In der Suche nach energieeffizienten Kühlsystemen, die strengen Umweltstandards entsprechen, hat sich hydrophile Aluminiumfolie als ein Spielwechsel in der modernen HVAC-Innovation herausgestellt.Da die weltweite Nachfrage nach Klimaanlagen steigt, die höchste thermische Leistung mit Nachhaltigkeit in Einklang bringenDiese mit einer mikroskopisch porösen, hydrophilen Schicht beschichtete, technisch hergestellte Folie definiert die Effizienz von Verdampfer- und Kondensatorspulen neu.
Die führenden Hersteller setzen nunHydrophile Aluminiumfoliefür Klimaanlagen nicht nur wegen der um 30% höheren Wärmeübertragungsraten im Vergleich zu herkömmlichen Folien, sondern auch wegen ihrer Korrosionsbeständigkeit, die die Lebensdauer der Geräte in feuchten Klimazonen verlängert.In diesem Artikel wird untersucht, wie fortschrittliche hydrophile Beschichtungen gegen die Frostbildung vorgehen, den Energieverbrauch um bis zu 15% zu reduzieren und sich an die EPA-Kühlmittelübergreifenden Protokolle anzupassen, wodurch dieses Material zum Eckpfeiler des HVAC-Designs der nächsten Generation wird.
Was ist eine hydrophile Folie?
Im Vergleich zu gewöhnlicher Aluminiumfolie weist die hydrophile Folie eine hydrophile Beschichtung und eine korrosionsschützende Beschichtung auf der Oberfläche auf.Hydrophile Aluminiumfolie wird hauptsächlich für Klimageradiatorflossen verwendet.
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, wodurch die Wärmeaustauschfläche erhöht, die Kühl- und Heizgeschwindigkeit beschleunigt und Lärm effektiv vermieden wird.
Hydrophiler Aluminiumfolie ist eine Art Klimaanlagefolie, die jedoch nicht vollständig als Klimaanlagefolie betrachtet werden kann.Korrosionsbeständige Aluminiumfolie, hydrophobe Aluminiumfolie, Schmierfolie usw. sind ebenfalls Klimaanlagenfolien.
Hydrophile Aluminiumfolienlegierung
Hydrophile Aluminiumfolie ist ein wichtiges Material, das in Kühlgeräten wie Haushalts-Klimaanlagen, Kühlschränken, Automobil-Klimaanlagen und Automobil-Wassertanks weit verbreitet ist.
| Serie/Legierung | 1000-Serie: 1100, 1200 Serien 3000: 3003, 3102, 3015 8000-Serie: 8011, 8079 |
| Temperatur | O, H22, H24, H26, usw. |
| Stärke | 0.08-0.2 mm |
| Breite | 1400 mm, angepasst |
| Innerer Durchmesser | 76/152/200 mm |
| Schlüsselmerkmale | 1xxx-Serie: Reinheit von mehr als 99% und hervorragende Korrosionsbeständigkeit 3xxx-Serie: Mn-verstärkte Festigkeit, ausgezeichnete Tiefenziehung 8xxx-Serie: Fe/Si-Optimierung, verbesserte Brachbarkeit |
| HVAC-Anwendungen | Serie 1000: Feuchte Küstenumgebungen Serien 3000: Hochdruckkondensatorspulen 8000-Serie: Mehrschichtgeschweißte Wärmetauscher |
Industriestandardmaße:
| Parameter | Reichweite | Typischer HVAC-Anwendungsfall |
| Stärke | 00,08 ∼0,2 mm | 0.1 mm für Mikrokanale, 0,15 mm für Rohrflossen |
| Breite | 300 ∼ 1300 mm | 950 mm (Standardspulenbreite für Carrier/Trane) |
| Spulenlänge | 2,0008000 m | Optimiert für das Hochgeschwindigkeitsstempeln (≥ 120 Flossen/min) |
Die hydrophile Luftkonditionierungsfolie verwendet hauptsächlich Aluminiumlegierungen der Baureihen 3xxx und 8xxx unter Berücksichtigung der Festigkeit, Formbarkeit und Korrosionsbeständigkeit.
- 8011-Legierung: enthält Fe 0,5%-1,0%, Si 0,4%-0,8%, H18-Zustand (Zugfestigkeit ≥160 MPa). Der Vorteil liegt in der hervorragenden Lötkompatibilität und eignet sich für mehrschichtige Verbundwärmetauscher.Der hohe Fe-Gehalt kann die Körner verfeinern und die Dimensionsstabilität von gestempelten Flossen verbessern (Toleranz ± 0,02 mm).
- 3102-Legierung: enthält Mn 0,05%-0,20%, Cu≤0,05% und O temper (weiche Temperatur).Aber seine Korrosionsbeständigkeit ist etwas geringer als 8011 und muss auf Beschichtungsschutz angewiesen sein..
Leistungsvergleich:
| Parameter | 8011 H18 | 3102 O |
| Spannungsstärke | 160 bis 180 MPa | 80 bis 100 MPa |
| Verlängerung | 2% bis 4% | 25% bis 30% |
| Anwendbares Verfahren | Schweißen mit hoher Frequenz | Stempel/Bogen |
| Kosten | Mittlerer | Niedrig |
Derzeit bevorzugt der nordamerikanische Markt Legierung 3102 für korrosionsarme Umgebungen, während der asiatische Markt hauptsächlich Legierung 8011 verwendet, um mit hohen Feuchtigkeitsproblemen umzugehen.
Hydrophile Beschichtungstechnologie und -erkennung
Zu den Kerntechnologien von hydrophilen Beschichtungen gehören Vorbehandlung, Beschichtungsformulation und Härteverfahren.
1. Vorbehandlung:
- Entfettung: alkalisches Reinigungsmittel (pH 10-12) zur Entfernung von Walzöl.
- Chemische Umwandlung: Zirkonierung ohne Chrom (ZrO2 50-100 mg/m2), Ersatz traditioneller Chromate (RoHS-Konformität).
2. Beschichtungsformel:
- Harzmatrix: Acrylharz (Temperaturbeständigkeit -30°C ~ 130°C) oder epoxy-modifiziertes Silikon (Temperaturbeständigkeit> 150°C).
- Funktionale Zusatzstoffe: Nano-SiO2 (verbesserte Verschleißfestigkeit), quaternäres Ammoniumsalz (antibakteriell), Phosphat (verbesserte Haftung).
3- Härtungsverfahren:
- Heißluftgehärtung: 3-5 Minuten bei 180°C bis 220°C, um eine vernetzte Netzwerkstruktur zu bilden.
4. Verfahren zur Prüfung der Beschichtungsleistung:
- Kontaktwinkelprüfung: Gemäß GB/T 30447-2013 wird ein Kontaktwinkelmessgerät (wie Krüss DSA100) verwendet.
- Festhaltungsprüfung: Kreuzschließverfahren (ISO 2409), Einstufung 0-5 (0 bedeutet kein Schälen).
- Feuchtigkeits- und Hitzebeständigkeit: 500 Stunden bei 85°C/85 RH, die Beschichtung hat keine Blasenbildung oder Peeling.
Das technische Whitepaper von Gree's aus dem Jahr 2023 zeigt, dass hydrophile Folie mit Nano-Kompositbeschichtung die Lebensdauer der Flossen auf mehr als 15 Jahre verlängern kann.
Wie wählt man die Dicke einer hydrophilen Folie?
Die Dicke der hydrophilen Folie muss die Wärmeleitfähigkeit, Festigkeit und Kosten ausgleichen:
1. 0,1 mm Folie (Toleranz ± 0,005 mm):
- Vorteile: Leichtgewicht (30% Gewichtsreduzierung), geeignet für Mikrokanalarwärmetauscher (12% Reduktion des Druckabfalls auf der Kältemittelseite).
- Anwendungsbereiche: Haushaltsluftkonditioner mit variabler Frequenz (wie Midea), kommerzielle VRF-Systeme.
- Einschränkungen: Stempeltiefe ≤ 5 mm, andernfalls leicht zu knacken.
2. 0,15 mm Folie (Toleranz ± 0,008 mm):
- Vorteile: hohe Steifigkeit (40% höhere Einsturzsicherheit), geeignet für eine lange Flosse (> 15 mm).
- Anwendungsbereiche: industrielle Kühlgeräte, Niedertemperaturwärmepumpen (Umgebung -25°C).
- Einschränkungen: Die Materialkosten steigen um 20% und es bedarf einer Hochtonnage-Schlagpresse (> 200 Tonnen).
3Die Formel für die Berechnung der Hydrophilfoliendicke: t=PxL2 / 8xσxh
- Dazu gehören: t = Dicke, P = Winddruck, L = Flossenlänge, σ = Ausbeugungskraft, h = Flossenhöhe.
- Zum Beispiel verwendet eine 5 PS starke Klimaanlage bei einer Windgeschwindigkeit von 2 m/s eine 0,12 mm große Folie (Leistungsstärke ≥ 120 MPa), die sowohl Kosten als auch Verformungsbeständigkeit berücksichtigen kann.
Wie beurteilt man die Korrosionsbeständigkeit von hydrophiler Folie?
Die Korrosionsbeständigkeit ist der wichtigste Indikator für eine hydrophile Folie.
1. Neutraler Salzsprühversuch (NSS):
- Standard: ASTM B117, 5% NaCl-Lösung, kontinuierliches Sprühen bei 35°C.
- Qualifizierungsnorm: 8011-Legierung + H18-Folien müssen mindestens 720 Stunden lang frei von rotem Rost sein.
2. Zyklische Korrosionsprüfung (CCT):
- Standard: SAE J2334, simulierter Trocknungs-Salzsprühzyklus mit feuchter Hitze (50°C/100% RH).
- Qualifizierungsstandard: Beschichtungsabhängigkeit ≥ B-Grad nach 20 Zyklen.
3. Simulation der tatsächlichen Arbeitsbedingungen:
- Küstengebiet: Cl−-Konzentration ≥ 200 mg/m3, die Beschichtung muss Silan-Kopplungsmittel enthalten (um die Dichte zu verbessern).
- Industriegebiet: In Umgebungen mit SO2-Verunreinigung sind Beschichtungen mit Korrosionshemmern aus Molybdaten bevorzugt.
Fall: Die Klimaanlagen von Haier in Südostasien verwenden eine Doppelschichtbeschichtung (Unterschicht Zirkonium + Oberflächenschicht SiO2-Verbundwerkstoff) mit einer Lebensdauer von 1.200 Stunden bei Salzspray.50% höher als bei einer einlagigen Beschichtung.