暖通空調領域(Heating, Ventilating and Air Conditioning, HVAC)的進步正在改變人們管理室內環境的方式。StartUs Insights大數據和人工智能驅動平臺StartUs Insights Discovery Platform,基于對 680 多家新興 HVAC 技術公司的分析,推出《HVAC行業十大技術趨勢(2025)》,重點關注影響力排名TOP10創新技術對HVAC系統有效性、效率和環保意識的提高(資料及圖片來源 startus-insights.com)。
- Connected HVAC(聯網暖通空調)
- Predictive Maintenance(預測性維護)
- Precision Indoor Climate Control(精密室內氣候控制)
- Renewable Integration(可再生能源整合)
- Ductless HVAC(無管道暖通空調)
- Energy Recovery Ventilation(能量回收通風)
- Energy Analytics & Management(能源分析與管理)
- Noise Reduction Technologies(降噪技術)
- Immersive Assistance & Training(沉浸式協助和培訓)
- Green Refrigeration(綠色制冷)
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能源效率低下、溫度控制欠佳和維護能力有限是傳統 HVAC 系統的常見挑戰。在物聯網、智能技術、能量回收、磁冷卻等技術創新之外,銅管作為HVAC系統的重要原材料,對提高暖通系統的有效性、效率和環保意識有著更為根本性的作用。銅管因其導熱性能優異、耐腐蝕性強、再加工性能優良、安裝和維護方便,在HVAC系統中被廣泛應用:
制冷劑傳輸:在制冷循環中,銅管用于冷媒的傳輸,由于銅管優良的導熱性能,確保制冷效果的穩定性和持久性,使得制冷效率得以提升。
冷凝器和蒸發器:冷凝器主要用于冷凝蒸氣,將熱氣冷凝成液體,而蒸發器則用于將液體制冷劑蒸發成氣態,從而吸收空氣中的熱量。銅管憑借優良的導熱性能和耐腐蝕性,在空調系統中的冷凝器和蒸發器中發揮著重要作用。
空調冷凝器(左)、空調蒸發器(右);圖片來源于網絡
節流器:節流器在空調系統中用于控制制冷劑在系統中的流動和壓力。銅管制品常被用于制作節流器中的細小管道和零部件,其優良的可塑性和可焊性使得節流器的制造更加簡單和可靠。
管路連接件:直銅管制品用于空調系統的管路連接件中,如冷媒管、冷卻水管等。銅管制品具有良好的耐腐蝕性和可靠性,可以有效避免管路連接處的漏水和氣體泄漏問題,確保空調系統的安全和穩定運行。
熱水器(左)、汽車空調(右);圖片來源于網絡
在提升暖通系統有效性和效率上
不得不提到內螺紋銅管的應用
內螺紋銅管是一種在內表面帶有螺旋槽的銅管產品,通過外徑(D)、底壁厚(TF)、齒高(H)、齒頂角(α)、螺旋角(β)、齒端內徑(d)等技術參數來控制精度。
內螺紋管描述
Inner grooved tubes?are defined by
外徑 Outer Diameter(D)
底壁厚 Bottom Wall Thickness (TF)
齒高?Groove Height(H)
齒頂角 Apex Angle(α)
螺旋角 Helix Angle(β)
齒端內徑 Inner Diameter(d)
內螺紋銅管及技術參數描述
圖片來源金田銅業,垂詢方式見文末
銅管內側的螺紋結構設計是為了提高熱交換效率、降低能耗、減少材料使用,以及適應不同制冷劑的需求,這些優勢使得內螺紋銅管在HVAC系統中得到了廣泛應用,如空調冷凝器、空調蒸發器、熱水器、汽車空調等空調與制冷系統的熱交器行業。具體優勢如下:
(1)增加熱交換面積:螺紋結構增加了制冷劑與空氣接觸的熱交換面積,提高熱交換率,減少壓降,使制冷效率和熱交換效率有了顯著提升。
(2)優化流體流動狀態:螺紋結構使得流體在管內表面上形成凹槽產生湍流,這種擾動大大增加了氣液界面的接觸,使傳熱更加均勻,減少溫度梯度。
(3)適應不同制冷劑的需求:不同結構的內螺紋銅管適用于不同的制冷劑。例如,梯形內螺紋銅管在R410A制冷劑系統中的傳熱系數比普通內螺紋管高,而M型內螺紋銅管在低質量流量下冷凝時系數上升明顯。
(4)提高空調能效比:通過優化內螺紋銅管的齒肋參數,可以有效提高空調的能效比,使空調產品性能更加高效。
(5)降低材料成本:由于內螺紋銅管的熱交換效率提高,可以減少銅管間的連接數量,并簡化管道布局。此外,優化內螺紋銅管的設計可以提高材料的單位質量換熱效率,從而降低材料成本,提高空調產品的性價比。
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金田銅業生產的內螺紋銅管(性能參數詳見下圖),具有高尺寸精度、高散熱性能、高清潔度、輕量化的特點,適應薄壁、細徑、新型齒新產品趨勢。
(圖片來源金田銅業,垂詢方式見文末)
金田銅業在全球建有八大生產基地,其中寧波本部、江蘇基地、越南基地都建有生產各種空調制冷用銅管、環保銅水管及紫銅管接件的專業生產線,通過自動化升級和SCADA(數據采集與監視控制系統)、MES(制造執行系統)、WMS(倉儲管理系統)等多系統融合應用,建設數字化工廠,推進智能制造。
主要產品包括內螺紋管、水平復繞盤管、空調直管、水道管、蚊香盤管等系列銅管產品及全系列紫銅管接件、各類管配件,為客戶提供專業的產品及服務
空調直管(上左)、水平復繞盤管(上中)、蚊香盤管(上右)
全系列紫銅管接件、各類管配件(中、下)
產品圖片來源金田銅業,垂詢方式見文末
銅管在HVAC系統中的應用
符合行業的環保和節能趨勢
銅管的生產過程中注重環保,采用環保材料和工藝,減少對環境的負面影響。銅管的回收利用率達98%以上,不會對環境造成公害。銅管在HVAC系統中的節能優勢主要表現在高效的熱傳導、降低流阻損失、耐腐蝕性帶來的長壽命、減少熱能損耗、環保的生產工藝以及降低整體能耗等方面。這些特性使得銅管成為HVAC系統中節能和環保的理想選擇。
銅管的導熱系數通常在300~400W/(m?K)的范圍內,遠高于其他常見金屬材料。同時具有較低的流阻損失,使得銅管作為熱交換器的主要材料時,相比其他材質的管道,能更高效地傳遞熱量,減少制冷系統的能量消耗,提高系統效率。
暖通系統運行制冷劑時,一方面,銅管內壁薄且光滑,不結水垢,水阻非常小,減少了壓力損失,能有效降低能耗,不僅降低了輸送成本,還減少對環境的污染。另一方面,銅管能夠抵抗制冷劑、濕度和氧化等因素對銅管的腐蝕,延長空調系統的使用壽命。長壽命意味著更換頻率低,減少了資源消耗和廢棄物產生,符合節能和環保的要求。
金田銅業長期堅持“生態重于生產”的可持續發展理念,經過三十余年的研發投入,已建立4大海外采購基地,與全球100多個國家和地區的供應商形成長期穩定的戰略合作,每年實現40萬噸再生銅循環利用。已形成全球領先的再生銅材循環優勢,實現從原料回收、篩選、提純到深加工的產業鏈全閉環,并具備一站式銅材解決方案提供能力。
目前,公司的低碳再生產品已涵蓋環保銅棒、高精度棒線、高精密銅合金板帶、高導精密銅排、高導高韌銅線、高精密銅管及管件、高性能電磁線、精密閥門與配件以及稀土永磁材料。低碳系列產品廣泛應用于清潔能源、汽車工業、消費電子、電力電氣、通訊連接、智能家電等諸多領域。
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