燃氣熱水器鋁代銅是進步還是倒退?
2009年11月18日 9:37 6143次瀏覽 來源: 中國有色網(wǎng) 分類: 鋁資訊
燃氣熱水器近來鬧得沸沸揚揚。熱議的對象是其熱交換器由原來的銅換成了鋁。鋁的物理性能不如銅,許多人擔心銅換成鋁會對人們造成安全問題,有人說這是廠家為了降低成本才向市場推出鋁代銅熱水器。燃氣熱水器的熱交換器一直使用的是銅材,如果用不如銅的鋁來替代,這里面的原因想必不只是減少成本這么簡單。
鋁水箱惹爭議
今年原材料的上漲,使許多家電產(chǎn)品的成本也隨之上漲。部分企業(yè)為了降低成本,在家電產(chǎn)品上使用了替代材料。如部分熱水器廠商把燃氣熱水器的水箱的“銅“材料用“鋁“材料代替,這一變化立即引來多方爭議。
據(jù)了解,水箱是燃氣熱水器熱交換器的俗稱,屬于燃氣熱水器的核心部件。在上世紀八九十年代,主管燃氣熱水器的輕工業(yè)部曾明確規(guī)定,禁止燃氣熱水器水箱使用鋁作為材料使用。但在2001年國家公布的燃氣熱水器水箱材質(zhì)標準中,并未規(guī)定不能使用鋁材。
因為沒有規(guī)定,也就使部分企業(yè)為了選用了比銅成本更低的鋁作為替代品。但鋁的各項物理特性不如銅,如耐熱性,防腐蝕性,尤其是熔點,對于熱水器來說這是最重要的。據(jù)了解,銅的熔點大約有1000℃,而鋁的熔點大約有660℃,遠低于銅的熔點,如果用“鋁“代替”銅“,有可能會給人們帶來安全隱患。
不過,在選用“鋁“材料作為燃氣熱水器的新材料時,這些廠商就已經(jīng)考慮到鋁材與燃氣熱水器國家標準之間的關系。根據(jù)家用燃氣熱水器中的標準規(guī)定,熱水器的水箱材質(zhì)應耐500℃高溫,而鋁的熔點比標準要高,完全能滿足這一要求,也就是符合標準,理論上來說不存在安全隱患問題。也正是這一點,讓鋁代替銅成為可能。
但有專家稱,實際應用中,熱水器在水箱入口處的溫度就已經(jīng)達到1000℃左右,與銅的熔化溫度相當,高于純鋁的熔點,如果用此標準顯示是不合適的。而且現(xiàn)在國際上的燃氣熱水器基本上都采用了銅材水箱,它具有一定的代表性,從幾十年的應用中也可看出它是安全可靠的。但鋁材水箱還是一個比較陌生的產(chǎn)品,各項指標還需要專業(yè)鑒定和市場檢驗,尤其是像熱水器這種涉及到人身安全的產(chǎn)品,更需要嚴格的試驗才能投放到市場中,但市場上出現(xiàn)的鋁材熱水器卻省卻了這重要的一部。
由此看出,鋁材燃氣熱水器的出現(xiàn)是廠家為了降低成本向市場上推出的一種舉措,沒有得到市場的檢驗和普遍認可,最重要的是鋁本身的特性不及銅,讓人們對它能否取代銅產(chǎn)生了質(zhì)疑,而它符合燃氣熱水器的國家標準,這又讓人們對國家標準提出疑問,國家標準是不是也需要改進了?
含銅量不足
當然,鋁材燃氣熱水器剛剛出現(xiàn)在市場上沒多久,占據(jù)市場主力地位的還是銅材燃氣熱水器。銅優(yōu)越的物理特性使它成為燃氣熱水器的主要材料,時間證明它是一種非常成熟的優(yōu)秀材料。但現(xiàn)在銅也不一定可靠了。
目前在國內(nèi)燃氣熱水器市場中,燃氣熱水器的熱交換器通常為無氧銅,無氧銅的含量高達99%,是一種理想的銅材。但采用無氧銅的熱交換器通常較貴,一些高端的燃氣熱水器才選用無氧銅作為材料。部分商家為了縮減成本,沒有使用優(yōu)質(zhì)的無氧銅,而是用了浸鉛的銅。浸鉛銅水箱外浸鉛錫合金而成,而鉛錫合金的重量占整個水箱重量的15%左右。最大的問題是這種浸鉛銅在使用時會排放大量含有重金屬的廢煙。而且鉛的熔點比鋁還低。如果鋁不能作為燃氣熱水器的熱交換器,那浸鉛銅更不能成為熱交換器。
在國外,如歐洲已嚴禁使用含鉛產(chǎn)品或鉛焊接技術,歐美及日本等發(fā)達國家也早已全面淘汰浸鉛銅水箱而普遍使用無氧銅水箱。我國在上世紀八十年代初燃氣熱水器技術水平不發(fā)達時,生產(chǎn)企業(yè)基本采用浸鉛這種方式來焊接紫銅材料的水箱,現(xiàn)在一些具有一定規(guī)模的燃氣熱水器廠家已開始使用無氧銅水箱。不過浸鉛銅水箱也并非完全絕跡。
有的商家號稱是銅材水箱,實際只是在水箱外鍍層銅,本質(zhì)還是以鋁材為主,這些商家打著銅材水箱的旗子,但沒采用無氧銅,玩起來文字游戲,嚴重損害了消費者的利益,更重要的是危及到人們的安全健康。
鋁代銅的可能性
除了高價的無氧銅水箱外,難道鋁材水箱真的不可取嗎?也不盡然。據(jù)一些業(yè)內(nèi)人士分析,鋁的耐熱性和換熱性不及銅,但這一問題可以通過產(chǎn)品設計及工藝改進來解決。一般我們認為的鋁材水箱是純鋁,就像接近純銅的無氧銅一樣,其實市場中的鋁材燃氣熱水器并不是人們想象中的純鋁,而是一種加入了鈦的鋁合金。因為加入材料的不同,使合金的熔點有所改變,會比純鋁高一點。由于鋁合金的熱交換器改進了釬焊工藝,換熱性也比之前提高了。
另有業(yè)內(nèi)人士表示,熱交換器入口處高溫煙氣的溫度達到1000℃只是一種極限情況。國家標準中對材料耐熱500℃的要求其實已經(jīng)遠高于產(chǎn)品實際運行時的溫度。由于燃氣熱水器是帶水工作,因此其工作溫度會低于500℃。達到1000℃主要是因產(chǎn)品設計不合理導致干燒造成的。
前不久就燃氣熱水器銅鋁之爭專家也給出了最終意見。由廣東省科學技術廳組織,多位專家組成的項目委員會對“新型節(jié)能環(huán)保熱交換材料在燃氣熱水器上的應用及產(chǎn)業(yè)化”最新科技成果進行了技術鑒定。鑒定結果認為:以鋁合金為材料的熱交換技術符合國家相關標準,保證了熱水器的使用壽命,達到了節(jié)能環(huán)保的效果,同時產(chǎn)品填補了國內(nèi)空白,技術處于國內(nèi)領先水平。專家認為,這一鑒定結論將推動燃氣熱水器熱交換器在節(jié)能環(huán)保領域的技術升級,緩解我國銅資源匱乏現(xiàn)狀,實現(xiàn)熱水器產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
據(jù)此次科技成果鑒定報告顯示,使用鋁合金材料的燃氣熱水器比傳統(tǒng)熱水器更節(jié)能,熱效率達到88%以上,符合國家二級能效標準。同時,鋁合金材料的熔點達到650-700℃,高于國家標準,完全能滿足燃氣熱水器工作的高溫使用環(huán)境。在抗腐蝕方面,鋁合金在高溫下會生成一層致密的氧化膜,從而保護基體不被氧化和腐蝕。此外,為了保證鋁合金熱交換器的強度,生產(chǎn)企業(yè)將鋁合金熱交換器的水管和水箱殼、熱交換片的厚度增加了40%-60%。
由此得出,鋁材是可以代替銅材成為燃氣熱水器的熱交換器材料。它符合國家標準,性能優(yōu)良,從熱效率、抗腐蝕方面來看都有著不錯的性能,最大的不足就是厚度不夠。只需加大厚度,鋁代替銅就沒有問題。
行業(yè)需要新材料
銅是我國制造業(yè)重要的原材料,近年來國際銅價迅速飆升,給家電企業(yè)帶來了很大的成本壓力。我國銅資源匱乏,很大一部分要依賴進口,而全球銅資源也僅能用幾十年。此外,歐洲ROSH環(huán)保指令對產(chǎn)品含鉛量的限制,以及國內(nèi)環(huán)保要求不斷提高,這些都對生產(chǎn)企業(yè)提出了越來越嚴格的環(huán)保要求。因此,尋找新的替代材料成為燃氣熱水器發(fā)展的必然趨勢。
燃氣熱水器的水箱材料從銅到鋁,其主要目的就是為燃氣熱水器的熱交換器提供另一種選擇,也為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供強有力的技術支持,從而帶動整個行業(yè)在新技術、新材料領域的創(chuàng)新能力,提升行業(yè)在國內(nèi)外市場中的競爭力。
不僅是熱水器,其它類的部分產(chǎn)品已經(jīng)改變了原有的材料。如冰箱的熱交換器都是鋁代銅材料,而汽車空調(diào)中的熱交換器早在多年前便采用鋁合金。看來國內(nèi)外企業(yè)一直都在推動鋁代銅產(chǎn)品的應用和推廣,鋁代銅不是沒有根據(jù)的。
中國五金制品協(xié)會副秘書長、燃氣具分會秘書長柳潤峰表示,鋁合金是目前燃氣熱水器熱交換器多種使用材料中的一種,企業(yè)應依據(jù)國家標準的要求,堅持質(zhì)量第—的原則進行產(chǎn)品研發(fā),協(xié)會鼓勵企業(yè)的技術創(chuàng)新,行業(yè)要共同營造燃氣熱水器的健康生態(tài)環(huán)境。
也有家電專家表示,世界各國對節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品的要求越來越高,新技術、新材料的研發(fā)和應用是實現(xiàn)家電產(chǎn)品由傳統(tǒng)向綠色升級過渡的主要手段。技術創(chuàng)新是行業(yè)發(fā)展的動力,不要過多關注材料選擇。同時,材料替代戰(zhàn)略是我國的重要國策,企業(yè)應加大技術研發(fā)。
一個新技術、新材料的出現(xiàn)必然會有一個不成熟的時期,人們不應該去排斥,而是應該挖掘,并努力去實踐,去推廣。有專家預測,如果“鋁代銅”技術能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,不但能帶來巨大的社會效益,也可為降低能耗、保護生態(tài)環(huán)境作出巨大貢獻。
責任編輯:小貝
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