Conexiuni de țevi eficiente și sigure în tehnologia de refrigerare

Domenii tipice de aplicare

• Instalații de refrigerare și răcire: Soluții eficiente pentru supermarketuri, hoteluri și industrie
• Pompe de căldură: Posibilități de conexiuni de presare simple și economisitoare de timp
• Tehnologia de refrigerare comercială: Perfect adaptată cerințelor, alegere flexibilă a materialului și tehnicii de conectare
• Refrigerare industrială: Ideală pentru procese de producție cu cerințe ridicate de rezistență la presiune și temperatură

Provocările actuale ale tehnologiei de refrigerare și climatizare din perspectiva companiilor de instalare

• Presiuni și temperaturi de operare ridicate: În tehnologia de refrigerare, conductele și alte componente trebuie să reziste la presiuni și temperaturi de operare extreme, în special în domeniul transcritic. Acest lucru necesită utilizarea de materiale de înaltă calitate și prelucrare atentă pentru a evita scurgerile și defecțiunile sistemului.
• Alegerea materialelor și tehnicilor de conectare: Alegerea materialului potrivit și a tehnicii de conectare este esențială pentru durabilitatea și eficiența sistemelor de refrigerare. Cuprul, aliajele de cupru și materiale speciale precum CuFe2P sunt frecvent utilizate. Diferite tehnici de conectare, cum ar fi lipirea, presarea sau flanșarea, au fiecare avantajele și dezavantajele lor, iar decizia depinde adesea de preferințele operaționale și cerințele specifice ale aplicației.
• Noi reglementări și cerințe de mediu: Odată cu creșterea conștientizării protecției mediului și a climei, companiile se confruntă cu provocarea de a implementa soluții ecologice și eficiente din punct de vedere energetic. Acest lucru necesită nu doar cunoștințe tehnice, ci și investiții în noi tehnologii și materiale. În special, regulamentul privind gazele fluorurate este o provocare pentru industrie. Gazele cu efect de seră fluorurate (F-gaze) sunt un termen colectiv pentru HFC-uri (hidrofluorocarburi), PFC-uri (perfluorocarburi) și SF₆ (hexafluorură de sulf).

  F-gazele au un potențial de încălzire globală (GWP) foarte ridicat. Aceasta înseamnă că au un impact negativ mare asupra încălzirii globale. HFC-urile contribuie cel mai mult la emisiile de F-gaze. Ca agent frigorific alternativ în aplicațiile de refrigerare, CO₂ este potrivit. Prin urmare, UE a decis o eliminare treptată a utilizării F-gazelor:

  • Din 2027: Interzicerea F-gazelor cu un potențial de încălzire globală (GWP) de peste 150 în noile pompe de căldură și aparate de aer condiționat.
  • Din 2035: Interzicerea tuturor agenților frigorifici nenaturali în pompe de căldură și aparate de aer condiționat, inclusiv a celor cu un GWP scăzut.
  • Din 2050: Eliminarea completă a utilizării HFC-urilor (hidrofluorocarburi parțial fluorurate).
• Instalare și întreținere: Instalarea și întreținerea sistemelor de refrigerare și climatizare necesită personal calificat și o planificare atentă. Aceasta include selecția componentelor corecte, instalarea profesională și lucrările de întreținere regulată pentru a maximiza durata de viață a sistemelor.

Tipuri de conexiuni

Conductele de agent frigorific pot fi conectate în principiu prin lipire, presare sau flanșare. Fiecare tehnică are avantajele și dezavantajele sale. Adesea, companiile optează pentru o singură tehnică de conectare din diverse motive, de exemplu, pentru o gestionare mai simplă a stocurilor sau specializare. Acest lucru este complet adecvat, deoarece decizia ar trebui să fie luată de constructorul de refrigerare și nu de producător.

Agenți frigorifici cei mai răspândiți

Cei mai răspândiți agenți frigorifici pot fi împărțiți în două categorii principale: agenți frigorifici naturali și sintetici.

Agenți frigorifici naturali

• Amoniac (R-717): Utilizat frecvent în instalațiile de refrigerare industriale, deoarece are o eficiență energetică ridicată și nu are efecte directe de gaze cu efect de seră.
• Dioxid de carbon (R-744): Este adesea utilizat în supermarketuri și în industria alimentară. Are un potențial de încălzire globală foarte scăzut.
• Propan (R-290): Un hidrocarbură utilizată în frigiderele de uz casnic și în aparatele de aer condiționat mici.
• Butan (R-600a): De asemenea, o hidrocarbură utilizată în aparatele de uz casnic, cum ar fi frigiderele.
• Apă (R-718): Utilizată în aplicații speciale, cum ar fi aparatele de aer condiționat mari și pompele de căldură.

Agenți frigorifici sintetici

• R-134a: Un agent frigorific larg răspândit în aparatele de aer condiționat auto și frigiderele de uz casnic.
• R-410A: Utilizat frecvent în aparatele de aer condiționat moderne și în pompele de căldură.
• R-32: Un agent frigorific mai nou cu un potențial de încălzire globală mai mic decât R-410A, utilizat tot mai mult în aparatele de aer condiționat.

R-134a, R-410A și R-32 sunt considerate F-gaze.

Acești agenți frigorifici sunt selectați în funcție de aplicație și cerințele de mediu. Agenții frigorifici naturali sunt adesea mai prietenoși cu mediul, în timp ce agenții frigorifici sintetici pot fi mai eficienți în anumite aplicații.

Dezavantajele agenților frigorifici naturali

Agenții frigorifici naturali au multe avantaje, dar există și câteva dezavantaje care trebuie luate în considerare:

• Inflamabilitate: Mulți agenți frigorifici naturali, cum ar fi propanul (R-290) și butanul (R-600a), sunt inflamabili și prezintă un risc de explozie.
• Toxicitate: Amoniacul (R-717) este toxic și poate fi dăunător sănătății în caz de scurgeri.
• Miros: Unii agenți frigorifici naturali, cum ar fi amoniacul, au un miros puternic și neplăcut.
• Compatibilitate: Nu toți agenții frigorifici naturali sunt compatibili cu instalațiile de refrigerare existente, ceea ce poate necesita ajustări sau înlocuirea componentelor.
• Presiune ridicată: Dioxidul de carbon (R-744) funcționează la presiuni foarte ridicate, ceea ce necesită echipamente speciale și mai scumpe.

În ciuda acestor dezavantaje, agenții frigorifici naturali sunt o alternativă mai ecologică la agenții frigorifici sintetici și sunt utilizați tot mai mult în diverse aplicații.

Fabricarea conexiunilor de lipire în domeniul refrigerării

Fitingurile de lipire capilară sunt fabricate din:

• cupru dezoxidat Cu-DHP (CW024A, cel puțin 99,90% Cu)
• aliaje de cupru, cum ar fi alama (Cu-Zn39Pb2, Cu-Zn40Pb2)
• bronz (CC499K, CuSn5Zn5Pb2-C)
• precum și, în special pentru aplicații de lipire la presiune înaltă în domeniul transcritic, din aliaj de cupru-fier CuFe (CuFe2P, CW107C)

Fitingurile de lipire pentru lipire tare sau moale, cum ar fi seria 5000, corespund EN 1254 și pot fi utilizate în instalații de încălzire, solare și aer comprimat, precum și până la aproximativ 40 bar în aplicații de presiune înaltă, cum ar fi circuitele de refrigerare și răcire. Aceste fitinguri sunt metrice, adică dimensiunea este indicată în milimetri.

Conexiunea de lipire moale este utilizabilă doar până la temperaturi de operare de maxim 110°C și este folosită ocazional în domeniul apei potabile. Conexiunile de lipire în conductele de gaz, gaz lichefiat și ulei trebuie să fie realizate doar prin lipire tare.

Notă: Deoarece în circuitul colector al instalațiilor solare termice pot apărea temperaturi de stagnare de peste 110°C, ar trebui să se opteze și acolo pentru lipirea tare.

Indicații importante pentru instalarea conductelor de agent frigorific

La lipirea tare a conductelor de agent frigorific, de exemplu la pompele de căldură cu evaporare directă, trebuie lucrat sub azot ca gaz de protecție sau formare pentru a evita formarea de zgură în interiorul conductei. Zgura poate deteriora compresoarele, înfunda armăturile și favoriza coroziunea.

În ceea ce privește înfundările, curățenia este esențială. Așchii, zgură, flux sau umiditate în interiorul conductei pot duce la formarea de acizi care atacă înfășurările motorului sau cauzează placarea cuprului. Gazele de protecție, cum ar fi azotul sau amestecurile de azot-hidrogen, previn formarea de zgură. Procentul de hidrogen nu trebuie să depășească 4% în volum.

În tehnologia de refrigerare, pe lângă lipirea cu argint, se utilizează lipituri care conțin fosfor, cum ar fi L-Ag2P, numărul de catalog SANHA® 4936, sau L-CuP6 și L-Ag5P. Acestea permit lipirea conductelor de cupru fără flux, deoarece fosforul previne oxidarea. Lipirea tare se realizează conform EN ISO 17672.

Lipituri cu conținut ridicat de argint trebuie întotdeauna utilizate cu flux. Pentru instalațiile de conducte de cupru în încăperi cu atmosferă care conține amoniac și/sau hidrogen sulfurat, de exemplu în clădiri utilizate în agricultură, conform fișei de lucru DVGW GW 2, pentru a evita daunele cauzate de coroziune, trebuie utilizată în general o lipitură cu conținut ridicat de argint. Instalarea și punctele de conexiune trebuie protejate împotriva coroziunii externe, de exemplu cu benzi de protecție împotriva coroziunii sau tuburi termocontractabile conform DIN 30672.

Conducte în tehnologia de refrigerare și climatizare

Conductele de agent frigorific conectează unitățile interioare și exterioare. Diametrul și lungimea depind de agentul frigorific. De exemplu, R-410A permite sisteme de conducte lungi și subțiri. Pe lângă conductele de agent frigorific, există conducte de control și de condensat. Aparatele de aer condiționat cu evaporare directă sunt denumite sisteme split.

La lucrările la aparatele de aer condiționat trebuie respectată EN 378-2. Se disting următoarele conducte:

• Conducte de aspirație
• Conducte de presiune (gaz fierbinte)
• Conducte de lichid

Puncte importante în planificare sunt:

• Scăderea presiunii
• Revenirea uleiului
• Protecția compresorului

Conducte de cupru în tehnologia de refrigerare

Pentru instalațiile de refrigerare trebuie utilizate doar conducte conform EN 12735-1. Cuprul (Cu-DHP) este potrivit pentru temperaturi de la −269°C până la +250°C și este rezistent la majoritatea agenților frigorifici. Instalațiile cu CO₂, ca toate aplicațiile transcritice, necesită aliaje de cupru deosebit de rezistente la presiune.

Acestea includ, de exemplu, CuFe.

Fitinguri de lipire pentru domeniul transcritic

Fitingurile SANHA® RefHP® din aliaj de cupru-fier au fost concepute pe baza experienței de zeci de ani în domeniul fitingurilor de lipire, special pentru presiuni de operare mai mari, cum ar fi cu CO₂, și pot fi utilizate până la 130 bar.

Fitingurile din cupru-fier sunt ideale pentru conectarea tuturor conductelor CuFe disponibile pe piață de la Mueller, Halcor, KME și Wieland. Cu RefHP®, circuitele cu CO₂ și alte circuite transcritice pot fi instalate în siguranță și rapid.

În special pentru supermarketuri, unde instalațiile de răcire funcționează non-stop, se pot economisi până la 25% din energie. Un alt avantaj: SANHA® oferă RefHP® în dimensiuni de până la 2 5/8″.

Între timp, fitingurile sunt utilizate în numeroase lanțuri de supermarketuri cunoscute din Belgia, Olanda, Franța și Germania, dar și în centre de date sau alte domenii de aplicare.

Fitinguri de presare până la 48 bar: ACR Copper Press

Cu ACR Copper Press, SANHA® a lansat un nou sistem de presare pentru aplicații până la 48 bar. ACR Copper Press este potrivit pentru numeroși agenți frigorifici de viitor, circuite VRF/VRV, pompe de căldură și altele.

Noul sistem se remarcă prin numeroase caracteristici unice în industrie, care, în combinație, asigură un nivel maxim de siguranță. În același timp, circuitele HVACR și VRV/VRF, pompele de căldură și alte aplicații pot fi realizate mult mai rapid.

În special la renovări, s-a observat o economie de timp de peste 30% față de metodele clasice, cum ar fi flanșarea. Față de lipirea capilară, avantajul este și mai mare, cu cea mai mare siguranță și etanșeitate a conexiunii.

În tehnica de presare, prin deformarea radială comună a fitingului și a conductei se realizează o conexiune solidă. Funcția de etanșare împotriva scurgerii mediului de transport este asigurată de un inel de etanșare din plastic elastic, în acest caz chiar două inele de etanșare sau un inel de etanșare dublu.

Aceasta înseamnă că conexiunea dintre fiting și conductă este realizată printr-o dublă presare pe fiecare parte a fitingurilor (DualSeal™). Zona de blocare dintre cele două elemente de etanșare (TrapZone™), profilul său D cu etanșare înaltă și profilul de presare deosebit de rotund fac conexiunile extrem de fiabile și durabile.

Toate acestea conduc la o siguranță foarte mare împotriva pierderii agentului frigorific. ACR Copper Press este oferit de la ¼″ până la 1 3/8″, permițând realizarea ușoară a circuitelor mai mari.

Oțel inoxidabil din 2007: NiroTherm®

Sistemul din oțel inoxidabil NiroTherm® este potrivit pentru sisteme de răcire în domeniul subcritic, cum ar fi glicolul, și pentru instalații de încălzire. A fost introdus deja în 2007. Producătorul din Essen are astfel cea mai lungă experiență pe piață cu acest sistem de conducte.

Conductele și fitingurile sunt fabricate din oțel inoxidabil austenitic crom-nichel, numărul materialului 1.4301 (AISI 304; NiroTherm®-F: 1.4520/X2CrTi17), oferind astfel o protecție ridicată împotriva coroziunii, în special și din exterior.

Indiferent de condens, șapă umedă sau alte influențe: o vopsire de protecție consumatoare de timp și personal poate fi omisă datorită calității ridicate a materialului. Avantajul este evident, deoarece procesatorii și proprietarii economisesc astfel mult timp.

Prin introducerea noilor conducte NiroTherm®-F fără nichel din 1.4520 (X2CrTi17), eficiența economică a sistemului crește încă o dată. Sistemul din oțel inoxidabil este potrivit pentru utilizarea în instalații de răcire cu glicol.

Comparație de produse: Care soluție SANHA este cea potrivită?

Concluzie

SANHA® oferă constructorilor de refrigerare o gamă largă de sisteme de conducte fără compromisuri în ceea ce privește siguranța. Calitatea producției este monitorizată constant și strict.

În plus, nu doar calitatea produsului, ci și eficacitatea controalelor de calitate în curs de desfășurare sunt verificate regulat de instituții de testare neutre, conform regulilor stricte, cum ar fi cele ale Asociației pentru Calitatea Conductelor de Cupru e. V. și DVGW.

Datorită materialelor de înaltă calitate și tehnologiilor de conectare, conductele de refrigerare și răcire pot fi realizate rapid, economic și, de asemenea, în siguranță, iar instalațiile pot fi operate eficient.