Microkanaalspoelen werden lange tijd in de auto-industrie gebruikt voordat ze halverwege de jaren 2000 in HVAC-apparatuur verschenen.Sindsdien zijn ze steeds populairder geworden, vooral in residentiële airconditioners, omdat ze licht van gewicht zijn, een betere warmteoverdracht bieden en minder koelmiddel gebruiken dan traditionele warmtewisselaars met lamellenbuizen.
Het gebruik van minder koelmiddel betekent echter ook dat er meer zorg moet worden besteed aan het vullen van het systeem met microkanaalbatterijen.Dit komt omdat zelfs een paar gram de prestaties, efficiëntie en betrouwbaarheid van een koelsysteem kan aantasten.
304 en 316 SS capillaire spiraalbuizen leverancier in China
Er zijn verschillende materiaalkwaliteiten die worden gebruikt voor de spiraalbuizen voor warmtewisselaars, boilers, oververhitters en andere hogetemperatuurtoepassingen waarbij verwarming of koeling betrokken is.Tot de verschillende typen behoren ook de 3/8 opgerolde roestvrijstalen buizen.Afhankelijk van de aard van de toepassing, de aard van de vloeistof die door de buizen wordt overgebracht en de materiaalkwaliteiten verschillen dit soort buizen.Er zijn twee verschillende afmetingen voor de opgerolde buizen, namelijk de diameter van de buis en de diameter van de spoel, de lengte, wanddikte en de schema's.De RVS spiraalbuizen worden in verschillende afmetingen en kwaliteiten gebruikt, afhankelijk van de toepassingsvereisten.Er zijn ook hooggelegeerde materialen en andere koolstofstaalmaterialen beschikbaar voor de spiraalbuizen.
Chemische compatibiliteit van roestvrijstalen spiraalbuis
Cijfer | C | Mn | Si | P | S | Cr | Mo | Ni | N | Ti | Fe | |
304 | min. | 18.0 | 8,0 | |||||||||
maximaal | 0,08 | 2.0 | 0,75 | 0,045 | 0,030 | 20.0 | 10.5 | 0,10 | ||||
304L | min. | 18.0 | 8,0 | |||||||||
maximaal | 0,030 | 2.0 | 0,75 | 0,045 | 0,030 | 20.0 | 12.0 | 0,10 | ||||
304H | min. | 0,04 | 18.0 | 8,0 | ||||||||
maximaal | 0,010 | 2.0 | 0,75 | 0,045 | 0,030 | 20.0 | 10.5 | |||||
RVS 310 | Maximaal 0,015 | 2 maximaal | Maximaal 0,015 | Maximaal 0,020 | Maximaal 0,015 | 24.00 26.00 uur | Maximaal 0,10 | 19.00 21.00 uur | 54,7 minuten | |||
RVS 310S | Maximaal 0,08 | 2 maximaal | Maximaal 1,00 | Maximaal 0,045 | Maximaal 0,030 | 24.00 26.00 uur | Maximaal 0,75 | 19.00 21.00 uur | 53.095 min | |||
RVS 310H | 0,04 0,10 | 2 maximaal | Maximaal 1,00 | Maximaal 0,045 | Maximaal 0,030 | 24.00 26.00 uur | 19.00 21.00 uur | 53.885 min | ||||
316 | min. | 16.0 | 2.03.0 | 10.0 | ||||||||
maximaal | 0,035 | 2.0 | 0,75 | 0,045 | 0,030 | 18.0 | 14.0 | |||||
316L | min. | 16.0 | 2.03.0 | 10.0 | ||||||||
maximaal | 0,035 | 2.0 | 0,75 | 0,045 | 0,030 | 18.0 | 14.0 | |||||
316TI | Maximaal 0,08 | 10.00 14.00 uur | Maximaal 2,0 | Maximaal 0,045 | Maximaal 0,030 | 16.00 18.00 uur | Maximaal 0,75 | 2,00 3,00 | ||||
317 | Maximaal 0,08 | 2 maximaal | Maximaal 1 | Maximaal 0,045 | Maximaal 0,030 | 18.00 20.00 uur | 3,00 4,00 | 57.845 min | ||||
RVS 317L | Maximaal 0,035 | Maximaal 2,0 | Maximaal 1,0 | Maximaal 0,045 | Maximaal 0,030 | 18.00 20.00 uur | 3,00 4,00 | 11.00 15.00 uur | 57,89 min | |||
SS 321 | Maximaal 0,08 | Maximaal 2,0 | Maximaal 1,0 | Maximaal 0,045 | Maximaal 0,030 | 17.00 19.00 uur | 9.00 12.00 uur | Maximaal 0,10 | 5(C+N) Maximaal 0,70 | |||
RVS 321H | 0,04 0,10 | Maximaal 2,0 | Maximaal 1,0 | Maximaal 0,045 | Maximaal 0,030 | 17.00 19.00 uur | 9.00 12.00 uur | Maximaal 0,10 | 4(C+N) Maximaal 0,70 | |||
347/347H | Maximaal 0,08 | Maximaal 2,0 | Maximaal 1,0 | Maximaal 0,045 | Maximaal 0,030 | 17.00 20.00 uur | 9.0013.00 | |||||
410 | min. | 11.5 | ||||||||||
maximaal | 0,15 | 1,0 | 1.00 | 0,040 | 0,030 | 13.5 | 0,75 | |||||
446 | min. | 23.0 | 0,10 | |||||||||
maximaal | 0,2 | 1.5 | 0,75 | 0,040 | 0,030 | 30.0 | 0,50 | 0,25 | ||||
904L | min. | 19.0 | 4.00 uur | 23.00 uur | 0,10 | |||||||
maximaal | 0,20 | 2.00 | 1.00 | 0,045 | 0,035 | 23.0 | 5.00 uur | 28.00 uur | 0,25 |
Tabel met mechanische eigenschappen van roestvrijstalen buisspiralen
Cijfer | Dikte | Smeltpunt | Treksterkte | Opbrengststerkte (0,2% offset) | Verlenging |
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% |
RVS warmtewisselaar opgerolde buizen Equivalente kwaliteiten
STANDAARD | WERKSTOFF NR. | UNS | JIS | BS | GOST | AFNOR | EN |
RVS 304 | 1,4301 | S30400 | SUS 304 | 304S31 | 08Х18Н10 | Z7CN18‐09 | X5CrNi18-10 |
RVS 304L | 1,4306 / 1,4307 | S30403 | SUS304L | 3304S11 | 03Х18Н11 | Z3CN18-10 | X2CrNi18-9 / X2CrNi19-11 |
RVS 304H | 1,4301 | S30409 | – | – | – | – | – |
RVS 310 | 1,4841 | S31000 | SUS 310 | 310S24 | 20Ch25N20S2 | – | X15CrNi25-20 |
RVS 310S | 1,4845 | S31008 | SUS 310S | 310S16 | 20Ch23N18 | – | X8CrNi25-21 |
RVS 310H | – | S31009 | – | – | – | – | – |
SS 316 | 1,4401 / 1,4436 | S31600 | SUS 316 | 316S31 / 316S33 | – | Z7CND17-11-02 | X5CrNiMo17-12-2 / X3CrNiMo17-13-3 |
RVS 316L | 1,4404 / 1,4435 | S31603 | SUS316L | 316S11 / 316S13 | 03Ch17N14M3 / 03Ch17N14M2 | Z3CND17-11-02 / Z3CND18-14-03 | X2CrNiMo17-12-2 / X2CrNiMo18-14-3 |
RVS 316H | 1,4401 | S31609 | – | – | – | – | – |
RVS 316Ti | 1,4571 | S31635 | SUS316Ti | 320S31 | 08Ch17N13M2T | Z6CNDT17-123 | X6CrNiMoTi17-12-2 |
SS 317 | 1,4449 | S31700 | SUS 317 | – | – | – | – |
RVS 317L | 1,4438 | S31703 | SUS317L | – | – | – | X2CrNiMo18-15-4 |
SS 321 | 1,4541 | S32100 | SUS 321 | – | – | – | X6CrNiTi18-10 |
RVS 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 |
RVS 904L | 1,4539 | N08904 | SUS 904L | 904S13 | STS317J5L | Z2NCDU 25-20 | X1NiCrMoCu25-20-5 |
Het traditionele ontwerp van de lamellenbuisspiraal is al jaren de standaard in de HVAC-industrie.De spoelen gebruikten oorspronkelijk ronde koperen buizen met aluminium vinnen, maar de koperen buizen veroorzaakten elektrolytische corrosie en mierenhoopcorrosie, wat leidde tot meer lekkage van de spoelen, zegt Mark Lampe, productmanager voor ovenspoelen bij Carrier HVAC.Om dit probleem op te lossen heeft de industrie zich tot ronde aluminium buizen met aluminium vinnen gewend om de systeemprestaties te verbeteren en corrosie te minimaliseren.Nu is er microkanaaltechnologie die zowel in verdampers als condensors kan worden gebruikt.
“De microkanaaltechnologie, bij Carrier VERTEX-technologie genoemd, is anders doordat ronde aluminium buizen worden vervangen door platte parallelle buizen die aan aluminium vinnen zijn gesoldeerd”, aldus Lampe.“Hierdoor wordt het koelmiddel gelijkmatiger over een groter gebied verdeeld, waardoor de warmteoverdracht wordt verbeterd, zodat de spiraal efficiënter kan werken.Terwijl microkanaaltechnologie werd gebruikt in residentiële buitencondensors, wordt de VERTEX-technologie momenteel alleen gebruikt in residentiële batterijen.”
Volgens Jeff Preston, directeur technische diensten bij Johnson Controls, creëert het microkanaalontwerp een vereenvoudigde eenkanaals “in en uit” koelmiddelstroom, bestaande uit een oververhitte buis aan de bovenkant en een onderkoelde buis aan de onderkant.Daarentegen stroomt het koelmiddel in een conventionele lamellenbuisspiraal door meerdere kanalen van boven naar beneden in een kronkelig patroon, waardoor een groter oppervlak nodig is.
“Het unieke ontwerp van de microkanaalspiraal zorgt voor een uitstekende warmteoverdrachtscoëfficiënt, waardoor de efficiëntie toeneemt en de benodigde hoeveelheid koelmiddel wordt verminderd”, aldus Preston.“Als gevolg hiervan zijn apparaten die zijn ontworpen met microkanaalspoelen vaak veel kleiner dan hoogefficiënte apparaten met traditionele lamellenbuisontwerpen.Dit is ideaal voor toepassingen met beperkte ruimte, zoals huizen zonder lijnen.”
Dankzij de introductie van microkanaaltechnologie, zegt Lampe, is Carrier erin geslaagd de meeste binnenovenspiralen en buitencondensors voor airconditioning op hetzelfde formaat te houden door te werken met een ontwerp met ronde lamellen en buizen.
"Als we deze technologie niet hadden geïmplementeerd, hadden we de interne ovenspiraal moeten vergroten tot 35 cm hoog en een groter chassis voor de externe condensor moeten gebruiken", zei hij.
Terwijl microkanaalspiraaltechnologie voornamelijk wordt gebruikt in huishoudelijke koeling, begint het concept aan te slaan in commerciële installaties omdat de vraag naar lichtere, compactere apparatuur blijft groeien, zei Preston.
Omdat microkanaalbatterijen relatief kleine hoeveelheden koelmiddel bevatten, kan zelfs een paar gram verandering in de vulling de levensduur, prestaties en energie-efficiëntie van het systeem beïnvloeden, zegt Preston.Dit is de reden waarom aannemers altijd contact moeten opnemen met de fabrikant over het laadproces, maar dit omvat meestal de volgende stappen:
Volgens Lampe ondersteunt de Carrier VERTEX-technologie dezelfde installatie-, laad- en opstartprocedure als de rondebuistechnologie en vereist deze geen stappen die een aanvulling vormen op of afwijken van de momenteel aanbevolen cool-charge-procedure.
“Ongeveer 80 tot 85 procent van de lading bevindt zich in vloeibare toestand, dus in de koelmodus bevindt dat volume zich in de condensorspiraal en het leidingpakket buiten”, aldus Lampe.“Bij de overstap naar microkanaalspoelen met een kleiner intern volume (vergeleken met ronde buisvormige vinontwerpen) heeft het verschil in lading slechts invloed op 15-20% van de totale lading, wat een klein, moeilijk te meten verschilveld betekent.Daarom is de aanbevolen manier om het systeem te vullen door onderkoeling, zoals beschreven in onze installatie-instructies.”
De kleine hoeveelheid koelmiddel in de microkanaalspiralen kan echter een probleem worden wanneer de buitenunit van de warmtepomp overschakelt naar de verwarmingsmodus, zei Lampe.In deze modus wordt de systeemspoel geschakeld en is de condensator die het grootste deel van de vloeibare lading opslaat nu de interne spoel.
“Wanneer het interne volume van de binnenspiraal aanzienlijk kleiner is dan dat van de buitenspiraal, kan er een onbalans in de lading in het systeem optreden”, aldus Lampe.“Om een aantal van deze problemen op te lossen, gebruikt Carrier een ingebouwde batterij in de buitenunit om overtollige lading af te voeren en op te slaan in de verwarmingsmodus.Hierdoor kan het systeem de juiste druk behouden en wordt voorkomen dat de compressor overstroomt, wat kan leiden tot slechte prestaties omdat zich olie kan ophopen in de interne spoel.”
Hoewel het vullen van een systeem met microkanaalspoelen speciale aandacht voor detail kan vereisen, vereist het vullen van elk HVAC-systeem nauwkeurig gebruik van de juiste hoeveelheid koelmiddel, zegt Lampe.
“Als het systeem overbelast raakt, kan dit leiden tot een hoog energieverbruik, inefficiënte koeling, lekkages en voortijdige compressorstoringen”, zegt hij.“Op dezelfde manier kunnen, als het systeem te weinig is gevuld, bevriezing van de batterij, trillingen van de expansieklep, startproblemen van de compressor en valse uitschakelingen optreden.Problemen met microkanaalspoelen zijn geen uitzondering.”
Volgens Jeff Preston, directeur technische diensten bij Johnson Controls, kan het repareren van microkanaalspoelen een uitdaging zijn vanwege hun unieke ontwerp.
“Voor oppervlaktesolderen zijn legerings- en MAPP-gastoortsen nodig die niet vaak in andere soorten apparatuur worden gebruikt.Daarom zullen veel aannemers ervoor kiezen om de spoelen te vervangen in plaats van reparaties uit te voeren.”
Als het gaat om het reinigen van microkanaalspiralen, is het eigenlijk eenvoudiger, zegt Mark Lampe, productmanager voor ovenspiralen bij Carrier HVAC, omdat de aluminium vinnen van de lamellenbuisspiralen gemakkelijk buigen.Te veel gebogen vinnen verminderen de hoeveelheid lucht die door de spoel gaat, waardoor de efficiëntie afneemt.
"Carrier VERTEX-technologie is een robuuster ontwerp omdat de aluminium vinnen iets onder de platte aluminium koelmiddelbuizen zitten en aan de buizen zijn gesoldeerd, wat betekent dat borstelen de vinnen niet significant verandert", aldus Lampe.
Gemakkelijk schoon te maken: Gebruik bij het reinigen van microkanaalspoelen alleen milde, niet-zure spoelreinigers of, in veel gevallen, alleen water.(verstrekt door de vervoerder)
Bij het reinigen van microkanaalspoelen zegt Preston dat je agressieve chemicaliën en hogedrukreiniging moet vermijden, en in plaats daarvan alleen milde, niet-zure spoelreinigers moet gebruiken of, in veel gevallen, alleen water.
“Een kleine hoeveelheid koelmiddel vereist echter enkele aanpassingen in het onderhoudsproces”, zei hij.“Vanwege het kleine formaat kan het koelmiddel bijvoorbeeld niet worden weggepompt wanneer andere componenten van het systeem onderhoud nodig hebben.Bovendien mag het instrumentenpaneel alleen worden aangesloten als dat nodig is om verstoring van het koelmiddelvolume tot een minimum te beperken.”
Preston voegde eraan toe dat Johnson Controls extreme omstandigheden toepast op zijn testterrein in Florida, wat de ontwikkeling van microkanalen heeft gestimuleerd.
“De resultaten van deze tests stellen ons in staat onze productontwikkeling te verbeteren door verschillende legeringen, buisdiktes en verbeterde chemie te verbeteren in het soldeerproces onder gecontroleerde atmosfeer om de corrosie van de spiraal te beperken en ervoor te zorgen dat optimale niveaus van prestaties en betrouwbaarheid worden bereikt”, zei hij.“De toepassing van deze maatregelen zal niet alleen de tevredenheid van huiseigenaren vergroten, maar ook de onderhoudsbehoeften helpen minimaliseren.”
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.
Gesponsorde inhoud is een speciale betaalde sectie waar bedrijven uit de industrie hoogwaardige, onpartijdige, niet-commerciële inhoud bieden over onderwerpen die van belang zijn voor het nieuwspubliek van ACHR.Alle gesponsorde inhoud wordt geleverd door reclamebedrijven.Geïnteresseerd in deelname aan onze sectie met gesponsorde inhoud?Neem contact op met uw lokale vertegenwoordiger.
On Demand In dit webinar leren we over de nieuwste updates van het natuurlijke koudemiddel R-290 en welke impact dit zal hebben op de HVACR-industrie.
Posttijd: 24 april 2023