目前翅片式换热器的标注方式多以换热面积的大小来标注，大多数工程商对于冷风机的换热量多以“换热量=换热面积×传热系数×换热温差”来计算，但不同厂家因为的设计、配置不同，同等换热面积的换热器的换热量也不尽相同。本文就翅片式换热器换热量的设计因素与大家进行探讨。
翅片式换热器的换热量主要受到换热管排列方式、换热管材质与规格、翅片材质与规格、回路布置、分液情况、集管的设计、气流设计，换热面积等因素的影响。
一、换热管的排列方式
目前冷风机的排列方式多以叉排和正方形排列两种排列方式。中小型冷风机多采用叉排排列方式，大型冷风机多采用正方形排列方式，冷凝器多采用叉排排列方式。在同等换热面积，同等迎面风速的情况下，采用叉排排列方式的换热器的单位面积传热效率是优于正排排列方式的；但叉排的排列方式，在气体流动时产生的压降要大于正排排列方式。在使用同规格的风机的情况下，采用叉排排列方式的换热器的实际风量要小于正排排列方式。
二、换热管的材质与规格
因为不同材质的导热率不同，使用不同材质换热管的换热器自然换热效率也不同。目前多数翅片式换热器多采用铜、铝以及不锈钢作为换热盘管，铜和铝主要用于氟利昂制冷系统，铝管主要应用于氨制冷系统，不锈钢管主要用于二氧化碳制冷系统。就材质导热率而言，铜的导热率最高，铝管居中，不锈钢最低。同时，盘管的直径和厚度也是影响换热量的因素之一，不同规格盘管的最优回路长度不同。
三、翅片的材质与规格
目前换热翅片的材质主要有铝、铜、不锈钢等材质，铜翅片的导热率最好，但造价太高，其次是铝翅片，而不锈钢翅片因其优秀的耐腐蚀性质主要应用于比较恶劣的使用环境。不同的翅片样式，因其对气流的影响不同，所带来的换热量也不同。对于翅片的厚度而言，厚度不同其热容量不同。一般来说，翅片的厚度越大，在风量一定的情况下，同等面积的换热器换热量就越大。但是，厚度过大会对气流产生较大的压降，导致通风量减少，会使得换热量减小；而厚度过薄，因热容量小，换热量也会降低。所以在设计时，要选准最优值，才能实现换热效率最大化。
四、回路布置
对于翅片式换热器而言，尤其是在制冷系统中，制冷剂在管内要经过两相转换区和过冷过热区。由于制冷剂在两相区的换热系数远远高于过冷过热区，所以合理布置回路流程，使得制冷剂尽可能地处于两相区，可以提高换热器的换热量。
五、分液情况
尤其是对于采用直接膨胀式的冷风机而言，因为制冷剂液体在经过节流装置后，会出现闪发的情况，变成气液混合状态的低温制冷剂。如果分液器设计不合理，不能使气液充分混合后再进行分液，就会出现分液不均匀的情况，甚至会出现“喘振”现象，分液不均导致部分回路供液量过多，无法完全蒸发，部分回路供液量过少，制冷剂过热，换热效率低，最终整个换热器无法达到理想的换热量，甚至可能出现损失过半的换热量的情况。
六、集管的设计
对于翅片式换热器，因其存在多回路，集管的设计尤为重要，个别厂家存在为减少成本而减小集管直径的情况。过细的集管会导致管路压降过大，从而减小了换热效率。
七、气流设计
气流设计首先最直观的因素就是设备风量的大小。以生活应用举例，在我们使用相同电加热功率的电吹风时，大风量的吹风机吹干头发的速度要快与小风量的吹风机。翅片式换热器也是同理：风量增加，换热量也会增加。但由于换热器的导热率是固定的，风量增大到一定程度，换热量就没有了明显的提升。过大的风量还会导致翅片风速过大，甚至会出现“吹水”甚至“吹冰”的情况，同时会导致用电的浪费以及可能电机扇叶甚至是电机损毁的情况。
其次是换热器内部静压箱尺寸的设计，即扇叶到翅片边缘的距离。如果静压箱尺寸不够，就会导致翅片盘管通风不均匀，损失换热量。
八、换热面积
换热面积是指与空气进行热交换的面积。其主要由翅片去除换热管穿管区域后的外表面积和换热管的外表面积两部分组成，进行热交换的面积越大，所能产生的换热量也是越多的。
九、结论
通过以上分析，可以让我们清醒地认识到，换热面积绝不是决定翅片式换热量的唯一因素，更不是最重要的因素，最重要的因素却是换热效率。在同样换热面积的情况下，换热效率越高，换热量就越高。要达到理想的换热量，首先是要将换热效率提升上来，然后才是在换热效率无法提升的情况下，再通过增加换热面积来实现。
对比市场上绝大多数以换热面积作为产品选型的设备生产厂家，山商制冷公司一直坚持采用基于换热效率的换热量或制冷量做为选型标准，这对满足用户真正的制冷需求更进了一步，也更精准，所以山商制冷设备也越来越显示出其高效的制冷或换热效果。
 
 山商环境科技（山东）有限公司技术研发部
  张有毅
2022.05.06