Kapilární trubky řídí množství chladiva proudícího systémem díky velmi malému vnitřnímu průměru, obvykle mezi půl milimetrem a dvěma milimetry. Když horké, stlačené chladivo vystupuje z kondenzátoru a vstupuje do těchto malých trubek, vzniká zde velké tření, které sníží tlak přibližně o 85 %, podle výzkumu Ponemon z roku 2023. Náhlý pokles tlaku způsobí rychlé rozšíření chladiva, které se při tom ochlazuje, až dosáhne chladné směsi kapaliny a páry těsně před tím, než narazí na výparník, kde pak probíhá vlastní chladicí proces.
Kapilární trubičky se používají v přibližně 89 procentech domácích klimatizačních jednotek jako expanzní zařízení s pevným průřezem, čímž nahrazují tyto komplikované mechanické ventily, které vidíme jinde (podle údajů ASHRAE z roku 2023). Tyto malé trubičky jsou obvykle vyrobeny z mědi nebo nerezové oceli. Pomáhají regulovat množství chladiva, které proudí do výparníku, čímž nakonec zlepšují schopnost systému pohlcovat teplo z vnitřního vzduchu. Důvod, proč se tyto komponenty staly tak rozšířenými? Jednoduchý návrh kombinovaný s důvěryhodným výkonem je činí ideálními pro velké výrobní operace. Zvláště důležité pro výrobce zaměřené na cenově citlivé zákazníky, kteří potřebují spolehlivá chladicí řešení, aniž by přitom překročili rozpočet v továrnách vyrábějících kapilární trubičky pro klimatizaci po celé zemi.
Regulace průtoku je určena třemi hlavními faktory:
Optimalizovaný návrh kapilární trubky byl prokázán, že zlepšuje hodnocení SEER o 12–15 % v inverterových klimatizačních systémech díky stabilnímu proudění chladiva, podle nedávných Zlepšení návrhu klimatizačních systémů .
Kovy odolné proti korozi hrají klíčovou roli, když materiály musí odolávat opakovaným změnám teploty a agresivním chemikáliím v průběhu času. Většina klimatizačních jednotek stále používá měď pro své vnitřní komponenty, přibližně tři čtvrtiny klimatizačních systémů ji využívají, protože měď vynikající tepelnou vodivostí a snadno se tvaruje během výroby, jak uvádí data z průmyslu HVAC z roku 2023. Pro chladicí systémy, které pracují s amoniakem, se nejčastěji používá nerezová ocel, protože lépe odolává korozním účinkům. Mosazné slitiny nacházejí své uplatnění v některých nízkotlakých aplikacích, kde jiné materiály nemusí fungovat stejně efektivně, i když tyto použití jsou v rámci průmyslu poměrně specializovaná.
Bezešvé měděné trubky jsou vyráběny procesem tažení za studena, který dosahuje 0,5% rozměrové tolerance. Rentgenové měření v reálném čase monitoruje tloušťku stěny během tažení a udržuje rovnoměrnost v rozmezí ±0,01 mm – což je zásadní pro přesné dozování chladiva v přesných klimatizačních systémech.
Elektrolytická měď s vysokou houževnatostí (ETP) s obsahem kyslíku ≤0,04% zabraňuje křehnutí vodíkem během pájení. Po žíhání jsou trubky upraveny tak, aby dosáhly tvrdosti 65 HRB na Rockwellově B-stupnici, čímž se dosáhne rovnováhy mezi tažností a odolností proti tlaku. Automatické vizuální systémy kontrolují všechny trubky z hlediska souladu s tolerancemi průměrů podle ASME B36.19M před expedicí.
Továrny na kapilární trubky používají vícecestný studený tah k dosažení průměrů až 0,5 mm s přesností ±0,01 mm. Měděná surovina je upravována ve 6–12 etapách pomocí destiček z karbidu wolframu, čímž se zajištěná konzistentní tloušťka stěny. Systémy laserového měření v reálném čase udržují rozměrovou stabilitu během vysokorychlostních výrobních procesů přesahujících 25 m/min.
Optimalizovaná geometrie nástroje (úhly přístupu 12°–16°) a mazání pomocí kyseliny šťavelové a mýdla snižují tření při tahání o 38 % ve srovnání s alternativami na bázi ropy (TheZebra.org 2021). Postupná sekvence nástrojů udržuje poměr tahání mezi 1,15 a 1,35 na průchod, což umožňuje celkové snížení průřezu až o 75 % bez vzniku materiálových vad.
Mezi jednotlivými fázemi tváření projdou měděné trubky dávkovým žíháním při teplotě 450–550 °C v pecích řízených dusíkem. Tím se obnoví tažnost (prodloužení ≥35 %) a záručí se úplná rekristalizace do 90 minut. Metalografická analýza ověřuje integritu mikrostruktury před dalším zpracováním.
CNC letmé pilové zařízení řeže trubky na délky 1,5–6 m s přesností ±2 mm při rychlosti až 30 m/min. Servo-pohony pro navíjení vytvářejí cívky o hmotnosti 150–300 kg a udržují stálost průměru cívky s přesností 0,5 mm. Polymerové mezivrstvy zabraňují poškození povrchu při manipulaci a přepravě.
Kvalita povrchu přímo ovlivňuje průtok chladiva a spolehlivost systému. Hladký vnitřní povrch (pod 0,8 µm Ra ), minimalizuje turbulence a zabraňuje hromadění částic, které by mohly vést k mikroucpání. Povrchové vady přesahující 5 % tloušťky stěny může snížit chladicí výkon o 12–18 % (HVAC Tech Journal, 2023), což zdůrazňuje potřebu přísných výrobních kontrol.
Po tažení podstupují trubky kyselé vyluhování v dusičné kyselině za účelem odstranění oxidových vrstev, následované třístupňovým oplachem deionizovanou vodou pro odstranění zbytkových chemikálií. Trubky jsou následně usušeny pomocí vysokorychlostních vzduchových nožů při teplotě 65–80 °C , čímž se sníží obsah vlhkosti na hodnotu pod 50 ppm —což je klíčový krok při prevenci vnitřní koroze.
Finální balení probíhá v čistých místnostech třídy ISO 5, kde jsou trubky uzavřeny v kontejnerech vyplněných dusíkem, aby se potlačila oxidace. Automatické manipulační systémy minimalizují lidský kontakt, zatímco laserové počítače částic ověřují čistotu podle normy MIL-STD-1246E. Nejlepší zařízení udržují hladinu kontaminace na úrovni ≤ 10 částic/cm² pro částice větší než 0,5 µm.
Každá trubka je testována při 2,5násobku provozního tlaku (obvykle 500–800 psi) po dobu 10–15 minut, aby byla potvrzena strukturální integrita. Tato hydrostatická zkouška detekuje mikroúniky až do velikosti 0,003 mm a zajišťuje spolehlivost při skutečných tlacích chladiva, v souladu s pokyny ASHRAE 2024.
Laserové mikrometry a ultrazvukové tloušťkoměry ověřují vnější průměr s přesností ±0,01 mm a tloušťku stěny s přesností ±5 %. Tato měření zajišťují konzistentní průtokové vlastnosti a jsou sledována v reálném čase, přičemž jednotky nevyhovující standardu jsou automaticky odmítnuty, aby byly splněny požadavky normy ASTM B280.
Zrychlené životní zkoušky simulují 15 let provozu prostřednictvím 50 000 tlakových cyklů (50–300 psi) a tepelných šoků od -40 °C do 120 °C. Aby byly trubky způsobilé pro záruční krytí, musí po zkoušení udržet alespoň 95 % své původní únosnosti (≥1 200 psi).
Každá trubka je opatřena laserem vyrytým kódem, který umožňuje plnou stopovatelnost k surovinám, procesním parametrům a záznamům z kontrol – podporující požadavky na desetileté audity.
Kapilární trubice se v poslední době dostávají do více tepelných čerpadel s invertorovým pohonem, zejména proto, že výrobci potřebují komponenty, které spolehlivě fungují v podmínkách proměnlivého tlaku, jaké jsou vyžadovány v tradičních split systémech. Přechod k ekologičtějším alternativám, jako je chladivo R-290, přiměl mnoho provozovatelů továren k přehodnocení svých výrobních procesů. Přibližně 42 procent výrobců kapilárních trubic pro klimatizaci upravilo své výrobní postupy od začátku minulého roku. Tyto inovace směřují k prevenci problémů s vodíkovým křehnutím a zároveň umožňují dodržet nové bezpečnostní předpisy, které se v tomto oboru neustále vyvíjejí.
Kapilární trubice slouží především jako expanzní zařízení s pevným průtokovým otvorem, které reguluje průtok chladiva do výparníku, čímž zvyšuje účinnost odběru tepla z vnitřního vzduchu.
Měď se běžně používá díky své vynikající tepelné vodivosti a snadné tvarovatelnosti, což ji činí vhodnou pro vysokokvalitní komponenty klimatizace.
Tlaková ztráta je řízena geometrií trubice, její délkou a vlastnostmi chladiva, které ovlivňují odpor proudění a tlakový rozdíl.
Norma ASTM B280 specifikuje měď o čistotě 99,9 %, která zajišťuje kompatibilitu s moderními chladivy a definuje klíčové vlastnosti, jako je mez pevnosti a limity kontaminace oxidy.
EN
Aktuální novinky