Zalety stosowania rury miedzianych „MicroGroove” w urządzeniach chłodniczych i klimatyzacyjnych

Podstawową rurą miedzianą stosowaną w chłodnictwie i klimatyzacji jest rura miedziana wykonana zgodnie z normą PN-EN 12735-1.

W ostatnim okresie ze względu na stosowanie alternatywnych, ekologicznych czynników chłodzących, które zastępują dotychczasowe czynniki np. zawierające chlor, który w górnych warstwach atmosfery katalizuje ozon zamieniając go w tlen, wymusiły na producentach rur miedzianych stosowanych w chłodnictwie i klimatyzacji opracowanie nowych technologii rur miedzianych o małych średnicach (MicroGroove)  ze specjalnie ukształtowaną powierzchnię wewnętrzną, w celu zwiększenia pola powierzchni. Bruzdowanie lub rowkowanie wewnętrznej powierzchni rury wspomaga mieszanie czynnika chłodniczego, powoduje ujednolicenie temperatury czynnika chłodniczego w całym przekroju rury i poprawę wydajności przenikania ciepła. Zmniejszanie średnicy rury przyczynia się do mieszania czynnika chłodniczego lub turbulencji jego przepływu, w jeszcze większym stopniu usprawniając wymianę ciepła.

W przypadku alternatywnych chłodziw konieczne jest określanie bardziej surowych kryteriów dotyczących budowy wymienników ciepła, niż w przypadku chłodziw standardowych. W celu zapewnienia wyższej wydajności wymiany ciepła wymusza zastosowanie wymienników o nowych kształtach. Wymienniki ciepła musi charakteryzować wysoka wydajność i mniejsza wymagana ilość chłodziwa oraz możliwość pracy przy wyższym ciśnieniu i wyższej temperaturze. Oprócz tego ważne jest, aby unikać korozji i nieszczelności. Wymogi mogą być jednak różne w zależności od zastosowanego w aplikacji chłodziwa.

Obecnie dostępne są różne nowe technologie dla wymienników ciepła z rurami miedzianymi, które są odpowiednie do zmiany na alternatywne czynniki chłodnicze w klimatyzatorach i systemach techniki chłodniczej. Nowe konstrukcje wymienników ciepła są w pełni kompatybilne z nowymi chłodziwami. Wymagają mniej chłodziwa, pracują z wyższym ciśnieniem, są bardziej efektywne energetycznie i bardziej odporne na porażenie grzybem. Wszystkie te czynniki prowadzą do polepszonej wartości wskaźnika Life Cycle Climate Performance.

Standardowe metody produkcyjne w branży HVACR zostały zmodyfikowane w celu zastosowania rur miedzianych z mniejszą średnicą, co prowadzi do znaczącego polepszenia transferu ciepła. Aby możliwa była redukcja ilości chłodziwa, często stosuje się średnicę zewnętrzną 7 mm, 6,25 mm i 5 mm; spotykane są też średnice do 4 mm. Grubość ścianki rur wynosi od 0,26 mm do 0,21 mm.
Rowki lub żłobienia na powierzchni wewnętrznej rury miedzianej MicroGroove prowadzą do lepszego przewodzenia ciepła w rurach miedzianych z małymi średnicami. Żłobienia wewnętrzne polepszają proporcję powierzchni do objętości oraz zapewniają lepszy przepływ chłodziwa w kontakcie z wewnętrzną powierzchnią rury. Rezultatem jest bardziej efektywne połączenie przewodzenia ciepła i konwekcji. Stosowanie rur o małych średnicach ze żłobieniami wewnętrznymi umożliwia budowę znacznie mniejszych urządzeń. Systemy są tym samym kompaktowe, energooszczędne i wysokosprawne.

Optymalizacja właściwości powierzchni wewnątrz rur może zwiększać całkowitą wymianę ciepła. Oferowane są różne geometrie żłobień wewnętrznych w celu optymalizacji z różnymi chłodziwami i w różnych warunkach zastosowania.
Sprawność energetyczna urządzeń z nowymi chłodziwami i mniejszą średnicą rury jest porównywalna z tymi, które pracują ze standardowym chłodziwem i mają większą średnicę rury. Rury miedziane o mniejszych średnicach ze żłobieniami wewnętrznymi polepszają wymianę ciepła w porównaniu do konwencjonalnych rur stosowanych dotychczas. Dzięki temu można zrezygnować z całej serii rur i zastąpić je bardziej efektywnymi rurami, optymalizując przy tym również kształt lameli. Poprawa wydajności oznacza także oszczędność materiału, zarówno przy zastosowaniach w technice chłodniczej, jak i w przypadku klimatyzatorów w budynkach mieszkalnych – wielkość urządzeń i potrzebna ilość chłodziwa są mniejsze, koszty surowcowe zostają zmniejszone.

Do zalet zastosowania rur miedzianych MicroGroove  możemy zaliczyć:

  • Mniejsza ilość materiału rurowego i lamelowego oraz mniejsze użycie chłodziwa przyczyniają się do zmniejszenia całkowitych kosztów systemu. Zastosowanie rur miedzianych z mniejszą średnicą prowadzi do polepszonej sprawności energetycznej, do bardziej kompaktowych wymiarów jednostek i niższych kosztów materiałowych całego systemu. Przy zmianie ze standardowych rur 9,52 mm na rury 5 mm ze żłobieniami wewnętrznymi różnica może być znacząca;
  • zmniejszenie masy rury o 40 do 50 procent;
  • zmniejszenie masy lameli o 40 do 50 procent;
  • zmniejszenie objętości wewnętrznej o co najmniej 50 procent i odpowiednio mniejsza ilość   czynnika chłodniczego;
  • redukcja wymaganej grubości ścianki o 50 procent przy jednoczesnym spełnieniu wymogów w zakresie odporności na ściskanie;
  • zwiększenie współczynnika przenikania ciepła o co najmniej 20 procent i tym samym wyższa wymiana ciepła;
  • 40% niższe koszty wymiennika ciepła

Stosowanie rur miedzianych MicroGroove to poza korzyściami czysto technicznymi wymienionymi powyżej ma także duże oddziaływanie na środowisko naturalne poprzez zdolność do recyklingu.  
Wymienniki ciepła z miedzi mają właściwości przeciwbakteryjne, które przeciwdziałają tworzeniu się niebezpiecznych dla zdrowia bakterii i grzybów.

Artykuł powstał w oparciu o materiały prezentowane na stronie https://microgroove.net/

Share >