In de zoektocht naar energiezuinige koelsystemen die voldoen aan strenge milieunormen, is hydrofiele aluminiumfolie een belangrijke factor geworden in moderne HVAC-innovatie.Aangezien de wereldwijde vraag naar airconditioners stijgt die een evenwicht scheppen tussen maximale thermische prestaties en duurzaamheidDeze met een microscopisch poreuze hydrofiele laag beklede geconstrueerde folie herdefinieert de efficiëntie van de verdamper- en condensatorspoel.
Toonaangevende fabrikanten geven nu prioriteit aanhydrofiele aluminiumfolievoor airconditioners niet alleen vanwege de 30% hogere warmteoverdracht in vergelijking met conventionele folie, maar ook vanwege de anti-corrosie eigenschappen die de levensduur van de apparatuur in vochtige klimaten verlengen.Dit artikel onderzoekt hoe geavanceerde hydrofiele coatings de vorming van vorst bestrijden, het energieverbruik met maximaal 15% te verminderen, en af te stemmen met de EPA koelmiddel transitie protocollen, het positioneren van dit materiaal als de hoeksteen van de volgende generatie HVAC ontwerp.
Wat is hydrofiele folie?
In vergelijking met gewone aluminiumfolie heeft hydrofiele folie een hydrofiele coating en een corrosiebestendige coating op het oppervlak.Hydrofiel aluminiumfolie wordt voornamelijk gebruikt voor radiatorvinnen van airconditioners.
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, waardoor het warmte-uitwisselingsgebied wordt vergroot, de koel- en verwarmingssnelheid wordt versneld en geluidsoverlast wordt vermeden.
Hydrofiele aluminiumfolie is een soort airconditioningfolie, maar kan niet volledig als airconditioningfolie worden beschouwd.corrosiebestendig aluminiumfolie, hydrofobische aluminiumfolie, smeermiddel aluminiumfolie, etc. zijn ook airconditioning folie.
Aluminium hydrofiele folie legering
Hydrofiele aluminiumfolie is een belangrijk materiaal dat veel wordt gebruikt in koelapparatuur zoals huishoudelijke airconditioners, koelkasten, auto-airconditioners en watertanks voor auto's.
| Serie/legering | 1000-reeks: 1100, 1200 3000-reeksen: 3003, 3102, 3015 8000-reeks: 8011, 8079 |
| Temperatuur | O, H22, H24, H26, enz. |
| Dikte | 0.08-0.2 mm |
| Breedte | 1400 mm, op maat |
| Inwendige diameter | 76/152/200 mm |
| Belangrijkste eigenschappen | 1xxx-serie: zuiverheid van meer dan 99%, superieure corrosiebestendigheid 3xxx-serie: Mn-verbeterde sterkte, uitstekende dieptrek 8xxx-serie: Fe/Si-optimalisatie, verbeterde brazeerbaarheid |
| HVAC-toepassingen | Serie 1000: Vochtige kustomgevingen Serie 3000: Hoogdrukcondensator spoelen 8000-serie: Meerlaagse gelaste warmtewisselaars |
Industriestandaard afmetingen:
| Parameter | Bereik | Typisch HVAC-gebruiksgeval |
| Dikte | 00,08 ∼0,2 mm | 0.1 mm voor microchannel, 0,15 mm voor buisvinnen |
| Breedte | 300 ∼ 1300 mm | 950 mm (standaard spoelbreedte voor Carrier/Trane) |
| Spiraallengte | 2,0008000 m | Geoptimaliseerd voor hoge snelheidstampen (≥ 120 vinnen/min) |
Airconditioning hydrofiele folie maakt voornamelijk gebruik van aluminiumlegeringen van de 3xxx- en 8xxx-reeksen, rekening houdend met de sterkte, vormbaarheid en corrosiebestendigheid.
- 8011 legering: bevat Fe 0,5%-1,0%, Si 0,4%-0,8%, H18 staat (tanningssterkte ≥ 160 MPa). Het voordeel ligt in uitstekende legering compatibiliteit en is geschikt voor meerlaagse composiet warmtewisselaars.Het hoge Fe-gehalte kan de korrels verfijnen en de dimensionale stabiliteit van gestempelde vinnen verbeteren (tolerantie ± 0,02 mm).
- 3102: bevat Mn 0,05%-0,20%, Cu≤0,05% en O temper (zacht temper).maar de corrosiebestendigheid is iets lager dan 8011 en moet afhankelijk zijn van coating bescherming.
Prestatievergelijking:
| Parameter | 8011 H18 | 3102 O |
| Spanningssterkte | 160-180 MPa | 80-100 MPa |
| Verlenging | 2% tot 4% | 25% tot 30% |
| Toepasselijke procedure | Brazen/hoge frequentie lassen | Stempelen/buigen |
| Kosten | Midden | Laag |
Momenteel geeft de Noord-Amerikaanse markt de voorkeur aan legering 3102 voor lage corrosieomgevingen, terwijl de Aziatische markt voornamelijk legering 8011 gebruikt om te kunnen omgaan met hoge vochtigheidsuitdagingen.
Technologie en detectie van hydrofiele coating
De kerntechnologieën van hydrofiele coatings omvatten voorbehandeling, coatingformulering en verhardingsprocessen.
1Voorbehandeling:
- Ontvettende: alkalisch reinigingsmiddel (pH 10-12) om rollende olie te verwijderen.
- Chemische omzetting: chromiumvrije zirconisatiebehandeling (ZrO2 50-100 mg/m2), ter vervanging van traditionele chromaten (RoHS-naleving).
2. coatingsformule:
- Harsmatrix: acrylhars (temperatuurbestendigheid -30°C ~ 130°C) of epoxy-gemodificeerd siliconen (temperatuurbestendigheid> 150°C).
- Functionele additieven: nano-SiO2 (verbeterde slijtvastheid), kwartenair ammoniumsal (antibacteriële werking), fosfaat (verbeterde hechting).
3Verhardingsproces:
- Warmluchtharding: 3-5 minuten bij 180°C tot 220°C om een gekoppelde netstructuur te vormen.
4. Methoden voor het testen van de prestaties van de coating:
- Test van de contacthoek: volgens GB/T 30447-2013 gebruik een contacthoekmeter (zoals Krüss DSA100).
- Adhesieproef: kruisluikmethode (ISO 2409), beoordeling 0-5 (0 betekent geen schil).
- Vocht- en hittebestendigheid: 500 uur bij 85°C / 85% RH, de coating heeft geen blaren of schillen.
Het technische witboek van Gree's uit 2023 toont aan dat hydrofiele folie met nanocompositecoating de levensduur van de vin tot meer dan 15 jaar kan verlengen.
Hoe kies je de dikte van een hydrofiele folie?
De dikte van de hydrofiele folie moet de warmtegeleidbaarheid, de sterkte en de kosten in evenwicht brengen:
1. 0,1 mm folie (tolerantie ± 0,005 mm):
- Voordelen: licht (30% gewichtsvermindering), geschikt voor microchannelwarmtewisselaars (12% vermindering van de drukval aan de koelmiddelzijde).
- Toepassingen: huishoudelijke airconditioners met variabele frequentie (zoals Midea), commerciële VRF-systemen.
- Beperkingen: stempediepte ≤ 5 mm, anders is het gemakkelijk te kraken.
2. 0,15 mm folie (tolerantie ± 0,008 mm):
- Voordelen: hoge stijfheid (40% toename van anti-inbrekingsvermogen), geschikt voor lange vin (> 15 mm) ontwerp.
- Toepassingen: industriële koelmachines, warmtepompjes voor lage temperaturen (omgeving -25°C).
- Beperkingen: de materialkosten stijgen met 20%, en er is een hogetonnagepers (> 200 ton) nodig.
3De formule voor de berekening van de hydrofiele folie-dikte: t=PxL2 / 8xσxh
- Onder andere: t = dikte, P = winddruk, L = vinnenbreedte, σ = slagsterkte, h = vinnenhoogte.
- Een airconditioner met een vermogen van 5 pk gebruikt bijvoorbeeld 0,12 mm folie (kracht ≥ 120 MPa) bij een windsnelheid van 2 m/s, wat rekening kan houden met zowel kosten als vervormingseisen.
Hoe kan de corrosiebestendigheid van hydrofiele folie worden beoordeeld?
De corrosiebestendigheid is de belangrijkste indicator van hydrofiele folie.
1Neutrale zoutspraytest (NSS):
- Standaard: ASTM B117, 5% NaCl-oplossing, continue bespuiting bij 35°C.
- Kwalificatienorm: legering 8011 + H18-folie moet gedurende ≥ 720 uur vrij zijn van rode roest.
2. Cyclische corrosieproef (CCT):
- Standaard: SAE J2334, gesimuleerde natte hitte (50°C/100% RH) -droging-zoutspraycyclus.
- Kwalificatienorm: coatingslijm ≥ B-klasse na 20 cycli.
3Simulatie van de werkelijke werkomstandigheden:
- Kustgebied: Cl-concentratie ≥ 200 mg/m3, de coating moet een silane koppelingsmiddel bevatten (om de dichtheid te verbeteren).
- Industriële sector: in een milieu met SO2-vervuiling wordt de voorkeur gegeven aan coatings met molybdaatcorrosie-remmers.
Geval: De airconditioners van Haier in de Zuidoost-Aziatische markt maken gebruik van een dubbelschaalcoating (onderlaag zirconium + oppervlakte laag SiO2 composiet), met een levensduur van zoutspray van 1200 uur,50% hoger dan bij een eenlaagse coating.