這篇文章想詳細講一講大家在選購燃氣熱水器時容易忽視、輕視的地方—換熱器。換熱器之關鍵，超出了各位的認知與想象。
我們在選購燃氣熱水器時，大多數(shù)攻略會站在用戶角度梳理選購點，比如：排氣方式哪種好，升數(shù)如何選，上抽風好還是下鼓風，零冷功能與水路預留，水氣雙調等諸如此類。
照著這些選購要點可以幫大家篩選到滿足自己使用需求的功能。而并不能保證長期使用的性能，想要挑選到經久耐用的性能機，就需要對核心零部件有一個整體把握。
大家先看看一臺上抽風式燃氣熱水器的拆解圖。
一臺燃氣熱水器*為重要的兩個系統(tǒng)：熱交換系統(tǒng)、水氣調節(jié)系統(tǒng)。熱交換系統(tǒng)：包含燃燒器、燃燒室、熱交換器，是燃氣熱水器的核心零件，其作用是將燃燒產生的熱能轉換為水熱量，讓冷水升溫達到適宜我們使用的溫度。其中，換熱器轉換的熱量占到整個系統(tǒng)的90%。水氣調節(jié)系統(tǒng)：包含水量控制閥、燃氣控制閥、水/氣傳感器、控制器等，其作用是根據(jù)不同的溫度設定，以及水壓、水量，調節(jié)進氣量，為燃燒器提供**的供氣量，為用戶提供恒溫、穩(wěn)定的熱水。
其中，換熱器作為能量轉換的核心介質，不僅影響熱效率，還影響耐用性。
所以，熱交換器地位非常關鍵：承擔了燃氣熱水器核心功能，把燃燒熱能轉換為水的熱量。
但是，換熱器的工作環(huán)境十分惡劣，既要承受盤管內冷水沖擊，也要承受燃燒室的熱力沖擊，冷熱交替形成高、低溫脈沖熱沖擊，一旦燃燒受熱不均勻容易發(fā)生局部受熱不均，導致燒穿漏水現(xiàn)象。
同時，長期使用下，換熱器不可避免產生電化學銹蝕，形成燃燒水垢、結晶等，導致熱效率下降，燃氣消耗量上升，還容易發(fā)生腐蝕擊穿漏水現(xiàn)象。
可以這么說，燃氣熱水器大部分的使用故障與熱交換系統(tǒng)有關。
這個問題需要從換熱器的結構設計與材質選擇兩方面來談，其中，材質更為重要，決定了上限。
燃氣熱水器的換熱器主要由：翅片、殼體、盤管、 換熱管、進出管、水管等組成。下圖中兩個換熱器就是非常典型的結構。
換熱器的翅片、殼體、盤管等具體尺寸結構，每個不同**，乃至每款型號的換熱器結構設計都會有差異。
如果設計不合理，會產生受熱不均，局部過熱，乃至燒穿。這也是燃氣熱水器一種常見的故障現(xiàn)象。
想要避免結構設計缺陷導致故障的問題，我們消費者是沒辦法通過看產品介紹來把握的。結構設計屬于企業(yè)自身把控的環(huán)節(jié)，資料外部接觸不到，即便接觸得到，大多數(shù)消費者看著仿真熱力云圖、臺架測試數(shù)據(jù)也會是一臉懵。圖片引自文獻[2]
如何把握結構設計這一關？只能通過**力來保障。
結構設計是典型的經驗積累，選擇歷史悠久的知名**，擁有大量設計經驗，可以規(guī)避大量的結構設計雷區(qū)，提供可靠性好的產品。
在**技術沉淀方面，我個人是建議大家優(yōu)先考慮：史密斯、林內、能率這些一線**，都是在燃氣設備方面具有百年研發(fā)、制造經驗的**。
目前燃氣熱水器用的熱交換器主要采用銅材質，銅材質具有熱傳導性能好的優(yōu)勢，作為熱交換器非常合適。
但是，前面提到過，由于熱交換器的工作環(huán)境十分惡劣，也給銅材質熱交換器帶來了極大的考驗。銅制熱交換器面臨不同水質，不同燃燒環(huán)境的長時間負荷，表面在高溫條件下不斷被氧化。
銅在室溫大氣中的氧化甚慢，在溫度升高至 100℃時，表面形成黑色的單斜晶格的 Cu2O，但在超過 400 ℃，其氧化速度顯著加快，生成正方晶格的致密的紅色的 Cu2O 膜。工作環(huán)境下，熱交換器在高溫與降溫過程中不斷重復，在濕空氣中逐漸氧化成黑色 CuO， 進一步的加速了銅材的氧化進程[2]。
為了抗腐蝕，工程師們對銅做了不同的工藝嘗試，之前普遍采用浸鉛錫銅交換器，由于浸鉛錫工藝存在環(huán)境污染大的問題，現(xiàn)已逐漸被淘汰。
目前大多數(shù)燃氣熱水器使用磷脫氧銅，它具有較好的延展性、耐蝕性、熱傳導性、焊接性、 抽拉加工性，尤其是在高溫中不發(fā)生氫脆，所以是現(xiàn)在熱交換器的主流材料方案。
不過，由于我們國土面積大，水質的地域特征差異大，比如一些北方城市如石家莊、洛陽、濟南等，地方水質硬度很高，受熱極易結垢，導致盤管氧化、腐蝕，進而造成沙眼漏水的現(xiàn)象。
還有沒有更好的材質可以選擇？那必須是有的，換熱器材質的未來趨勢就是使用不銹鋼。
不銹鋼材質的熱交換器目前應用于全預混的燃氣采暖熱水爐及燃氣熱水器較多，因工藝較為 復雜，且制造成本高，雖然已有用于通用恒溫強排熱水器上，但使用比例還是很少的，比如史密斯TM5就采用了不銹鋼材質換熱器。
不銹鋼材質在燃氣熱水器領域應該是一個趨勢，以后中高端型號的燃氣熱水器使用不銹鋼換熱器的比例會逐步增加。
采用不銹鋼材質的核心理由就是抗腐蝕能力強。但是，并不是只換一個材質這么簡單就實現(xiàn)了質的提升。
?。?）不銹鋼與銅制材料性能區(qū)別
我們先看看無氧銅與不銹鋼材質的熱力學指標區(qū)別[3]：
可以看到，無氧銅材質在比熱容、導熱系數(shù)方面比不銹鋼具有明顯優(yōu)勢，這也是為什么大部分熱水器使用無氧銅材質的原因。
為了得到不銹鋼的抗腐蝕能力，又想保持同樣的熱效率，怎么辦？
當然是在結構設計上做文章，我們可以通過換熱公式得到這個方式的理論支撐。以翅片與高溫煙氣的對流換熱系數(shù)表達式為例：
式中： 為水流與傳熱管對流換熱系數(shù)， 為翅片對煙氣的對流換熱系數(shù)， 為導熱系數(shù)， 為傳熱管壁厚。
數(shù)值很大， 數(shù)值很小， / 的比值就很小，在表達式中可以忽略，也就代表了上文提到的材質導熱系數(shù)的影響在翅片換熱過程中影響較小。
所以，想要提高換熱效率，可以通過優(yōu)化換熱翅片結構來實現(xiàn)。保證不銹鋼結構換熱器的換熱效率不降低，同時，還具備了抗腐蝕性耐用的優(yōu)點。
?。?）不銹鋼換熱器與銅制換熱器對比測試
依據(jù) GB -2020《燃氣采暖熱水爐》與 GB -2015《家用燃氣快速熱水器和燃氣采暖熱水爐能效限定值及能效 等級》的要求，額定熱負荷供暖熱效率≥89%，30%額定熱負荷供暖熱效率≥85%，額定熱負荷熱水熱效率≥89%，50%額定熱負荷熱水熱效率≥85%，裝上翅片式不銹鋼換熱器與翅片式銅換熱器的燃氣采暖熱水爐針對換熱效率的測試數(shù)據(jù)如下表所示[4]。
通過數(shù)據(jù)可以看到，通過結構設計，這款不銹鋼換熱器的熱效率與銅制換熱器基本持平。
而在可靠性方面，參照 CJ/T 469-2015《燃氣熱水器及采暖爐用熱交換 器》條款 7.9.2.1 對改款不銹鋼換熱器進行耐煙氣腐蝕測試。
測試表明，在3個月耐久測試后，不銹鋼換熱器沒有出現(xiàn)翅片燒蝕、碳化問題現(xiàn)象，密封性良好。
這就是使用不銹鋼換熱器的*終目標：保持與銅制換熱器的熱效率，抗腐蝕性更好，耐久壽命更長，問題少，客戶滿意度高。
雖然不銹鋼換熱器好，但是沒有大規(guī)模使用，也是有原因，比如：
雖然不銹鋼材質可以做到更好的體驗，但也不是單純換一個材料就能夠獲得比無氧銅更好的性能，不然就不會只有少數(shù)幾個型號采用不銹鋼換熱器了。
不銹鋼換熱器的結構設計、加工工藝都深刻影響成品的性能，技術壁壘較高，現(xiàn)在只有少數(shù)一線**具備開發(fā)能力，比如史密斯TM5。
下面就是一例不銹鋼換熱器的腐蝕樣品，原因是在焊接過程中，由于釬焊為整體性加熱，在高溫區(qū)的停留時間過長導致在晶界出現(xiàn)大量碳與鉻化合物析出，使進爐樣耐腐蝕性降低，在冷凝水環(huán)境下發(fā)生了較為嚴重的沿晶界腐蝕，使其脆化失效。*后改進方式就是優(yōu)化加熱工藝[5]。
史密斯具有百年的技術沉淀，在不銹鋼換熱器領域是走在了前面， TM5采用了史密斯***的全自動化焊接生產線，保證焊點的高一致性、可靠性。
專家工程師的豐富焊接調參經驗+全新自動化焊接生產線，保證了不銹鋼換熱器所有焊點的工程可靠性優(yōu)良。
不僅在工藝上有保障，在材質方面，史密斯TM5采用了商用級別不銹鋼，測試標準高于家用，以24h工作為條件進行的測試，可以說可靠性更加高。
如果知道了不銹鋼換熱器的性能優(yōu)良，還是略有擔心，畢竟是新技術、新工藝、新材料。那么，如果想要嘗試，務必選擇大**，售后有保障。
還是現(xiàn)在不銹鋼換熱器的代表型號史密斯TM5為例，史密斯作為熱水器領域的****，售后方面非常自信，售后政策也是不同其他**，不要“縫縫補補”，直接“換熱器5年包換”。
這下可以完全打消小使用顧慮，作為燃氣熱水器故障概率*大的核心不見換熱器可以5年內包換，那么，基本是不需要再擔心了。
大多數(shù)**對于換熱器是保修的政策，如果質保期限內漏水、腐蝕，也就是上門打個補丁，縫縫補補又三年，拖過質保期，用戶只能換機器。
這一次詳細聊了一下?lián)Q熱器，希望對大家有幫助。無氧銅換熱器→不銹鋼換熱器在熱水器領域被認為是一個趨勢。
想要更好的可靠性，選擇不銹鋼換熱器的產品，也請先認準**，優(yōu)先選擇史密斯這樣的一線**，才有技術保障。
想抄作業(yè)的可以直接上史密斯TM5，為數(shù)不多配置了不銹鋼換熱器的熱水器了。
除了不銹鋼換熱器以外，其他方面也是水準在線，畢竟是旗艦型號：負壓系統(tǒng)（上部抽風）、水氣雙調、變頻風機、高風抗恒溫精控，應有盡有。
