Unidade condensadora Hermética/Scroll 1 ½ a 6 HP com tecnologia Microchannel e fluxo reversível Modelo FRM Q&A: Perguntas e respostas
Q1. O que é tecnologia de microchannel? Condensadores microchannel são serpentinas de alumínio com múltiplos tubos achatados que contêm pequenos canais (microchannels) através dos quais o gás circula. A transferência de calor é aumentada pela inserção de estabilizadores angulados e com aberturas entre os tubos achatados. Esses componentes são unidos com dois gases múltiplos usando liga de solda de material alunínio-zinco em uma solda de forno que completa a serpentina microchannel. O circuito de serpentina é realizado com a colocação de defletores no coletor de distribuição que alimenta o gás através dos tubos achatados. Na figura abaixo, a serpentina é dividida em quatro passagens. Super desaquecimento e condensação da descarga de gás na primeira passagem. A condensação ocorre nas segunda e terceira passagens. A quarta passagem oferece subarrefecimento líquido. Aletas Coletor Super desaquecimento Coletor Tubos Microchannel Coletor Condensação Coletor Subarrefecimento Corrente de Ar Q2. Quais as vantagens da serpentina microchannel em relação a uma serpentina RTPF? Serpentinas microchannel têm o desempenho significativamente melhorado com relação às serpentinas tradicionais RTPF de cobre/ alumínio em várias áreas: 1. Melhora no desempenho da transferência de calor Serpentinas microchannel têm desempenho de transferência de calor de 20 a 30% mais alto do que as serpentinas padrão RTPF do mesmo tamanho, possibilitando capacidade comparável com a adquirida com uma serpentina menor. O desempenho mais alto de transferência de calor é obtido com tubos achatados que aumentam a transferência de calor de ar lateral, e microchannels entre os tubos. Os microcanais maximizam a transferência de gás lateral via múltiplos canais minúsculos que possibilitam uma área de superfície primária melhorada. Além disso, a ligação de tubo-estabilizador metalúrgico, resultante da operação de solda, maximiza o contato de superfície e melhora a transferência de calor da área de superfície, melhorando, ainda mais, o desempenho de transferência de calor da bobina. 2. Carga de gás reduzida Serpentinas microchannel têm volume menor, o que baixa a carga de gás condensador em cerca de 75%. O uso de serpentinas microchannel oferecem uma solução para sistemas de refrigeração mais ecologicamente correta e ajuda a reduzir a destruição da camada de ozônio e o aquecimento global. 3. Mais resistente à corrosão Serpentinas microchannel provaram-se até cinco vezes (5x) mais duráveis do que o padrão RTPF de serpentina em testes extendidos. O potencial de corrosão com as serpentinas microchannel, todas em alumínio, é significativamente mais baixo do que as bobinas RTPF em cobre/alumínio (bi-metal), uma vez que não há metais diferentes para dar início à corrosão galvânica. Isso faz das serpentinas microchannel uma solução de fato melhor para instalações litorâneas, ou quaisquer aplicações onde a corrosão possa ser uma 2
preocupação. Por favor, veja a Questão 9 para mais detalhes sobre como as bobinas HyperCore microchannel se comportam em ambiente corrosivo. 4. Durabilidade & redução de vazamentos Serpentinas microchannel requerem apenas uma operação de solda contra 50-100 juntas manualmente feitas nas RTPF, reduzindo significativamente a probabilidade de vazamentos. Além disso, os tubos achatados servem como proteção do estabilizador que ajuda a proteger os estabilizadores de danos. 5. Facilidade de serviço & reparos Serpentinas microchannel são facilmente limpas e podem ser reparadas in loco, usando um processo de duas partes de epóxi. Serpentinas microchannel são menores do que uma polegada de espessura, permitindo fácil remoção de qualquer fragmento que possa ser encontrado na serpentina. Isso não ocorre com as serpentinas RTPF que geralmente possuem de 2 a 3 polegadas de espessura com tubos padrões espaçados, usando estabilizadores ondulados, que dificultam a remoção de fragmentos quando não a impossibilita, em algumas circunstâncias. A durabilidade das serpentinas microchannel permitem lavar com pressão (usando um spray largo padrão), o que não é recomendado com as serpentinas RTPF. Vazamentos, embora improváveis, podem ser facilmente reparados in loco usando um simples processo. Por favor, veja Questão 8 para mais detalhes sobre reparação in loco de vazamentos em serpentinas microchannel. Q3. Onde mais o trocador de calor microchannel já foi usado, e por quê? Serpentinas microchannel têm sido usadas na indústria automotiva por mais de duas décadas e agora estão sendo usadas na industrial padrão. Serpentinas microchannel vêm substituindo as bobinas RTPF, tendência nos condensadores de ar condicionado automotivo, aplicações de resfriador de radiador e óleo. A troca pelas serpentinas microchannel possibilitou à indústria automotiva evitar o aumento do peso dos veículos e obedecer às regulações que requerem a fase de R-12 para o mais ecologicamente correto R-134ª. Serpentinas microchannel permitiram que a indústria mantivesse a capacidade do R-134a tal qual a do R-12. Q4. Se os trocadores de calor microchannel possuem tecnologia tão avançada, por que ainda não foram adotados por outras indústrias? Trocadores de calor microchannel estão na indústria automotiva desde os anos 1980. Embora seus méritos sejam conhecidos há décadas, a aplicação dos trocadores de calor microchannel em indústria não automotiva tinha restrições com relação ao custo por conta dos baixos volumes. Apenas recentemente os avanços na fabricação de trocadores de calor microchannel tornaram a tecnologia capaz de ter preços de forma competitiva com relação às tradicionais serpentinas RTPF na indústria HVACR. Entrentanto, muitos fornecedores de serpentina microchannel ainda não têm preço competitivo para volumes de refrigeração. Q5. Há muitos anos, outra empresa tentou usar bobinas totalmente de alumínio e foi um completo fracasso. O que é diferente agora? Eram bobinas de tubos redondos de alumínio. Essas bobinas apresentavam desafios como demandar de soldas manuais das juntas, o que as deixava frequentemente sujeitas a falhas. Além disso, vazamentos na bobina eram difíceis de se de consertar e exigia equipamento especializado e treinamento. As bobinas HyperCore microchannel são um avanço radical com relação às bobinas de tubos redondo de alumínio. Não há juntas soldadas manualmente, e as unidades são projetadas com uma rígida estrutura, o que reforça a bobina e reduz dramaticamente a probabilidade de vazamentos. Além disso, o reparo de vazamentos com bobina HyperCore microchannel é significativamente menos complexo. Uma base seladora de epóxi (como epóxi vermelho), uma solução de limpeza, uma bomba a vácuo, algumas ferramentas simples, e um revolver de ar quente são tudo do que se necessita. Por favor, veja Questão 8 para mais detalhes. 3
Q6. Parece um espaçamento de estabilizador muito estreito. Isso não vai obstruir a serpentina mais rapidamente do que a nossa serpentina atual? Todos os textes necessários foram realizados, além de uma vasta experiência em campo. Com isso, afirmamos que não ocorrerão problemas futuros. Q7. O que pode ser feito com vazamentos? Há quem diga que consertar vazamentos em serpentinas de alumínio é quase impossível. Uma vez que inexistem juntas soldadas manualmente na serpentina microchannel e que as unidades são projetadas com uma rígida estrutura, a probabilidade de vazamentos fica dramaticamente reduzida. Entretanto, se o reparo for necessário, um simples processo usando uma base seladora de epóxi (como epóxi vermelho), uma solução de limpeza, uma bomba a vácuo, algumas ferramentas simples e um revolver de ar quente são tudo do que se necessita. Passo-a-passo para consertar serpentinas microchannel 1. Localize o vazamento 2. Limpe a área 3. Alargue o vazamento 4. Aplique o vácuo 5. Aplique duas partes de epóxi tratado 6. Aplique calor para secar o epóxi 4
Q8. Como é o desempenho serpentinas microchannel em ambiente corrosivo? As serpentinas microchannel totalmente de alumínio com revestimento de zinco têm ótimo desempenho em ambiente corrosivo. Um teste de corrosão litorânea foi feito para comparar a resistência de corrosão de serpentinas Cu/Al RTPF e serpentinas microchannel totalmente de alumínio. Depois de um ano, ambas as serpentinas foram testadas para medir o desempenho atual contra a referência de desempenho. O quadro abaixo mostra uma mudança imperceptível no desempenho do microchannel e redução aproximada de 8% na capacidade da Cu/Al RTPF. Além do teste de desempenho, fotografias de antes e depois das serpentinas mostram uma acentuada diferença entre os dois tipos. Transferência de calor (BTU/hr) 30000 25000 20000 15000 10000 5000 Microchannel - Início Microchannel - Depois de 1 Ano RTPF - Início RTPF - Depois de 1 Ano 0 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 Horsepower - Potência em cavalos (hp) Fonte: Modine Manufacturing Company Corrosão após 1 ano em ambientes corrosivos Serpertina microchannel Serpertina tradicional tubo-aleta 5
Q9. Como a serpentina de alumínio será unida à unidade de tubo de cobre? As serpentinas microchannel possuem uma junta soldada de transição de aço inoxidável sobre uma conexão de cabeçalho de alumínio. No final dessa junta de transição há um chapeamento de cobre onde a unidade de tubo de cobre fica anexada. Por causa do cobre e do alumínio não se tocarem, não há chance de corrosão galvânica. Q10. Quanto alcançarei de redução de carga de gás com as serpentinas microchannel? A quantidade de redução de carga de gás pelo condensador será diminuída em até 70%. O sistema total de carga dependerá da unidade refrigeradora e do comprimento da linha de líquido. Dependendo das variáveis do sistema, a carga do sistema poderá ser reduzida a até 40%. Q11. E as substituições? Como repor as serpentinas? A rigidez da estrutura das serpentinas somadas à eliminação das soldas manuais das juntas e o aumento da resistência à corrosão reduziriam significativamente a possibilidade de falha na serpentina. Entretanto, se a reposição de serpentina for necessária, a substituição das serpentinas microchannel será disponibilizada por InterLink Parts. Q12. Quais foram as principais mudanças da versão B para a versão C? Passamos a utilizar os seguintes itens: Caixa elétrica plástica basculante; Coifa bi-partida para inversão de fluxo de ar; Diminuição de 4 para 2 dimensões de plataformas; Inclusão de unidades condensadoras aptas a trabalhar com R134a; Configuração de unidade condensadora sem válvula base. Q13. Como é feita a inversão de fluxo de ar com essa nova coifa? Agora para inversão do fluxo de ar a coifa é retirada em duas peças (superior e lateral), diminuindo assim o peso e tamanho das peças de manuseio, facilitando a alteração. Essa modificação facilita ainda mais a manutenção, pois pode-se ter acesso à máquina retirando apenas uma das peças. 1 2 3 4 6
Notas 7
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