购买燃气热水器，选不锈钢换热器还是铜换热器？
购买燃气热水器，选不锈钢换热器还是铜换热器？
在选购燃气热水器时，换热器作为核心部件，其材质选择对产品的性能和使用寿命有着决定性的影响。本文将从换热器的结构设计、材质选择以及未来发展趋势等方面，为您详细解析不锈钢换热器和铜换热器的优劣，帮助您在选购时做出更明智的决策。
燃气热水器的核心零部件有哪些？
一台燃气热水器主要由两个重要系统组成：热交换系统和水气调节系统。
- 热交换系统：包含燃烧器、燃烧室、热交换器，其作用是将燃烧产生的热能转换为水热量，让冷水升温达到适宜使用的温度。其中，换热器转换的热量占到整个系统的90%。
- 水气调节系统：包含水量控制阀、燃气控制阀、水/气传感器、控制器等，其作用是根据不同的温度设定，以及水压、水量，调节进气量，为燃烧器提供精准的供气量，为用户提供恒温、稳定的热水。
热交换器详细攻略，选啥样的热交换器好
这个问题需要从换热器的结构设计与材质选择两方面来谈，其中，材质更为重要，决定了上限。
1. 换热器的结构
燃气热水器的换热器主要由翅片、壳体、盘管、换热管、进出管、水管等组成。换热器的翅片、壳体、盘管等具体尺寸结构，每个不同品牌，乃至每款型号的换热器结构设计都会有差异。
如果设计不合理，会产生受热不均，局部过热，乃至烧穿。这也是燃气热水器一种常见的故障现象。
2. 材质选择
目前燃气热水器用的热交换器主要采用铜材质，铜材质具有热传导性能好的优势，作为热交换器非常合适。但是，由于热交换器的工作环境十分恶劣，也给铜材质热交换器带来了极大的考验。铜在室温大气中的氧化甚慢，在温度升高至 100℃时，表面形成黑色的单斜晶格的 Cu2O，但在超过 400 ℃，其氧化速度显著加快，生成正方晶格的致密的红色的 Cu2O 膜。工作环境下，热交换器在高温与降温过程中不断重复，在湿空气中逐渐氧化成黑色 CuO， 进一步的加速了铜材的氧化进程。
为了抗腐蚀，工程师们对铜做了不同的工艺尝试，之前普遍采用浸铅锡铜交换器，由于浸铅锡工艺存在环境污染大的问题，现已逐渐被淘汰。目前大多数燃气热水器使用磷脱氧铜，它具有较好的延展性、耐蚀性、热传导性、焊接性、 抽拉加工性，尤其是在高温中不发生氢脆，所以是现在热交换器的主流材料方案。
不过，由于我们国土面积大，水质的地域特征差异大，比如一些北方城市如石家庄、洛阳、济南等，地方水质硬度很高，受热极易结垢，导致盘管氧化、腐蚀，进而造成沙眼漏水的现象。
新的趋势—不锈钢热交换器
不锈钢材质在燃气热水器领域应该是一个趋势，以后中高端型号的燃气热水器使用不锈钢换热器的比例会逐步增加。
1. 不锈钢材质的优势
采用不锈钢材质的核心理由就是抗腐蚀能力强。但是，并不是只换一个材质这么简单就实现了质的提升。
（1）不锈钢与铜制材料性能区别
我们先看看无氧铜与不锈钢材质的热力学指标区别：
可以看到，无氧铜材质在比热容、导热系数方面比不锈钢具有明显优势，这也是为什么大部分热水器使用无氧铜材质的原因。
为了得到不锈钢的抗腐蚀能力，又想保持同样的热效率，怎么办？
当然是在结构设计上做文章，我们可以通过换热公式得到这个方式的理论支撑。以翅片与高温烟气的对流换热系数表达式为例：
数值很大， 数值很小， / 的比值就很小，在表达式中可以忽略，也就代表了上文提到的材质导热系数的影响在翅片换热过程中影响较小。
所以，想要提高换热效率，可以通过优化换热翅片结构来实现。保证不锈钢结构换热器的换热效率不降低，同时，还具备了抗腐蚀性耐用的优点。
（2）不锈钢换热器与铜制换热器对比测试
依据 GB 25034-2020《燃气采暖热水炉》与 GB 20665-2015《家用燃气快速热水器和燃气采暖热水炉能效限定值及能效 等级》的要求，额定热负荷供暖热效率≥89%，30%额定热负荷供暖热效率≥85%，额定热负荷热水热效率≥89%，50%额定热负荷热水热效率≥85%，装上翅片式不锈钢换热器与翅片式铜换热器的燃气采暖热水炉针对换热效率的测试数据如下表所示：
通过数据可以看到，通过结构设计，这款不锈钢换热器的热效率与铜制换热器基本持平。
而在可靠性方面，参照 CJ/T 469-2015《燃气热水器及采暖炉用热交换 器》条款 7.9.2.1 对改款不锈钢换热器进行耐烟气腐蚀测试。
测试表明，在3个月耐久测试后，不锈钢换热器没有出现翅片烧蚀、碳化问题现象，密封性良好。
这就是使用不锈钢换热器的最终目标：保持与铜制换热器的热效率，抗腐蚀性更好，耐久寿命更长，问题少，客户满意度高。
2. 不锈钢换热器焊接工艺难度大
虽然不锈钢材质可以做到更好的体验，但也不是单纯换一个材料就能够获得比无氧铜更好的性能，不然就不会只有少数几个型号采用不锈钢换热器了。
不锈钢换热器的结构设计、加工工艺都深刻影响成品的性能，技术壁垒较高，现在只有少数一线品牌具备开发能力。
下面就是一例不锈钢换热器的腐蚀样品，原因是在焊接过程中，由于钎焊为整体性加热，在高温区的停留时间过长导致在晶界出现大量碳与铬化合物析出，使进炉样耐腐蚀性降低，在冷凝水环境下发生了较为严重的沿晶界腐蚀，使其脆化失效。最后改进方式就是优化加热工艺。
小结
这一次详细聊了一下换热器，希望对大家有帮助。无氧铜换热器→不锈钢换热器在热水器领域被认为是一个趋势。
想要更好的可靠性，选择不锈钢换热器的产品，也请先认准品牌，优先选择一线品牌，才有技术保障。
除了不锈钢换热器以外，其他方面也是水准在线，毕竟是旗舰型号：负压系统（上部抽风）、水气双调、变频风机、高风抗恒温精控，应有尽有。