เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไมโครช่อง

ไมโครแชนเนลหรือที่รู้จักกันในชื่อเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนไมโครแชนเนลคือเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเทียบเท่ากับ 10-1000μm ท่อแบนของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนมีช่องการไหลขนาดเล็กหลายสิบช่อง และปลายทั้งสองด้านของท่อแบนเชื่อมต่อกับตัวสะสมแบบวงกลม ตัวแยกถูกจัดเรียงไว้ในท่อสะสมเพื่อแยกเส้นทางการไหลของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนออกเป็นหลายกระแส

ประเภทโหมดการประมวลผลวัสดุประเภท
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไมโครช่องสามารถแบ่งออกเป็นเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไมโครช่องและเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไมโครช่องขนาดใหญ่ตามขนาด

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไมโครไมโครช่องเป็นเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนขนาดกะทัดรัด น้ำหนักเบา และมีประสิทธิภาพ ซึ่งออกแบบมาเพื่อตอบสนองความต้องการของการพัฒนาอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ รูปแบบโครงสร้างของมันประกอบด้วยตัวแลกเปลี่ยนความร้อนขนาดเล็กแบบไหลข้ามแผ่น และเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนขนาดเล็กที่มีรูพรุนแบบตาข่ายเผาผนึก
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไมโครช่องขนาดใหญ่ส่วนใหญ่จะใช้ในระบบทำความเย็นอุตสาหกรรมแบบดั้งเดิม การใช้ความร้อนเหลือทิ้ง เครื่องปรับอากาศรถยนต์ เครื่องปรับอากาศในครัวเรือน เครื่องทำน้ำอุ่นปั๊มความร้อนและอื่น ๆ รูปแบบโครงสร้างคือหม้อน้ำท่อไหลแบบขนานและหม้อน้ำไหลข้ามสามมิติ เนื่องจากภายนอกมีขนาดใหญ่ (สูงถึง 1.2 ม. x 4 ม. x 25.4 มม.) เส้นผ่านศูนย์กลางไฮดรอลิกของไมโครช่องต่ำกว่า 0.6~1 มม. ดังนั้นจึงเรียกว่าเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนไมโครช่องขนาดใหญ่ .

วัสดุ
วัสดุที่ใช้ได้สำหรับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบช่องไมโครขนาดเล็กคือ: โพลีเมทิลเมทาคริเลต, นิกเกิล, ทองแดง, สแตนเลส, เซรามิก, ซิลิคอน, Si3N4 และอลูมิเนียม ประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนต่อหน่วยปริมาตรของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไมโครช่องโดยใช้วัสดุนิกเกิลนั้นสูงกว่าวัสดุโพลีเมอร์ที่เกี่ยวข้องมากกว่า 5 เท่า และประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนต่อมวลหน่วยก็เพิ่มขึ้น 50% เช่นกัน
การใช้วัสดุทองแดงสามารถแปรรูปแผ่นโลหะให้เป็นช่องของเหลวขนาดเล็กและเรียบได้ สามารถควบคุมขนาดครีบและความหนาของแผ่นได้อย่างแม่นยำถึงหลายสิบไมครอน และโครงสร้างการไหลข้ามของแผ่นสามารถเกิดขึ้นได้โดยการประสาน และความร้อน ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายโอนสามารถเข้าถึง 45MW/(m3·K) ซึ่งมากกว่าเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนขนาดกะทัดรัดแบบดั้งเดิมถึง 20 เท่า
การใช้ซิลิคอน Si3N4 และวัสดุอื่น ๆ สามารถผลิตโครงสร้างโครงสร้างหลายชั้นที่ซับซ้อนมากขึ้น ผ่านกระบวนการแกะสลักแบบแอนไอโซทรอปิกสามารถทำให้การประมวลผลของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนใหม่เสร็จสมบูรณ์ การใช้แซนวิชและเทคโนโลยีการซ้อนสามารถผลิตโครงสร้างและขนาดได้หลากหลาย เช่นช่องทางสำหรับโครงสร้างปิรามิดของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน

โหมดการประมวลผล
ด้วยการปรับปรุงเทคโนโลยีการตัดเฉือนขนาดเล็ก ทำให้สามารถประมวลผลเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนขนาดเล็กที่มีประสิทธิภาพซึ่งมีความลึกของช่องการไหลตั้งแต่ไม่กี่ไมครอนไปจนถึงหลายร้อยไมครอนได้ เทคโนโลยีการตัดเฉือนขนาดเล็กดังกล่าวประกอบด้วย: การพิมพ์หิน เทคโนโลยีการกัดด้วยสารเคมี เทคโนโลยีการฉีดขึ้นรูปแบบหล่อด้วยไฟฟ้าด้วยการพิมพ์หิน (LIGA) เทคโนโลยีการตัดเพชร การตัดลวด และเทคโนโลยีการประมวลผลลำแสงไอออน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนขนาดเล็กที่มีรูพรุนแบบตาข่ายซินเทอร์ทำโดยผงโลหะวิทยา การประมวลผลไมโครแชนเนลในขนาดใหญ่มีความแตกต่างอย่างมากจากการประมวลผลไมโครแชนเนลในระดับไมโคร และแบบแรกนั้นต้องการเทคโนโลยีการประมวลผลและการผลิตที่มีประสิทธิภาพมากกว่า

โอกาสและข้อได้เปรียบในการสมัคร
ไมโครอิเล็กทรอนิกส์และการใช้งานด้านอื่นๆ
สาขาไมโครอิเล็กทรอนิกส์เป็นไปตามการพัฒนาอย่างรวดเร็วของกฎของมัวร์ ด้วยการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องของการรวมทรานซิสเตอร์ ความหนาแน่นความร้อนของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ความเร็วสูงสูงถึง 5 ~ 10MW/m2 การกระจายความร้อนกลายเป็น "คอขวด" หลักในการพัฒนา และการเปลี่ยนอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนแบบเดิมด้วยเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไมโครช่องกลายเป็นเทรนด์ที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ ดังนั้น เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไมโครช่องสัญญาณจะมีแนวโน้มการใช้งานที่กว้างขวางในหลายสาขา เช่น การบินและอวกาศ การรักษาทางการแพทย์สมัยใหม่ วิศวกรรมเคมีและชีวภาพ ซึ่งต้องอาศัยเทคโนโลยีฝังตัวและการประมวลผลประสิทธิภาพสูงเป็นอย่างมาก

การใช้งานเครื่องปรับอากาศและเครื่องทำน้ำอุ่น
ด้วยเทคโนโลยีการถ่ายเทความร้อนแบบไมโครแชนเนลที่ค่อยๆ เติบโต อุตสาหกรรมเครื่องปรับอากาศในรถยนต์และอุตสาหกรรมเครื่องปรับอากาศในบ้าน (เช่น Midea) ได้เริ่มผลิตผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องกัน โชคดีที่อุตสาหกรรมเครื่องทำน้ำอุ่นพลังงานลมร้อนในปัจจุบันได้เริ่มเข้าสู่วงการไมโครแชนเนลแล้ว ในปี 2012 บริษัท Guangdong Tongyi Electric Appliance Co., LTD. หรือที่รู้จักในชื่อ "ผู้สร้างพลังงานอากาศ" ได้พัฒนาหน่วยปั๊มความร้อนแบบไมโครไซเคิล ประกาศความสำเร็จในการนำเทคโนโลยี "ไมโคร-แชนเนล" มาประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมพลังงานอากาศ ส่งผลให้อุตสาหกรรมเครื่องทำน้ำอุ่นพลังงานลมเข้าสู่ยุค "ไมโคร-แชนเนล"

ข้อได้เปรียบในการใช้งาน
1 การประหยัดพลังงาน การประหยัดพลังงานถือเป็นดัชนีสำคัญของเครื่องปรับอากาศในปัจจุบัน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบทั่วไปนั้นยากต่อการผลิตผลิตภัณฑ์คุณภาพสูง เช่น มาตรฐานประสิทธิภาพการใช้พลังงาน Class I และเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไมโครช่องจะเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดในการแก้ปัญหา
2. ประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนดีเยี่ยม ในเครื่องปรับอากาศในครัวเรือน เมื่อขนาดช่องไหลน้อยกว่า 3 มม. กฎหมายการถ่ายเทความร้อนแบบสองเฟสของแก๊ส-ของเหลวและการเปลี่ยนเฟสจะแตกต่างจากขนาดที่ใหญ่กว่าปกติ ยิ่งช่องเล็กลง ผลกระทบขนาดนี้ก็จะยิ่งชัดเจนมากขึ้น เมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางด้านในของท่อมีขนาดเล็กเพียง 0.5~1 มม. ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนแบบพาความร้อนจะเพิ่มขึ้น 50%~100% การใช้เทคโนโลยีการถ่ายเทความร้อนที่เพิ่มขึ้นนี้กับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนของเครื่องปรับอากาศ คาดว่าจะสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนของเครื่องปรับอากาศได้อย่างมีประสิทธิภาพ และสามารถปรับปรุงน้ำประหยัดพลังงานได้ด้วยการเปลี่ยนโครงสร้าง กระบวนการ และมาตรการการถ่ายเทความร้อนที่เพิ่มขึ้นอย่างเหมาะสม ฝั่งอากาศ
ใช่.
3 ศักยภาพในการส่งเสริมการขาย เทคโนโลยีเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไมโครช่องยังมีศักยภาพในการส่งเสริมเครื่องทำน้ำอุ่นพลังงานลมในด้านการผลิตเครื่องปรับอากาศ ซึ่งสามารถปรับปรุงขีดความสามารถในการแข่งขันของผลิตภัณฑ์และการพัฒนาที่ยั่งยืนขององค์กรได้อย่างมาก

เมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนทั่วไป เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไมโครช่องไม่เพียงแต่มีขนาดเล็ก ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนสูง ประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนสูง และสามารถตอบสนองมาตรฐานประสิทธิภาพพลังงานที่สูงขึ้น แต่ยังมีประสิทธิภาพแรงดันที่ดีเยี่ยม สามารถเป็น CO2 ได้ เครื่องทำความเย็นขนาดกลางที่ทำงานซึ่งสอดคล้องกับข้อกำหนดด้านการคุ้มครองสิ่งแวดล้อมได้รับความสนใจอย่างกว้างขวางจากสถาบันการศึกษาและอุตสาหกรรมทั้งในและต่างประเทศ เทคโนโลยีที่สำคัญของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไมโครช่อง - วิธีการผลิตท่อไหลแบบขนานแบบไมโครช่องได้ค่อยๆ เติบโตในประเทศจีน ซึ่งทำให้สามารถใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไมโครช่องขนาดใหญ่ได้