ICA: мідні трубки малого діаметру можуть впоратися з холодоагентом R-744

Мідні трубки малого діаметру, укріплені невеликою кількістю легуючих елементів, цілком можуть витримати нові холодоагенти, що подаються під високим тиском, начебто СО2 (R-744). До такого висновку дійшли фахівці Міжнародної асоціації виробників виробів з міді (International Copper Association; ICA).

Перспективні холодоагенти і матеріали для змійовиків

Холодоагенти з низьким рівнем показника GWP (Global Warming Potential або Потенціал глобального потепління), як правило, використовуються при більш високих тисках, ніж стандартні «брудні» аналоги. Як наслідок, змійовики теплообмінників повинні бути досить міцними, щоб протягом всього періоду корисної експлуатації зберігати робочі властивості при подібному підвищеному тиску.

Одним з холодоагентів з дуже низьким рівнем GWP є R-744 (або діоксид вуглецю), при використанні якого в системах кондиціонування повітря потрібен вихід на відносно високі робочі значення тиску порівняно з більшістю інших холодоагентів.

Як відомо, трубки малого діаметру, призначені для організації циркуляції холодоагенту, характеризуються зниженням рівня тиску розриву при зниженні товщини стінок. Отже, для ефективного використання холодоагентів начебто R-744 знадобляться трубки з відносно товстими стінками. Але є спосіб збільшення рівня тиску розриву без підвищення товщини стінок трубок і, як наслідок, зростання їх вартості. Мова про використання високоміцних сплавів міді з іншими металами.

Деякі постачальники трубок для систем кондиціонування повітря вже пропонують своїм партнерами продукти їх високоміцних мідних сплавів (низьколегованої міді). Ці сплави мають високу теплопровідність, корозійною стійкістю, а також хорошою пайкостью. При цьому подібні сплави міді з невеликими кількостями інших металів значно міцніші, ніж чиста мідь.

Поточний галузевий стандарт

Галузевим стандартом для теплообмінників в системах кондиціонування повітря і холодильних установках є трубки з безкисневої міді з високим вмістом фосфору (Deoxidized High Phosphorus; DHP). Даний матеріал також відомий під назвою C12200. Це практично чиста мідь (зміст 99,9 відсотка) з невеликим відсотком фосфору. Матеріал марки C12200 має майже ті ж механічні властивості, що і мідні сплави високої чистоти начебто C11000.

Характеристики і методи виробництва трубок з матеріалу марки C12200 описані в стандарті ASTM B359 «Стандартні специфікації на безшовні труби з литими ребрами з міді та мідних сплавів для конденсаторів і теплообмінників», що підготовлен фахівцями Американського товариства по випробуванню матеріалів (American Society for Testing Materials; ASTM).

Трубки з матеріалу марки C12200 характеризуються відмінною стійкістю до атмосферних впливів і дуже хорошою стійкістю до дії багатьох хімічних речовин. Вони часто використовується в середовищах, де потрібен високий захист від корозії. Трубки з C12200 можуть бути легко зварені і спаяні.

Більш прогресивна альтернатива C12200

Більш прогресивною альтернативою матеріалу марки C12200 виступає низьколегована мідь, яка містить невеликий відсоток інших хімічних елементів, таких як нікель, олово, залізо або інші метали.

Ці легуючі елементи значно зміцнюють мідні трубки за рахунок зменшення її розміру та підвищення щільності частинок у мікроструктурі, результатом чого виступає збільшення стійкості до деформації. Постачальники трубок з низьколегованої міді повідомляють про збільшення рівня руйнівного тиску на 20 відсотків порівняно з C12200 при однаковій товщині стінки.

Між тим, коефіцієнти теплопередачі і рівні падіння тиску у разі трубок з низьколегованої міді для систем кондиціонування повітря аналогічні тим, які досягаються з використанням матеріалу марки C12200. При цьому процес пайки трубок з високоміцної низьколегованої міді дуже схожий на пайку виробів із стандартних сплавів, так що додаткове навчання фахівців при переході на новий матеріал не потрібно.

«Застосування високоміцної низьколегованої міді дає більше можливостей для зниження товщини стінок та виготовлених з неї трубок. Тим самим досягається додаткова економія матеріалів і підвищення енергетичної ефективності змійовиків теплообмінників», - сказав Найджел Коттон з Міжнародної асоціації виробників виробів з міді.

За його словами, завдяки нанесенню на внутрішні стінки трубок з високоміцної низьколегованої міді спеціальних мікроканавок, вони (трубки) можуть демонструвати надзвичайно високу міцність і ефективність теплопередачі, навіть незважаючи на зменшення діаметра.

Такий підхід дозволяє досягти збільшення площі зіткнення з холодоагентом, що робить трубки низького діаметра з розглянутого матеріалу ідеальним варіантом для покупців систем кондиціонування повітря і холодильних систем, які віддають перевагу високої ефективності і екологічно чистим холодоагентам.

Що таке ICA?

Міжнародна асоціація виробників виробів з міді є членською некомерційної організацій, до складу якої входять 43 компанії, що представлені на стрімко зростаючих світовому та регіональних ринках виробів з міді. Кількість партнерів організації перевищує п'ять сотень. Її метою виступає підвищення надійності, якості, безпеки та інших технічних характеристик виробів з міді для підвищення якості життя по всьому світу.

Головний офіс ICA знаходиться в Нью-Йорку (США). Представництва організації діють у чотирьох основних регіонах: Азія, Європа і Африка, Латинська Америка і Північна Америка. Програми та ініціативи ICA реалізуються на території майже 60 країнах через її регіональні відділення.

Правила використання матеріалів сайту