新寵材料：銅鋁連接管在空調中的應用

龍志強

【摘 要】近日，多家大型空調品牌如格力、海爾、科龍等都開始采用銅鋁連接管來替代原來的銅連接管，這一變革符合全國人大修訂的《節約能源法》，得到了同行業的認同。銅鋁連接管較銅管有著獨特的優勢，成為空調用材中的新寵材料。本研究綜述了空調及其發展歷程介紹、銅鋁連接管的優勢分析、空調連接管的應用分析等內容。

【關鍵詞】銅鋁連接管；節能；環保

據資料顯示，目前我國每年空調生產量已達到5100萬臺，選用銅鋁連接管代替傳統的銅管，即實現以鋁代銅，具有重要的節能環保意義。專家研究發現采用銅鋁連接管不僅能夠節約大量的電能，而且可以節約銅資源，為可持續發展戰略做出貢獻。銅鋁連接管技術發展經歷了一定的過程，銅鋁連接管具有一些明顯的優勢，在空調的實際生產中得到了廣泛地應用。不過隨著技術的發展，這些功能材料還會不斷地更新。

1 空調及其發展歷程介紹

1.1 空調的相關介紹

空調是人們生活中非常常見的，給人們的生活創造了非常舒適的環境，并且空調在很多國家都得到了比較廣泛地應用。而空調它具體指的是用人工手段，對建筑物內環境空氣的溫度、濕度以及潔凈度等參數進行調節和控制的過程，主要包括了空調制冷和制熱過程，而且這些功能的實現是依賴于壓縮機、冷凝器、蒸發器以及毛細管組件等，這些部分都發揮著不可替代的作用。

空調的制冷及制熱原理為：首先，是空調制冷原理。空調的制冷系統有以下部分組成，它包含了壓縮機、冷凝器、蒸發器、膨脹閥等部分，而空調制冷的具體原理是各制冷系統中元件的綜合作用，這幾個制冷部分通過連接形成一個封閉系統，在這個封閉的系統中壓縮機將蒸發器所產生的低溫低壓制冷劑蒸氣吸入汽缸內，然后通過一系列的作用將汽缸內的高壓制冷制蒸氣排到冷凝器中，在冷凝器的作用下，制冷劑變成液態，再通過膨脹閥的作用進入蒸發器，在蒸發器內制冷劑汽化，這整個過程實現了制冷效果。其次，是空調制熱原理。壓縮機吸入低壓氣體經過壓縮變成高溫高壓氣體，高溫氣體通過換熱器把水溫提高，高溫氣體會冷凝變成液體，而液體在進入蒸發器進行蒸發，液體經過蒸發器后變成低壓低溫氣體，低溫氣體再次被壓縮機吸入進行壓縮，不斷地循環下去就實現了制熱過程。

1.2 空調的發展歷程介紹

空調的發展經歷了一個比較漫長的過程，空調的起源比較早，大約在公元前一千年左右的時候，波斯人就發明了一種可以進行空氣調節的系統，而在近代英國科學家發現了發現壓縮及液化某種氣體可以將空氣冷凍，這個現象的發現推動了空調進一步發展，只不過當時還停留在理論階段。在20世紀初，首個電力推動空氣調節系統誕生，而在1915年誕生了世界上最大的一家空調公司，但最初空調的發展不是為人們服務的，真正將空調用于人身上是在1924年。大多數的人是在電影院里第一次接觸空調的，也正是因為空調的存在，夏季成為人們看電影的季節，而空調的普及應該是在20世紀70年代左右。隨后的時間里，空調也得到了不斷地發展，空調技術也在快速地發展。

2 銅鋁連接管的優勢分析

2.1 節能性能良好

銅鋁連接管的優勢表現在節能性能良好，空調是一個耗電的裝置，因此空調的節能性能是一個衡量空調質量的重要指標。空調器室內機與室外機的連接管是空調的一個重要的部件，而且連接管的材質可以影響整個系統節能的效果，連接管的傳熱效率低的時候更能起到節能效果，換一種說法就是連接管的隔熱效果越好越能節省電量，在傳統的連接管材料選擇時，通常會采用銅管，并且會在銅管外加一層保溫套[1]，目的是要降低溫度的散失，而銅鋁管的導熱系數要遠小于銅管，也正因為如此，才起到了更好地節能作用。

2.2 管道強度高、性能優、壽命長

銅鋁連接管是采用一種特殊的焊接技術制成的，這種焊接技術保證了連接管不會出現裂縫問題，銅鋁連接管的焊縫強度要遠高于銅管和鋁管，這也就決定了銅鋁連接管的高性能。另外，銅鋁連接管的內壁還不會產生腐蝕，這可能是因為鋁質材料制冷劑不含水分，傳統的空調制作中也是利用了鋁質材料的這一特性，采用鋁質材料的連接空調也占有很大數量，銅鋁管的耐腐蝕性也就鑄就了它的長壽命，所以說銅鋁連接管不僅具有管道強度高、性能優的特點，同時還具有使用壽命長的特點[2]，這些特點也決定了它在空調制作中的廣泛使用。

易于安裝和移機銅鋁管便于安裝和移機主要是因為它的彎曲性能優良，鋁這種材質較軟，所以合成的銅鋁管也是一種材質軟的材料，使得銅鋁管有很好的強度，這個特點是非常有利于安裝和移機的，在空調的研究過程中，曾經試圖通過降低銅管的厚度來降低成本，但是銅管厚度不夠就會出現凹陷或者折扁，這就很容易造成連接管與內外機之間密封效果不好，甚至發生泄漏，從而影響到空調的工作效率，所以說銅鋁管是銅管的優良替代材料。

3 空調連接管的應用分析

3.1 空調中的銅替代技術

傳統的空調制作中，空調器室內機與室外機的連接管主要采用的銅管，但是由于銅資源的緊張以及銅管的一些缺點，決定了銅管不能在空調制作中長期使用，我國銅資源相對比較匱乏，利用銅管造價過高，而同時受到了銅管的特殊性質，導致制作過程中不能銅管降低管厚度來節約成本，所以就要求開發新的連接管。隨著技術的不斷發展，慢慢地利用鋁質的連接管，鋁質連接管相比銅管有很多明顯的優勢，比如說使用壽命長、便于安裝等[2]，鋁質連接管在我國空調制造業中得到了比較廣泛地應用，我國的鋁質連接管空調占有很大的數量，但又由于鋁質連接管的強度不夠，因此又開發出銅鋁連接管，這種銅鋁連接管要優于銅管和鋁管，生產出的空調性能也要優于傳統制作的空調，我國的空調中的銅替代技術還在不斷地發展。

3.2 銅鋁連接管的技術性分析

銅鋁連接管指的是銅鋁銅復合結構空調器連接管，主要是將原來的銅管用一部分鋁來代替，從而改變連接管的強度、性能。銅鋁連接管的技術性分析主要涉及到鋁管的承壓力、銅鋁管的耐腐蝕性以及銅鋁管焊接的可靠性等。因為，理論上鋁管的承壓力要遠小于銅管，所以要進行鋁管的承壓力分析來保證銅鋁管的可靠；雖然鋁管具有很好的耐腐蝕性，但是為了保證連接管的可靠，就需要做銅鋁管的耐腐蝕性分析，而且也有必要對銅鋁管表面進行相應的化學處理，來提高銅鋁管的耐腐蝕性；在銅鋁管焊接可靠性分析過程中，主要進行密封性能、抗拉抗彎強度性能、鹽霧試驗以及熱周期性能試驗[3]?？傊?，銅鋁管的技術分析目的在于保證銅鋁管使用的可靠性。

3.3 銅鋁連接管的經濟性分析

銅鋁連接管的經濟性分析主要是針對空調生產成本進行的，我國是一個空調生產和使用大國，同時我國的銅礦資源相比鋁礦而言是比較匱乏的，而且開采銅礦的成本也是很高的，因此在空調的制作過程中選擇用鋁代替銅，有人曾估算過，采用銅鋁管材料生產空調的成本要遠低于銅管制作的空調。

4 結語

空調是現代人們生活的必須品，特別是在全球變暖的今天，人們的生活環境發生了很大變化，特別是夏季的酷熱給人們造成了很大的困擾，而空調的應用，幫助人們度過炎熱的夏天。因此，要不斷地研發出新的空調制作技術，同時也要開發出新的、性能好的替代材料。

【參考文獻】

[1]趙越，黃聿川，左鐵軍.實現鋁代銅是制冷行業發展的必然趨勢[J].家電科技， 2012（09）：56-58.

[2]李遠方.銅鋁連接管破難題 空調巨頭共推新材[N].中國工商報，2011（07）：2-3.

[3]王忠良.銅鋁復合技術讓空調業很“涼爽”[N].中國有色金屬報，2010（06）：6-7.

[責任編輯：薛俊歌]