In de zoektocht naar energie-efficiënte koelsystemen die voldoen aan strenge milieunormen, is hydrofiele aluminiumfolie een game-changer gebleken in moderne HVAC-innovatie. Nu de wereldwijde vraag naar airconditioners die piekthermische prestaties combineren met duurzaamheid toeneemt, herdefinieert deze ontwikkelde folie—bekleed met een microscopisch poreuze hydrofiele laag—de efficiëntie van verdamper- en condensor coils.
Toonaangevende fabrikanten geven nu de voorkeur aan hydrofiele aluminiumfolie voor airconditioners, niet alleen vanwege de 30% hogere warmteoverdrachtssnelheden in vergelijking met conventionele folies, maar ook vanwege de anti-corrosie-eigenschappen die de levensduur van apparatuur in vochtige klimaten verlengen. Dit artikel onderzoekt hoe geavanceerde hydrofiele coatings ijsvorming bestrijden, het energieverbruik met wel 15% verminderen en in lijn zijn met de EPA-protocollen voor de overgang naar koelmiddelen, waardoor dit materiaal de hoeksteen wordt van het volgende generatie HVAC-ontwerp.
Wat is hydrofiele folie?
In vergelijking met gewone aluminiumfolie heeft hydrofiele folie een hydrofiele coating en een anti-corrosiecoating op het oppervlak. Hydrofiele aluminiumfolie wordt voornamelijk gebruikt voor radiatorvinnen van airconditioners.
Het principe van het gebruik van hydrofiele folie in de airconditioningindustrie is dat het gecondenseerde water in de airconditioner zich snel over de hydrofiele folie verspreidt en niet condenseert tot waterdruppels, waardoor het warmte-uitwisselingsgebied wordt vergroot, de koel- en verwarmingssnelheid wordt versneld en geluid effectief wordt vermeden.
Hydrofiele aluminiumfolie is een type airconditioningfolie, maar kan niet volledig als airconditioningfolie worden beschouwd. Naast hydrofiele folie zijn ook ongecoate aluminiumfolie, corrosiebestendige aluminiumfolie, hydrofobe aluminiumfolie, smerende aluminiumfolie, enz. airconditioningfolies.
Aluminium Hydrofiele Folie Legering
Hydrofiele aluminiumfolie is een belangrijk materiaal dat veel wordt gebruikt in koelapparatuur zoals huishoudelijke airconditioners, koelkasten, auto-airconditioners en autowatertanks.
| Serie/Legering | 1000-serie: 1100, 1200 3000-serie: 3003, 3102, 3015 8000-serie: 8011, 8079 |
| Hardheid | O, H22, H24, H26, etc. |
| Dikte | 0,08-0,2 mm |
| Breedte | 1400 mm, aangepast |
| Binnendiameter | 76/152/200 mm |
| Belangrijkste Eigenschappen | 1xxx-serie: 99%+ zuiverheid, superieure corrosiebestendigheid 3xxx-serie: Mn-verbeterde sterkte, uitstekend dieptrekken 8xxx-serie: Fe/Si-optimalisatie, verbeterde soldeerbaarheid |
| HVAC-toepassingen | 1000-serie: Vochtige kustgebieden 3000-serie: Hogedrukcondensorspoelen 8000-serie: Meerlaagse gesoldeerde warmtewisselaars |
Industriestandaard Afmetingen:
| Parameter | Bereik | Typische HVAC-gebruikssituatie |
| Dikte | 0,08–0,2 mm | 0,1 mm voor microkanaal, 0,15 mm voor buis-vin |
| Breedte | 300–1.300 mm | 950 mm (standaard spoelbreedte voor Carrier/Trane) |
| Spoellengte | 2.000–8.000 m | Geoptimaliseerd voor snelle stempeling (≥120 vinnen/min) |
Airconditioning hydrofiele folie gebruikt voornamelijk aluminiumlegeringen uit de 3xxx- en 8xxx-serie, rekening houdend met sterkte, vormbaarheid en corrosiebestendigheid.
- 8011-legering: bevat Fe 0,5%-1,0%, Si 0,4%-0,8%, H18-toestand (trekvastheid ≥160 MPa). Het voordeel ligt in de uitstekende soldeercompatibiliteit en is geschikt voor meerlaagse composietwarmtewisselaars. Het hoge Fe-gehalte kan de korrels verfijnen en de maatvastheid van gestempelde vinnen verbeteren (tolerantie ±0,02 mm).
- 3102-legering: bevat Mn 0,05%-0,20%, Cu≤0,05% en O-hardheid (zachte hardheid). Het staat bekend om zijn hoge rek (≥25%) en is geschikt voor complexe vinontwerpen (zoals lamellentype), maar de corrosiebestendigheid is iets minder dan 8011 en moet vertrouwen op coatingbescherming.
Prestatievergelijking:
| Parameter | 8011 H18 | 3102 O |
| Treksterkte | 160-180 MPa | 80-100 MPa |
| Rek | 2%-4% | 25%-30% |
| Toepasbaar proces | Solderen/hoogfrequent lassen | Stempelen/buigen |
| Kosten | Midden | Laag |
Momenteel geeft de Noord-Amerikaanse markt de voorkeur aan 3102-legering voor omgevingen met lage corrosie, terwijl de Aziatische markt meestal 8011-legering gebruikt om de uitdagingen van hoge luchtvochtigheid aan te gaan.
Hydrofiele Coatingtechnologie En Detectie
De kerntechnologieën van hydrofiele coatings omvatten voorbehandeling, coatingsamenstelling en uithardingsprocessen.
1. Voorbehandeling:
- Ontvetten: alkalisch reinigingsmiddel (pH 10-12) om walsolie te verwijderen.
- Chemische conversie: chroomvrije zirconisatiebehandeling (ZrO₂ 50-100 mg/m2), ter vervanging van traditionele chromaten (RoHS-conformiteit).
2. Coatingformule:
- Harsmatrix: acrylhars (temperatuurbestendigheid -30℃~130℃) of epoxy-gemodificeerde siliconen (temperatuurbestendigheid>150℃).
- Functionele additieven: nano-SiO₂ (verbeterde slijtvastheid), quaternair ammoniumzout (antibacterieel), fosfaat (verbeterde hechting).
3. Uithardingsproces:
- Hete lucht uitharding: 3-5 minuten bij 180℃-220℃ om een vernetwerkstructuur te vormen.
4. Methoden om de prestaties van de coating te testen:
- Contacthoektest: Volgens GB/T 30447-2013, gebruik een contacthoekmeter (zoals Krüss DSA100).
- Hechttest: Kruis-hatch-methode (ISO 2409), beoordeling 0-5 (0 betekent geen afschilfering).
- Vocht- en hittebestendigheid: 500 uur in een omgeving van 85℃ / 85% RV, de coating vertoont geen blaarvorming of afschilfering.
Het technische whitepaper van Gree uit 2023 laat zien dat hydrofiele folie met nano-composietcoating de levensduur van de vin kan verlengen tot meer dan 15 jaar.
Hoe de dikte van hydrofiele folie te kiezen?
De dikte van de hydrofiele folie moet de thermische geleidbaarheid, sterkte en kosten in evenwicht brengen:
1. 0,1 mm folie (tolerantie ±0,005 mm):
- Voordelen: lichtgewicht (30% gewichtsvermindering), geschikt voor microkanaalwarmtewisselaars (12% vermindering van drukval aan de koelmiddelzijde).
- Toepassingen: huishoudelijke airconditioners met variabele frequentie (zoals Midea), commerciële VRF-systemen.
- Beperkingen: stempeldiepte ≤5 mm, anders scheurt het gemakkelijk.
2. 0,15 mm folie (tolerantie ±0,008 mm):
- Voordelen: hoge stijfheid (40% toename van de anti-instortingscapaciteit), geschikt voor lang vinontwerp (>15 mm).
- Toepassingen: industriële chillers, warmtepompen met lage temperatuur (-25℃ omgeving).
- Beperkingen: materiaalkosten stijgen met 20% en er is een ponsmachine met een hoog tonnage (>200 ton) vereist.
3. Berekeningsformule voor de dikte van hydrofiele folie: t=PxL2 / 8xσxh
- Waarbij: t = dikte, P = winddruk, L = vin-spanwijdte, σ = vloeigrens, h = vinhoogte.
- Een airconditioner van 5 pk gebruikt bijvoorbeeld 0,12 mm folie (vloeigrens ≥ 120 MPa) bij een windsnelheid van 2 m/s, wat rekening kan houden met zowel kosten als anti-vervormingseisen.
Hoe de corrosiebestendigheid van hydrofiele folies te evalueren?
Corrosiebestendigheid is de kernindicator van hydrofiele folie. De evaluatiemethoden omvatten:
1. Neutrale zoutsproeitest (NSS):
- Standaard: ASTM B117, 5% NaCl-oplossing, continu spuiten bij 35℃.
- Kwalificatiestandaard: 8011-legering + H18-folie moet ≥720 uur vrij zijn van rode roest.
2. Cyclische corrosietest (CCT):
- Standaard: SAE J2334, gesimuleerde natte hitte (50℃/100%RV)-droog-zoutsproeicyclus.
- Kwalificatiestandaard: Coatinghechting ≥B-kwaliteit na 20 cycli.
3. Simulatie van de werkelijke werkomstandigheden:
- Kustgebied: Cl⁻-concentratie ≥200 mg/m³, de coating moet silaan-koppelingsmiddel bevatten (om de dichtheid te verbeteren).
- Industriegebied: In een SO₂-vervuilingsomgeving hebben coatings die molybdaatcorrosieremmers bevatten de voorkeur.
Casus: De airconditioners van Haier in de Zuidoost-Aziatische markt gebruiken een dubbellaagse coating (onderlaag zirkonium + oppervlaktelaag SiO₂ composiet), met een zoutsproei-levensduur van 1.200 uur, 50% hoger dan die van een enkellaagse coating.