求，額定熱負(fù)荷供暖熱效率≥89%，30%額定熱負(fù)荷供暖熱效率≥85%，額定熱負(fù)荷熱水熱效率≥89%，50%額定熱負(fù)荷熱水熱效率≥85%，裝上翅片式不銹鋼換熱器與翅片式銅換熱器的燃?xì)獠膳療崴疇t針對換熱效率的測試數(shù)據(jù)如下表所示[4]。

　　通過數(shù)據(jù)可以看到，通過結(jié)構(gòu)設(shè)計，這款不銹鋼換熱器的熱效率與銅制換熱器基本持平。

　　而在可靠性方面，參照 CJ/T 469-2015《燃?xì)鉄崴骷安膳癄t用熱交換 器》條款 7.9.2.1 對改款不銹鋼換熱器進(jìn)行耐煙氣腐蝕測試。

　　測試表明，在3個月耐久測試后，不銹鋼換熱器沒有出現(xiàn)翅片燒蝕、碳化問題現(xiàn)象，密封性良好。

　　這就是使用不銹鋼換熱器的*終目標(biāo)：保持與銅制換熱器的熱效率，抗腐蝕性更好，耐久壽命更長，問題少，客戶滿意度高。

　　雖然不銹鋼換熱器好，但是沒有大規(guī)模使用，也是有原因，比如：

　　雖然不銹鋼材質(zhì)可以做到更好的體驗，但也不是單純換一個材料就能夠獲得比無氧銅更好的性能，不然就不會只有少數(shù)幾個型號采用不銹鋼換熱器了。

　　不銹鋼換熱器的結(jié)構(gòu)設(shè)計、加工工藝都深刻影響成品的性能，技術(shù)壁壘較高，現(xiàn)在只有少數(shù)一線**具備開發(fā)能力，比如史密斯TM5。

　　下面就是一例不銹鋼換熱器的腐蝕樣品，原因是在焊接過程中，由于釬焊為整體性加熱，在高溫區(qū)的停留時間過長導(dǎo)致在晶界出現(xiàn)大量碳與鉻化合物析出，使進(jìn)爐樣耐腐蝕性降低，在冷凝水環(huán)境下發(fā)生了較為嚴(yán)重的沿晶界腐蝕，使其脆化失效。*后改進(jìn)方式就是優(yōu)化加熱工藝[5]。

　　史密斯具有百年的技術(shù)沉淀，在不銹鋼換熱器領(lǐng)域是走在了前面， TM5采用了史密斯***的全自動化焊接生產(chǎn)線，保證焊點(diǎn)的高一致性、可靠性。

　　專家工程師的豐富焊接調(diào)參經(jīng)驗+全新自動化焊接生產(chǎn)線，保證了不銹鋼換熱器所有焊點(diǎn)的工程可靠性優(yōu)良。

　　不僅在工藝上有保障，在材質(zhì)方面，史密斯TM5采用了商用級別不銹鋼，測試標(biāo)準(zhǔn)高于家用，以24h工作為條件進(jìn)行的測試，可以說可靠性更加高。

　　如果知道了不銹鋼換熱器的性能優(yōu)良，還是略有擔(dān)心，畢竟是新技術(shù)、新工藝、新材料。那么，如果想要嘗試，務(wù)必選擇大**，售后有保障。

　　還是現(xiàn)在不銹鋼換熱器的代表型號史密斯TM5為例，史密斯作為熱水器領(lǐng)域的****，售后方面非常自信，售后政策也是不同其他**，不要“縫縫補(bǔ)補(bǔ)”，直接“換熱器5年包換”。

　　這下可以完全打消小使用顧慮，作為燃?xì)鉄崴鞴收细怕?大的核心不見換熱器可以5年內(nèi)包換，那么，基本是不需要再擔(dān)心了。

　　大多數(shù)**對于換熱器是保修的政策，如果質(zhì)保期限內(nèi)漏水、腐蝕，也就是上門打個補(bǔ)丁，縫縫補(bǔ)補(bǔ)又三年，拖過質(zhì)保期，用戶只能換機(jī)器。

　　這一次詳細(xì)聊了一下?lián)Q熱器，希望對大家有幫助。無氧銅換熱器→不銹鋼換熱器在熱水器領(lǐng)域被認(rèn)為是一個趨勢。

　　想要更好的可靠性，選擇不銹鋼換熱器的產(chǎn)品，也請先認(rèn)準(zhǔn)**，優(yōu)先選擇史密斯這樣的一線**，才有技術(shù)保障。

　　想抄作業(yè)的可以直接上史密斯TM5，為數(shù)不多配置了不銹鋼換熱器的熱水器了。

　　除了不銹鋼換熱器以外，其他方面也是水準(zhǔn)在線，畢竟是旗艦型號：負(fù)壓系統(tǒng)（上部抽風(fēng)）、水氣雙調(diào)、變頻風(fēng)機(jī)、高風(fēng)抗恒溫精控，應(yīng)有盡有。