גישה חדשה, חסכונית ובטוחה להולכת גז קירור במערכות מיזוג אוויר

Comments

Transcription

גישה חדשה, חסכונית ובטוחה להולכת גז קירור במערכות מיזוג אוויר
‫צנרת ומחברי אלומיניום‬
‫גישה חדשה ‪ ,‬חסכונית ובטוחה להולכת גז קירור במערכות מיזוג אויר‬
‫מערכות מיזוג האויר‪ ,‬מאז פותחו בתחילת המאה שעברה‪ ,‬עברו כברת דרך ארוכה‪ .‬ממערכות תעשיתיות בתחילת‬
‫הדרך‪ ,‬בעיקר למוסדות רפואיים וציבוריים‪ ,‬עבור למערכות ביתיות בשנות ה ‪ 05 -‬ועד למערכות מיזוג האויר‬
‫המתקדמות מבוססות טכנולוגית ‪ VRV/VRF‬כפי שאנחנו מכירים אותן כיום‪.‬‬
‫למרות קפיצת הדרך המשמעותית שנעשתה בשימוש בטכנולוגיות השונות ששי כללו אומנם את המערכות בהיבטים של‬
‫הספקים‪ ,‬בקרה‪ ,‬יעילות וידידות לסביבה‪ ,‬בתחום אחד לא נעשו כמעט שינויים והוא הצנרת המשמשת להובלת גז‬
‫הקירור בין יחידת החוץ ‪ -‬המעבה לבין יחידות הפנים ‪ -‬המאיידים‪.‬‬
‫מ אז ומעולם‪ ,‬תעשית מיזוג האויר זו שעשתה שימוש בגזי הפריאון למינהם‬
‫ולאחרונה ב ‪ , R 410A‬התבססה על צנרת ומסעפים להולכת גז הקירור עשויים‬
‫נחושת ‪ .‬הנחושת ‪ ,‬בהיעדר חלופות אחרות שיכלו לעמוד בעבודה הנדרשת‬
‫אומצה בחום (תרתי משמע…) כחומר זמין ו נוח לעבודה‪.‬‬
‫צנרת נחושת –הגישה המסורתית‬
‫נחושת — הגישה המסורתית‬
‫‪ .1‬הכנת צנרת הנחושת וחיבורה בין מעבה אל המאיידים מחייבת תהליך טיפוסי של הובלה ופריקה של ציוד ריתוך‬
‫והלחמה‪ ,‬מדידה וחיתוך‪ ,‬קידוד‪ ,‬ניקוי‪ ,‬חיבור ותמיכה‪ ,‬הלחמה‪ ,‬קירור וניקוי‪.‬‬
‫שלבים טיפוסיים בהכנת צנרת נחושת‬
‫‪ .2‬טיהור ( ‪ - )Purging‬בנוסף לתהליך הנ"ל‪ ,‬בהתקנות‬
‫מסוימות כמו בסביבה של גזים רפואיים ‪ ,‬גזים נקיים‬
‫במיוחד‪ ,‬ובמערכות קירור‪ ,‬מצריך הדבר שימוש בגז‬
‫אינרטי דוגמת חנקן בתהליך בצוע ההלחמה של‬
‫הצנרת‪ .‬הגז משמש לטיהור ומבטיח שבמהלך‬
‫ההלחמה שמתבצעת בטמפרטורות גבוהות לא יקרה‬
‫תהליך של התחמצנות דפנות הצנרת‪ .‬במערכות מיזוג‬
‫‪.3‬‬
‫אויר מסוג ‪ VRV / VRF‬שם הרגישות במעברי הדיזות‬
‫של הגז גבוהה ביותר לחלקיקים מזהמים‪ ,‬זוהי חובה‬
‫והנחיה חד משמעית של היצרנים להזרים גז חנקן תוך‬
‫כדי בצוע תהליך ההלחמה כדי להבטיח צנרת נקיה‬
‫לחלוטין‪.‬‬
‫ההשלכות המעשיות הכרוכות בתהליך הרכבת צנרת‬
‫נחושת במערכות מיזוג אויר כפי שמתבצע היום הן‬
‫כדלקמן‪:‬‬
‫‪ ‬הבאת ציוד יעודי לשטח הכולל מבערי ריתוך‬
‫והלחמה‪ ,‬בלונים של אציטילן‪ ,‬חמצן וחנקן‪.‬‬
‫‪ ‬הפריקה והעבודה עצמה מחייבים עזרתם של שני‬
‫אנשים לפחות‪.‬‬
‫‪ ‬עבודה עם אש גלויה מחייבת טיפול לקבלת אישור‬
‫מקדים‪ .‬נכון הדבר במיוחד באתרים בעלי רגישות‬
‫גבוהה לאש ולתוצאות אפשריות של שריפה‪ .‬יש‬
‫צורך גם בניטרול מערכת אתראת אש וממטרות‬
‫מיים למניעת הפעלתן‪.‬‬
‫‪ ‬עבודה באש חיה בתנאים של חללים צרים ולא‬
‫אחת בתנאי אקלים חמים ביותר לא נוחה ולעתים‬
‫אף מסוכנת‪.‬‬
‫‪ ‬בצוע עבודת ההלחמה מחייבת איש מקצוע בעל‬
‫מיומנות גבוהה ('צנר') על מנת להבטיח הלחמה‬
‫מושלמת של חלקי הצנרת למניעת דליפה‪.‬‬
‫במערכות מיזוג אויר בלחץ גז גבוה כדוגמת ‪VRV /‬‬
‫‪ VRF‬יש לכך משמעות יתר‪.‬‬
‫‪ ‬העבודה עם נחושת שהיא חומר רך מטבעה אינה‬
‫מאפשרת מעל גדלים מסוימים בצוע כיפופים‬
‫ומחייבת הוספת זוויות על מנת לאפשר שינוי כיוון‬
‫הצנרת ‪ .‬הוספת זוויות לוקחת זמן‪ ,‬יקרה בחומר‬
‫ופוטנציאל לדליפות‪.‬‬
‫‪ ‬נובע מכך‪ ,‬שזמן תהליך הרכבת צנרת הנחושת‪,‬‬
‫שמצריך כח אדם מיומן ועבודה זהירה הו א ארוך‬
‫ו מטבע הדברים משפיע גם על בעלי מקצוע אחרים‬
‫הנמצאים בשרשרת העשיה‪ .‬הוסף לכך גם את‬
‫מחיר הנחושת‪ ,‬שאינו מובטח ונוטה לעלות כלפי‬
‫מעלה‪ ,‬וקבלת תהליך ארוך בזמן‪ ,‬יקר ורוחיות‬
‫בסיכון‪.‬‬
‫צנרת נחושת לשימוש במיזוג אויר‬
‫וקירור מסוג ‪VRV/VRF‬‬
‫— עמידות בתקנים נדרשים‬
‫סוג הנחושת הפופולרי והמקובל ביותר במערכות מיזוג אויר‬
‫וקירור מסחרי‪ ,‬שעונה על תקן ‪ B280‬של ה ‪(American -‬‬
‫‪ Society for Testing and Materials) ASTM‬הו א‪Copper :‬‬
‫‪ .ACR‬התקן מפרט את הדרישות ליצור של צנרת נחושת‬
‫בשימושי ם לאפליקציות מיזוג אויר וקירור‪.‬‬
‫חלק מהדרישות הן קוטר הצנרת‪ ,‬עובי הדופן ניקיון וכן כיסוי‬
‫הפתחים טרם הובלה‪ .‬לחץ העבודה המותר על פי ‪ASME‬‬
‫‪( B31.5‬קוד מיכני בינ"ל שמתיחס לערכים מינימליים‬
‫במאמצים בהתיחס לחומר וטמפרטורת עבודה) מחושב‬
‫בהתבסס על חוזק מתיחה מינימלי‪ ,‬קוטר חיצוני ועובי דופן‪.‬‬
‫מדריכי ההתקנה של רוב יצרני מיזוג האויר מציינים שמעל‬
‫גודל מסוים הצנרת חייבת להיות מסוג של נחושת משוכה‬
‫(‪ H58 temper )Drawn Copper‬כפי שנקבע ע"י ‪ASTM‬‬
‫‪ .B280‬אולם כאשר הצנרת עוברת תהליך של חימום לצורך‬
‫ביצוע ההלחמה‪ ,‬דורש התקן שהעמידות של הנחושת‬
‫תקבע על פי חוזקים השייכים לנחושת מסוג מחושלת‬
‫(‪ )annealed‬ולא מסוג משוכה‪ .‬כך שצנרת מסוג נחושת‬
‫משוכה ‪ H58‬אשר עוברת תהליך של חימום‪ ,‬הופכת להיות‬
‫מחושלת והחוזק שלה למאמצי קריעה יורד ונקבע עתה על‬
‫פי ההערכים של נחושת מחושלת מסוג ‪ . 060‬המשמעות‬
‫החשובה ביותר הנובעת מכך שדירוג עמידות לחץ העבודה‬
‫של הצנרת יורד‪.‬‬
‫למשל‪ ,‬צנרת נחושת בעובי "‪ 1-5/8‬שעברה תהליך הלחמה‬
‫וכתוצאה מכך חישול‪ ,‬עמידותה בלחץ תרד עתה ל ‪.328 psi‬‬
‫ניתן אם כן להסיק באופן הבא‪( :‬ראה טבלת לחצי עבודה‬
‫של צנרת נחושת ואלומי ניום בהמשך)‬
‫צנרת נחושת ‪ ACR‬מחושלת (שעברה תהליך‬
‫הלחמה ‪ /‬ריתוך) בגודל של "‪ 3/4‬ומעלה אינה‬
‫עומדת ברמות הלחץ הנדרשות בעבודה עם גזים‬
‫מסוג ‪. R-410A‬‬
‫צנרת בגדלים "‪ 7/8‬ומעלה אינה עומדת בדרישות‬
‫הלחץ של גזים מסוג ‪ R-407C‬ו ‪.R-407A‬‬
‫‪REFLOK‬‬
‫צנרת אלומיניום ומחברים למערכות‬
‫מיזוג אויר וקירור‬
‫טכנולוגית הליבה של ‪ REFLOK‬פותחה כבר לפני יותר מ ‪25‬‬
‫שנה ע"י ‪, Lockheed Martin‬‬
‫קונצרן אמריקאי ענק בתעשית‬
‫החלל והתעופה‪ ,‬לשימוש בצנרת‬
‫ללחצים גבוהים במטוסים‪ .‬מאז‬
‫אומצה הטכנולוגיה לשימוש‬
‫במגוון של חומרים ואפליקציות‬
‫של גזים רפואיים‪ ,‬תעשית הרכב‪,‬‬
‫נוזלים תעשיתיים ומיזוג אויר‪.‬‬
‫אלומיניום – הגישה החדשה‬
‫מעט עובדות על אלומי ניום בהשוואה לנחושת‪:‬‬
‫‪ ‬אלומי ניום שוקל ‪ 1/3‬לעומת זה של הנחושת‪.‬‬
‫‪ ‬אלומי ניום הוא היסוד ה נפוץ והזמין ביותר ב כדור הארץ‪.‬‬
‫‪ ‬מחירו של האלומי ניום הוא פחות מזה של הנחושת‬
‫ויציב יחסית (כרגע מחירו כ ‪ 1/4‬מזה של הנחושת)‬
‫‪ ‬אלומי ניום כצנרת עבור אפליקציות קירור הנו מורשה‬
‫מחברי ‪ REFLOK‬מתוכננים‬
‫ספציפית לצנרת גז קירור‬
‫ו נמצאים ברשימת האביזרים‬
‫ע"י ה ‪American Standard Mechanical ASME‬‬
‫)‪ )Engineering‬ע"פ סט נדרט ‪Refrigeration :B31.5‬‬
‫המאושרים ע"י מעבדת ‪ETL‬‬
‫(‪)Equipment Testing Lab‬‬
‫בהתבסס על בדיקות בשימוש‬
‫‪.Piping and Heat Transfer Components‬‬
‫‪ ‬המגרעת של האלומי ניום – לא נוח ולא ניתן לרתך ‪/‬‬
‫והולכת גז ‪ R-410A‬ובטמפרטורות‬
‫עבודה שונות‪ .‬מחברי ‪REFLOK‬‬
‫מיוצרים ומשווקים לאפליקציות‬
‫להלחים אותו ב צורה זמינה וקלה ב אתר עבודה‪.‬‬
‫צנרת אלומיניום במערכות מיזוג‬
‫אויר וקירור‬
‫אלומיניום כחומר המשמש לבנית צנרת גז קירור בלחץ‬
‫גבוה במערכות קירור אינו קונספט חדש‪ .‬למעשה כל יצרני‬
‫מערכות המיזוג המובילים מיצרים כבר רכיבים ותתי‬
‫מערכות המבוססים על אלומי ניום‪ .‬רואים יותר ויותר סלילים‬
‫של מעבים ומחליפי חום לאפליקציות ביתיות עשויים‬
‫אלומי ניום כמו גם תעשית הרכב שעושה שימוש באלומי ניום‬
‫למערכות מיזוג האויר כבר שנים‪.‬‬
‫מדוע אם כך‪ ,‬למרות כל המעלות בהשוואה‬
‫לנחושת והשימוש הנפוץ בתחומים מסוימים‬
‫בקירור ובתעשית הרכב‪ ,‬לא חדר‬
‫האלומי ניום באופן יותר מסיבי גם אל‬
‫מערכות מיזוג האויר?‬
‫הסיבה לכך‪ ,‬ש אף על פי שאלומיניום היה תמיד מאושר‬
‫ותואם לשימוש בגזי קירור ושמנים במערכות קירור‪ ,‬עבודת‬
‫הריתוך וההלחמה של צנרת זו בשטח כפי שהתחייבה‬
‫במערכות מיזוג אויר ה נה קשה ביותר‪ .‬כך שעקב היעדר‬
‫טכנולוגיה חלופית אמינה ונוחה‪ ,‬שתפתור את הצורך לבצע‬
‫הלחמה וריתוך של צנרת האלומי ניום‪ ,‬לא תפש האלומי ניום‬
‫את מקומו הראוי בשימושי מיזוג האויר וקירור וזאת למרות‬
‫כל מעלותיו הרבות בהשוואה לנחושת‪.‬‬
‫מיזוג אויר כבר למעלה מ ‪ 0‬שנים‪.‬‬
‫‪ – REFLOK‬צנרת ומחברים להולכת‬
‫גז קירור בלחצים גבוהים‬
‫שיטת ‪ REFLOK‬מבוססת על‬
‫חיבור מכני של צנרת הקירור‬
‫באמצעות מחברים מסוגים שונים‬
‫כמעברים מגודל צנרת אחד לגודל‬
‫צנרת אחר‪ ,‬מסעפים וערכות‬
‫מפצלים למערכות ‪. VRV / VRF‬‬
‫כאמור‪ ,‬מערכת ‪ REFLOK‬מאושרת ע"י מעבדת ‪ ETL‬לשימוש‬
‫כמרכיב מצנרת אלומיניום להולכת גז קירור ‪ .‬מרכיבי ה‬
‫‪ REFLOK‬אושרו ע"י ‪ UL-207‬לעבודה בלחץ של ‪.600 psi‬‬
‫צנרת האלומינים מסופקת אף היא במרכיב סגסוגת‬
‫לעמידות חוזק ועובי דופן בהתאם לדרישות המחמירות של‬
‫סטנדרט‪.ASME B31.5 :‬‬
‫באמצעות שימוש בלחץ הידראולי ליצירת החיבור בין‬
‫הצנרת לבין מחברי ה ‪ REFLOK -‬הצנרת מתחברת ללא כל‬
‫צורך בשימוש בחום והלחמה על כל המשתמע מכך כמו‬
‫עבודה באש חיה ויצירת זיהום על דפנות הצנרת זמן עבודה‬
‫והצורך בשימוש חנקן לניקוי‪ .‬יתרון משמעותי אחר הוא‬
‫היכולת לשמר את עמידות הצנרת ל לחצי גז קירור גבוהים‪,‬‬
‫תכונה שהולכת לאיבוד בצנרת נחושת שכתוצאה מתהליך‬
‫החימום וההלחמה יורדת בכושר העמידות שלה להולכת‬
‫הלחצים הגבוהים הנדרשים במערכות מיזוג אויר מסוג‬
‫מסקנות‬
‫השימוש במחברים המכניים של ‪ REFLOK‬המאושרים ע"י‬
‫ה ‪ ETL-‬ובהתאם ל ‪ UL-207‬יאפשרו התקנת צנרת קירור‬
‫‪.VRV/VRF‬‬
‫הטבלה הבאה מראה את לחצי העבודה המכסימלים לכל‬
‫גודל צינור ועובי דופן עבור נחושת ‪ ACR‬לפי ‪ASTM B280‬‬
‫מחושב לפי לחץ המשיכה כפי שנדרש ע"י ‪.ASME B31.5‬‬
‫מוצגים ‪ 3‬סוגי חומרים והחוזק למשיכה מוצג ביחידות ‪.psi‬‬
‫העמודה הראשונה היא גודל צנרת נומינלי (‪ . )OD‬לכל חומר‬
‫ישנו נתון של לחץ עבודה אל מול עובי דופן מתאים‪.‬‬
‫ומיזוג בגדלי צנרת ש ל עד "‪ 1-5/8‬ובעוביי דופן סטנדרטיים‬
‫ויעמדו בדרישות לחץ עבודה ובדיקה של ‪ 580 psi‬כפי‬
‫שנדרש על ידי יצרני המיזוג השונים‪ .‬זאת ועוד‪ ,‬לשימוש‬
‫במערכת אלומיניום ומחברים של ‪ ,REFLOK‬על פני השימוש‬
‫בצנרת נחושת ישנם יתרונות רבים הבאים לידי ביטוי באופן‬
‫הבא‪:‬‬
‫‪ ‬מחיר האלומיניום קבוע ויציב‪.‬‬
‫ללחץ עבודה של ‪ 580 psi‬עבור גז קירור מסוג ‪ R-410A‬צנור‬
‫נחושת מחושל (כתוצאה מתהליך ההלחמה) בעובי "‪3/4‬‬
‫ומעלה‪ ,‬חוזק המשיכה שלו אינו מתאים ללחצי העבודה‬
‫והבדיקה הנדרשים ע"י היצרנים‪ .‬כך גם עבור גזי קירור‬
‫‪ R-407C‬ו ‪ R-407A-‬שמקיימים לחצי עבודה של ‪ 464 psi‬ו ‪-‬‬
‫‪ 490 psi‬בהתאמה אינם מתאימים לעבודה בצנרת "‪7/8‬‬
‫ומעלה היות וצנרת זו אינה מתאימה לדרישות הלחץ‪.‬‬
‫‪ ‬עד ‪ 50%‬חיסכון בחומר וב שעות עבודה‪.‬‬
‫‪ ‬מניעת דליפות לחלוטין‪.‬‬
‫‪ ‬כיפוף צנרת והקטנת הצורך ב שימו ש במחברים‬
‫ובזויות והוספת הבידוד תוך כדי התקדמות‬
‫בעבודה‪.‬‬
‫‪ ‬עמידות אמיתית של הצנרת והמחברים‬
‫‪ ‬לחצי עבודה של צנרת נחושת ואלומיניום‬
‫לדרי שות לחצי עבודה של יצרני המיזוג‪.‬‬
‫נחושת מחושלת‬
‫(‪) O60‬‬
‫"‪"S‬‬
‫‪4800‬‬
‫נחושת משוכה‬
‫)‪(H58‬‬
‫‪9000‬‬
‫אלומיניום‬
‫‪REFLOK‬‬
‫‪ ‬אין צורך בה שגת אי שור מיוחד לעבודה‬
‫‪8500‬‬
‫מכס ימ ום‬
‫מכס ימ ום‬
‫מכס ימ ום‬
‫לחץ‬
‫ע וב י ד ופ ן‬
‫לחץ‬
‫ע וב י ד ופ ן‬
‫לחץ‬
‫ע וב י ד ופ ן‬
‫עב ודה‬
‫נ ומ ינל י‬
‫עב ודה‬
‫נ ומ ינל י‬
‫עב ודה‬
‫נ ומ ינל י‬
‫גודל‬
‫צנרת‬
‫)‪(in‬‬
‫)‪(psi‬‬
‫)‪(in‬‬
‫)‪(psi‬‬
‫)‪(in‬‬
‫)‪(psi‬‬
‫"‪1/4‬‬
‫‪0.030‬‬
‫‪1135‬‬
‫לא‬
‫קיים‬
‫לא‬
‫קיים‬
‫‪0.030‬‬
‫‪2010‬‬
‫"‪3/8‬‬
‫‪0.030‬‬
‫‪733‬‬
‫‪0.030‬‬
‫‪1375‬‬
‫‪0.030‬‬
‫‪1299‬‬
‫"‪1/2‬‬
‫‪0.035‬‬
‫‪637‬‬
‫‪0.035‬‬
‫‪1194‬‬
‫‪0.035‬‬
‫‪1128‬‬
‫"‪5/8‬‬
‫‪0.040‬‬
‫‪580‬‬
‫‪0.040‬‬
‫‪1087‬‬
‫‪0.040‬‬
‫‪1027‬‬
‫"‪3/4‬‬
‫‪0.042‬‬
‫‪504‬‬
‫‪0.042‬‬
‫‪945‬‬
‫‪0.042‬‬
‫‪893‬‬
‫"‪7/8‬‬
‫‪0.045‬‬
‫‪461‬‬
‫‪0.045‬‬
‫‪865‬‬
‫‪0.045‬‬
‫‪817‬‬
‫"‪0.050 1-1/8‬‬
‫‪397‬‬
‫‪0.050‬‬
‫‪744‬‬
‫‪0.050‬‬
‫‪702‬‬
‫"‪0.055 1-3/8‬‬
‫‪356‬‬
‫‪0.055‬‬
‫‪667‬‬
‫‪0.055‬‬
‫‪630‬‬
‫"‪0.060 1-5/8‬‬
‫‪328‬‬
‫‪0.060‬‬
‫‪614‬‬
‫‪0.060‬‬
‫‪580‬‬
‫*‬
‫ג ודל הצנרת וע וב י הד ופ ן הקש ורים בנח ושת מס וג ‪ Copper ACR‬והדר ישות‬
‫לעמ יד ות בלחץ בצנרת נח ושת מח ושלת ( כז ו שעברה תהל יך ח ימ ום‬
‫כת וצאה מהלחמה ‪ /‬ר ית וך) נלקח ו מ ‪Copper Handbook‬‬
‫‪www. copper. org / publications/ pub_list/ pdf/ copper_tube_handbook. pdf‬‬
‫בחום‪/‬א ש‪.‬‬
‫‪ ‬אין פליטת אדים רעילים של אציטילן‪.‬‬
‫‪ ‬אין צורך לחכות לקירור המחברים‪.‬‬
‫‪ ‬אין עכוב הנובע מהפעלה שגויה של מערכות‬
‫אזעקת א ש‪.‬‬
‫‪ ‬אין צורך ב שימו ש חנקן לצורך ניקוי‪.‬‬

Similar documents