גישה חדשה, חסכונית ובטוחה להולכת גז קירור במערכות מיזוג אוויר
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.