Les bobines de microcanal es van utilitzar durant molt de temps a la indústria de l'automòbil abans que apareguessin en equips de climatització a mitjans dels anys 2000.Des d'aleshores, s'han tornat cada cop més populars, especialment en els aparells d'aire condicionat residencials, perquè són lleugers, proporcionen una millor transferència de calor i utilitzen menys refrigerant que els intercanviadors de calor de tubs amb aletes tradicionals.
Tanmateix, utilitzar menys refrigerant també significa que s'ha de tenir més cura a l'hora de carregar el sistema amb bobines de microcanal.Això es deu al fet que fins i tot unes poques unces poden degradar el rendiment, l'eficiència i la fiabilitat d'un sistema de refrigeració.
Proveïdor de tubs de bobina capil·lar SS 304 i 316 a la Xina
Hi ha diferents graus de material que s'utilitzen per als tubs enrotllats per a intercanviadors de calor, calderes, superescalfadors i altres aplicacions d'alta temperatura que impliquen calefacció o refrigeració.Els diferents tipus també inclouen el tub d'acer inoxidable enrotllat de 3/8.Segons la naturalesa de l'aplicació, la naturalesa del fluid que es transmet a través dels tubs i els graus del material, aquests tipus de tubs es diferencien.Hi ha dues dimensions diferents per als tubs enrotllats com el diàmetre del tub i el diàmetre de la bobina, la longitud, el gruix de la paret i els horaris.Els tubs de bobina SS s'utilitzen en diferents dimensions i graus segons els requisits de l'aplicació.Hi ha materials d'alt aliatge i altres materials d'acer al carboni que també estan disponibles per als tubs de la bobina.
Compatibilitat química del tub de bobina d'acer inoxidable
Grau | C | Mn | Si | P | S | Cr | Mo | Ni | N | Ti | Fe | |
304 | min. | 18.0 | 8.0 | |||||||||
màx. | 0,08 | 2.0 | 0,75 | 0,045 | 0,030 | 20.0 | 10.5 | 0,10 | ||||
304L | min. | 18.0 | 8.0 | |||||||||
màx. | 0,030 | 2.0 | 0,75 | 0,045 | 0,030 | 20.0 | 12.0 | 0,10 | ||||
304H | min. | 0,04 | 18.0 | 8.0 | ||||||||
màx. | 0,010 | 2.0 | 0,75 | 0,045 | 0,030 | 20.0 | 10.5 | |||||
SS 310 | 0,015 màx | 2 màx | 0,015 màx | 0,020 màx | 0,015 màx | 24.00 26.00 | 0,10 màx | 19.00 21.00 | 54,7 min | |||
SS 310S | 0,08 màx | 2 màx | 1,00 màx | 0,045 màx | 0,030 màx | 24.00 26.00 | 0,75 màx | 19.00 21.00 | 53.095 min | |||
SS 310H | 0,04 0,10 | 2 màx | 1,00 màx | 0,045 màx | 0,030 màx | 24.00 26.00 | 19.00 21.00 | 53.885 min | ||||
316 | min. | 16.0 | 2.03.0 | 10.0 | ||||||||
màx. | 0,035 | 2.0 | 0,75 | 0,045 | 0,030 | 18.0 | 14.0 | |||||
316L | min. | 16.0 | 2.03.0 | 10.0 | ||||||||
màx. | 0,035 | 2.0 | 0,75 | 0,045 | 0,030 | 18.0 | 14.0 | |||||
316TI | 0,08 màx | 10.00 14.00 | 2,0 màx | 0,045 màx | 0,030 màx | 16.00 18.00 | 0,75 màx | 2.00 3.00 | ||||
317 | 0,08 màx | 2 màx | 1 màx | 0,045 màx | 0,030 màx | 18.00 20.00 | 3.00 4.00 | 57.845 min | ||||
SS 317L | 0,035 màx | 2,0 màx | 1,0 màx | 0,045 màx | 0,030 màx | 18.00 20.00 | 3.00 4.00 | 11.00 15.00 | 57,89 min | |||
SS 321 | 0,08 màx | 2,0 màx | 1,0 màx | 0,045 màx | 0,030 màx | 17.00 19.00 | 9.00 12.00 | 0,10 màx | 5(C+N) 0,70 màx | |||
SS 321H | 0,04 0,10 | 2,0 màx | 1,0 màx | 0,045 màx | 0,030 màx | 17.00 19.00 | 9.00 12.00 | 0,10 màx | 4(C+N) 0,70 màx | |||
347/ 347H | 0,08 màx | 2,0 màx | 1,0 màx | 0,045 màx | 0,030 màx | 17.00 20.00 | 9.0013.00 | |||||
410 | min. | 11.5 | ||||||||||
màx. | 0,15 | 1.0 | 1.00 | 0,040 | 0,030 | 13.5 | 0,75 | |||||
446 | min. | 23.0 | 0,10 | |||||||||
màx. | 0,2 | 1.5 | 0,75 | 0,040 | 0,030 | 30,0 | 0,50 | 0,25 | ||||
904L | min. | 19.0 | 4.00 | 23.00 h | 0,10 | |||||||
màx. | 0,20 | 2.00 | 1.00 | 0,045 | 0,035 | 23.0 | 5.00 | 28.00 h | 0,25 |
Taula de propietats mecàniques de la bobina de tubs d'acer inoxidable
Grau | Densitat | Punt de fusió | Resistència a la tracció | Resistència de rendiment (0,2% de compensació) | Elongació |
304/ 304L | 8,0 g/cm3 | 1400 °C (2550 °F) | Psi 75000, MPa 515 | Psi 30000, MPa 205 | 35% |
304H | 8,0 g/cm3 | 1400 °C (2550 °F) | Psi 75000, MPa 515 | Psi 30000, MPa 205 | 40 % |
310 / 310S / 310H | 7,9 g/cm3 | 1402 °C (2555 °F) | Psi 75000, MPa 515 | Psi 30000, MPa 205 | 40 % |
306/ 316H | 8,0 g/cm3 | 1400 °C (2550 °F) | Psi 75000, MPa 515 | Psi 30000, MPa 205 | 35% |
316L | 8,0 g/cm3 | 1399 °C (2550 °F) | Psi 75000, MPa 515 | Psi 30000, MPa 205 | 35% |
317 | 7,9 g/cm3 | 1400 °C (2550 °F) | Psi 75000, MPa 515 | Psi 30000, MPa 205 | 35% |
321 | 8,0 g/cm3 | 1457 °C (2650 °F) | Psi 75000, MPa 515 | Psi 30000, MPa 205 | 35% |
347 | 8,0 g/cm3 | 1454 °C (2650 °F) | Psi 75000, MPa 515 | Psi 30000, MPa 205 | 35% |
904L | 7,95 g/cm3 | 1350 °C (2460 °F) | Psi 71000, MPa 490 | Psi 32000, MPa 220 | 35% |
Tubs en espiral d'intercanviador de calor SS Qualitats equivalents
ESTÀNDARD | WERKSTOFF NR. | UNS | JIS | BS | GOST | AFNOR | EN |
SS 304 | 1,4301 | S30400 | SUS 304 | 304S31 | 08.18.10 | Z7CN18-09 | X5CrNi18-10 |
SS 304L | 1.4306 / 1.4307 | S30403 | SUS 304L | 3304S11 | 03Х18Н11 | Z3CN18-10 | X2CrNi18-9 / X2CrNi19-11 |
SS 304H | 1,4301 | S30409 | – | – | – | – | – |
SS 310 | 1,4841 | S31000 | SUS 310 | 310S24 | 20Ch25N20S2 | – | X15CrNi25-20 |
SS 310S | 1,4845 | S31008 | SUS 310S | 310S16 | 20Ch23N18 | – | X8CrNi25-21 |
SS 310H | – | S31009 | – | – | – | – | – |
SS 316 | 1.4401 / 1.4436 | S31600 | SUS 316 | 316S31 / 316S33 | – | Z7CND17-11-02 | X5CrNiMo17-12-2 / X3CrNiMo17-13-3 |
SS 316L | 1,4404 / 1,4435 | S31603 | SUS 316L | 316S11 / 316S13 | 03Ch17N14M3 / 03Ch17N14M2 | Z3CND17-11-02 / Z3CND18-14-03 | X2CrNiMo17-12-2 / X2CrNiMo18-14-3 |
SS 316H | 1,4401 | S31609 | – | – | – | – | – |
SS 316Ti | 1,4571 | S31635 | SUS 316Ti | 320S31 | 08Ch17N13M2T | Z6CNDT17-123 | X6CrNiMoTi17-12-2 |
SS 317 | 1,4449 | S31700 | SUS 317 | – | – | – | – |
SS 317L | 1,4438 | S31703 | SUS 317L | – | – | – | X2CrNiMo18-15-4 |
SS 321 | 1,4541 | S32100 | SUS 321 | – | – | – | X6CrNiTi18-10 |
SS 321H | 1,4878 | S32109 | SUS 321H | – | – | – | X12CrNiTi18-9 |
SS 347 | 1,4550 | S34700 | SUS 347 | – | 08Ch18N12B | – | X6CrNiNb18-10 |
SS 347H | 1,4961 | S34709 | SUS 347H | – | – | – | X6CrNiNb18-12 |
SS 904L | 1,4539 | N08904 | SUS 904L | 904S13 | STS 317J5L | Z2 NCDU 25-20 | X1NiCrMoCu25-20-5 |
El disseny tradicional de la bobina de tubs aletes ha estat l'estàndard utilitzat a la indústria de l'HVAC durant molts anys.Les bobines utilitzaven originalment tubs de coure rodons amb aletes d'alumini, però els tubs de coure van causar corrosió electrolítica i de formiguer, la qual cosa va provocar un augment de les fuites de la bobina, diu Mark Lampe, gerent de producte de bobines de forn de Carrier HVAC.Per resoldre aquest problema, la indústria s'ha convertit en tubs rodons d'alumini amb aletes d'alumini per millorar el rendiment del sistema i minimitzar la corrosió.Ara hi ha tecnologia de microcanals que es pot utilitzar tant en evaporadors com en condensadors.
"La tecnologia de microcanals, anomenada tecnologia VERTEX a Carrier, és diferent perquè els tubs rodons d'alumini es substitueixen per tubs paral·lels plans soldats a aletes d'alumini", va dir Lampe."Això distribueix el refrigerant de manera més uniforme en una àrea més àmplia, millorant la transferència de calor perquè la bobina pugui funcionar de manera més eficient.Mentre que la tecnologia de microcanal es va utilitzar en condensadors exteriors residencials, actualment la tecnologia VERTEX només s'utilitza en bobines residencials".
Segons Jeff Preston, director de serveis tècnics de Johnson Controls, el disseny del microcanal crea un flux de refrigerant "dins i fora" simplificat d'un sol canal que consisteix en un tub sobreescalfat a la part superior i un tub subrefrigerat a la part inferior.En canvi, el refrigerant d'una bobina de tub amb aletes convencional flueix a través de múltiples canals de dalt a baix en un patró de serpentina, que requereix més superfície.
"El disseny únic de la bobina de microcanal proporciona un excel·lent coeficient de transferència de calor, que augmenta l'eficiència i redueix la quantitat de refrigerant necessària", va dir Preston."Com a resultat, els dispositius dissenyats amb bobines de microcanal sovint són molt més petits que els dispositius d'alta eficiència amb dissenys tradicionals de tubs amb aletes.Això és ideal per a aplicacions amb espai limitat, com ara cases amb zero línies".
De fet, gràcies a la introducció de la tecnologia de microcanals, diu Lampe, Carrier ha estat capaç de mantenir la majoria de bobines de forn d'interior i condensadors d'aire condicionat exteriors de la mateixa mida treballant amb un disseny d'aleta i tub rodó.
"Si no haguéssim implementat aquesta tecnologia, hauríem hagut d'augmentar la mida de la bobina interna del forn a 11 polzades d'alçada i hauríem hagut d'utilitzar un xassís més gran per al condensador extern", va dir.
Si bé la tecnologia de bobines de microcanal s'utilitza principalment en la refrigeració domèstica, el concepte comença a enganxar-se a les instal·lacions comercials a mesura que la demanda d'equips més lleugers i compactes continua creixent, va dir Preston.
Com que les bobines de microcanal contenen quantitats relativament petites de refrigerant, fins i tot unes quantes unces de canvi de càrrega poden afectar la vida del sistema, el rendiment i l'eficiència energètica, diu Preston.És per això que els contractistes sempre haurien de consultar amb el fabricant el procés de càrrega, però normalment implica els passos següents:
Segons Lampe, la tecnologia Carrier VERTEX admet el mateix procediment de configuració, càrrega i posada en marxa que la tecnologia de tub rodó i no requereix passos addicionals o diferents del procediment de càrrega freda recomanat actualment.
"Al voltant del 80 al 85 per cent de la càrrega es troba en estat líquid, de manera que en mode de refrigeració aquest volum es troba a la bobina del condensador exterior i al paquet de línia", va dir Lampe."Quan es mou a bobines de microcanal amb un volum intern reduït (en comparació amb els dissenys d'aletes tubulars rodones), la diferència de càrrega afecta només el 15-20% de la càrrega total, el que significa un camp de diferència petit i difícil de mesurar.És per això que la forma recomanada de carregar el sistema és mitjançant el subrefrigerament, que es detalla a les nostres instruccions d'instal·lació".
Tanmateix, la petita quantitat de refrigerant a les bobines del microcanal pot convertir-se en un problema quan la unitat exterior de la bomba de calor canvia al mode de calefacció, va dir Lampe.En aquest mode, la bobina del sistema es commuta i el condensador que emmagatzema la major part de la càrrega líquida és ara la bobina interna.
"Quan el volum intern de la bobina interior és significativament menor que el de la bobina exterior, es pot produir un desequilibri de càrrega al sistema", va dir Lampe."Per resoldre alguns d'aquests problemes, Carrier utilitza una bateria integrada situada a la unitat exterior per drenar i emmagatzemar l'excés de càrrega en mode de calefacció.Això permet que el sistema mantingui la pressió adequada i evita que el compressor s'inundi, cosa que pot provocar un rendiment deficient, ja que l'oli es pot acumular a la bobina interna".
Tot i que la càrrega d'un sistema amb bobines de microcanal pot requerir una atenció especial als detalls, la càrrega de qualsevol sistema de climatització requereix utilitzar amb precisió la quantitat correcta de refrigerant, diu Lampe.
"Si el sistema està sobrecarregat, pot provocar un alt consum d'energia, una refrigeració ineficient, fuites i una fallada prematura del compressor", va dir."De la mateixa manera, si el sistema està poc carregat, es poden produir congelacions de la bobina, vibracions de la vàlvula d'expansió, problemes d'arrencada del compressor i parades falses.Els problemes amb les bobines de microcanal no són una excepció".
Segons Jeff Preston, director de serveis tècnics de Johnson Controls, la reparació de bobines de microcanal pot ser un repte a causa del seu disseny únic.
"La soldadura superficial requereix torxes d'aliatge i gas MAPP que no s'utilitzen habitualment en altres tipus d'equips.Per tant, molts contractistes optaran per substituir les bobines en lloc d'intentar reparar-les".
Quan es tracta de netejar les bobines de microcanal, és realment més fàcil, diu Mark Lampe, gerent de producte de bobines de forn de Carrier HVAC, perquè les aletes d'alumini de les bobines del tub amb aletes es doblen fàcilment.Massa aletes corbes reduiran la quantitat d'aire que passa per la bobina, reduint l'eficiència.
"La tecnologia Carrier VERTEX és un disseny més robust perquè les aletes d'alumini se situen lleugerament per sota dels tubs de refrigerant d'alumini plans i estan soldades als tubs, el que significa que el raspallat no canvia significativament les aletes", va dir Lampe.
Neteja fàcil: quan netegeu bobines de microcanal, utilitzeu només netejadors de bobines suaus i no àcids o, en molts casos, només aigua.(proporcionat pel transportista)
Quan netegeu les bobines de microcanals, Preston diu que eviteu els productes químics durs i el rentat a pressió i, en canvi, utilitzeu només netejadors de bobines suaus i no àcids o, en molts casos, només aigua.
"No obstant això, una petita quantitat de refrigerant requereix alguns ajustos en el procés de manteniment", va dir."Per exemple, a causa de la petita mida, el refrigerant no es pot bombejar quan altres components del sistema necessiten servei.A més, el tauler d'instruments només s'ha de connectar quan sigui necessari per minimitzar la interrupció del volum de refrigerant.
Preston va afegir que Johnson Controls està aplicant condicions extremes al seu camp de proves de Florida, cosa que ha estimulat el desenvolupament de microcanals.
"Els resultats d'aquestes proves ens permeten millorar el desenvolupament del nostre producte millorant diversos aliatges, gruixos de canonades i químics millorats en el procés de soldadura en atmosfera controlada per limitar la corrosió de la bobina i assegurar que s'aconsegueixen nivells òptims de rendiment i fiabilitat", va dir."L'adopció d'aquestes mesures no només augmentarà la satisfacció dels propietaris, sinó que també ajudarà a minimitzar les necessitats de manteniment".
Joanna Turpin is a senior editor. She can be contacted at 248-786-1707 or email joannaturpin@achrnews.com. Joanna has been with BNP Media since 1991, initially heading the company’s technical books department. She holds a bachelor’s degree in English from the University of Washington and a master’s degree in technical communications from Eastern Michigan University.
El contingut patrocinat és una secció especial de pagament on les empreses del sector ofereixen contingut d'alta qualitat, imparcial i no comercial sobre temes d'interès per al públic de notícies d'ACHR.Tot el contingut patrocinat és proporcionat per empreses de publicitat.T'interessa participar a la nostra secció de contingut patrocinat?Poseu-vos en contacte amb el vostre representant local.
A la demanda En aquest seminari web, coneixerem les últimes actualitzacions del refrigerant natural R-290 i com afectarà la indústria HVACR.
Hora de publicació: 24-abril-2023