Kapilarne cijevi kontroliraju količinu rashladnog sredstva koje prolazi kroz sustav jer imaju vrlo mali unutarnji promjer, obično između pola milimetra i dva milimetra. Kada vruće i pod tlakom rashladno sredstvo izlazi iz kondenzatora i ulazi u ove sitne cijevi, dolazi do velikog trenja koje smanjuje tlak za otprilike 85%, prema istraživanju Ponmona iz 2023. godine. Naglo smanjenje tlaka uzrokuje brzo širenje rashladnog sredstva, pri čemu se hladi sve dok ne postane hladna smjesa tekućine i pare prije nego što udari u isparivačku zavojnicu gdje se zapravo odvija većina hlađenja.
Kapilarne cijevi koriste se u otprilike 89 posto kućnih klima uređaja kao uređaji za ekspanziju s fiksnim otvorom, zamjenjujući one komplicirane mehaničke ventile koje vidimo na drugim mjestima (prema podacima ASHRAE-a iz 2023. godine). Ove male cijevi obično su izrađene od bakra ili nehrđajućeg čelika. One pomažu u reguliranju količine rashladnog sredstva koje ulazi u isparivač, što na kraju poboljšava učinkovitost sustava pri upijanju topline iz unutrašnjeg zraka. Razlog zašto su ove komponente postale tako rasprostranjene? Jednostigna konstrukcija u kombinaciji s pouzdanim radom čini ih idealnima za masovnu proizvodnju. Posebno važno za proizvođače koji ciljaju potrošače osjetljive na budžet i koji trebaju pouzdana rješenja za hlađenje bez prevelikih troškova u pogonima za proizvodnju kapilarnih cijevi za klimu diljem zemlje.
Regulacija protoka ovisi o tri primarna faktora:
Optimizirani dizajn kapilarnih cijevi poboljšao je SEER ocjene za 12–15% u inverter sustavima klimatizacije kroz stabilan protok rashladnog sredstva, prema nedavnim Unapređenja u projektiranju HVAC sustava .
Metali otporni na koroziju imaju ključnu ulogu kada materijali moraju izdržati ponavljane promjene temperature i agresivne kemikalije tijekom vremena. Većina klima-uređaja još uvijek se oslanja na bakar za unutarnje komponente, pri čemu ga koristi otprilike tri od četiri klima instalacije, jer bakar izvrsno vodi toplinu i lako se može oblikovati tijekom proizvodnje, prema nedavnim podacima industrije grijanja, ventilacije i klimatizacije (HVAC) iz 2023. godine. Za sustave hlađenja koji specifično rade s amonijakom, nehrđajući čelik postaje prvi izbor jer bolje izdržava korozivne učinke. Legure mjedi nalaze svoju primjenu u određenim situacijama s niskim tlakom gdje drugi materijali ne bi djelovali jednako učinkovito, iako su ove primjene obično vrlo specijalizirane unutar industrije.
Cijevi od bespavne bakrene cijevi proizvode se postupcima hladnog vlačenja kojima se postiže dimenzionalna tolerancija od 0,5%. Linijsko mjerenje debljine zida tijekom vlačenja pomoću rendgenskih zraka osigurava jednolikost unutar ±0,01 mm – što je kritično za točno doziranje rashladnog sredstva u preciznim klima uređajima.
Elektrolitski tvrdi bakar (ETP) s sadržajem kisika ≤0,04% sprječava krtost zbog vodika tijekom lemljenja. Nakon žarenja, ciljana tvrdoća cijevi je 65 HRB na Rockwell B ljestvici, što osigurava ravnotežu između duktilnosti i otpornosti na tlak. Automatizirani sustavi za vizualnu kontrolu provjeravaju sve cijevi na sukladnost s ASME B36.19M tolerancijama promjera prije isporuke.
Tvornice kapilarnih cijevi za struju koriste hladno vučenje u više prolaza kako bi postigle promjere sitne do 0,5 mm s točnošću ±0,01 mm. Bakrena sirovina se smanjuje kroz 6–12 stupnjeva koristeći matrice od tvrdog metala, čime se osigurava konstantna debljina stijenke. Sustavi za mjerenje laserske stvarne vrijednosti održavaju dimenzionalnu stabilnost tijekom brzih proizvodnih serija koje premašuju 25 m/min.
Optimizirana geometrija matrice (kutovi prilaska 12°–16°) i sredstva za podmazivanje na bazi oksalske kiseline i sapuna smanjuju trenje pri vučenju za 38% u usporedbi s alternativama na bazi nafte (TheZebra.org 2021). Progresivni slijed matrica održava omjere vučenja između 1,15 i 1,35 po prolazu, omogućujući ukupno smanjenje poprečnog presjeka do 75% bez izazivanja materijalnih nedostataka.
Između faza vučenja, bakrene cijevi podvrgavaju se žarenju u serijama na temperaturama od 450–550°C u pećima s kontroliranim atmosferama dušika. Time se obnavlja duktilnost (produljenje ≥35%) i osigurava potpuna rekristalizacija unutar 90 minuta. Metalografska analiza potvrđuje integritet mikrostrukture prije daljnjeg procesiranja.
CNC leteći noževi precizno odrezuju cijevi na duljine od 1.5–6 m s točnošću od ± 2 mm pri brzinama do 30 m/min. Sustavi za namatanje s vođenim servomotorima proizvode kalemove teške 150–300 kg, održavajući konstantnost promjera kalema unutar 0.5 mm. Polimerne između-slojeve štite površinu od oštećenja tijekom rukovanja i transporta.
Kvaliteta površine izravno utječe na protok rashladnog sredstva i pouzdanost sustava. Glatka unutarnja površina (ispod 0.8 µm Ra ) smanjuje turbulenciju i sprječava nakupljanje čestica koje mogu dovesti do mikrozačepljenja. Površinske nepravilnosti koje prelaze 5% debljine stijenke može smanjiti hladnjaka kapaciteta za 12–18% (HVAC Tech Journal, 2023), što ističe potrebu za strogo kontrolom proizvodnje.
Nakon vučenja, cijevi prolaze kroz kislu oksidaciju dušičnom kiselinom radi uklanjanja oksidnih slojeva, nakon čega slijedi trostupanjsko ispiranje deioniziranom vodom za uklanjanje ostataka kemikalija. Cijevi se suše pomoću mlaznica s visokobrzanskim zrakom na temperaturi od 65–80°C , čime se sadržaj vlage smanjuje ispod 50 ppm —ključan korak u prevenciji unutarnje korozije.
Konačno pakiranje se odvija u čistim prostorijama ISO klase 5, pri čemu su cijevi zapečaćene u kontejnerima ispunjenim dušikom radi inhibiranja oksidacije. Sustavi automatskog rukovanja minimiziraju ljudski kontakt, dok laserski brojači čestica provjeravaju čistoću prema normi MIL-STD-1246E. Najkvalitetnija postrojenja održavaju razinu kontaminacije na ≤ 10 čestica/cm² za čestice veće od 0,5 µm.
Svaka cijev testira se s 2,5× većim tlakom nego što je radni tlak (tipično 500–800 psi) tijekom 10–15 minuta radi potvrde strukturne otpornosti. Ovim hidrostatskim testom mogu se otkriti mikrocurkanja veličine i do 0,003 mm, te se osigurava pouzdanost pri stvarnim tlacima rashladnog sredstva, u skladu s ASHRAE smjernicama iz 2024.
Laser mikrometri i ultrazvučni mjerači provjeravaju vanjski promjer s točnošću ±0,01 mm i debljinu stijenke s točnošću ±5%. Ovim mjerenjima osigurava se konstantan tok rashladnog sredstva, a nadziru se u stvarnom vremenu, pri čemu se automatski odbacuju neispravne jedinice radi pridržavanja ASTM B280 standardima.
Testiranje ubrzanim vijekom trajanja simulira 15 godina rada kroz 50.000 ciklusa tlaka (50–300 psi) i termičke šokove od -40°C do 120°C. Kako bi cijevi mogle ispunjavati uvjete za jamstvo, moraju zadržati najmanje 95% svoje početne čvrstoće pri pucanju (≥1.200 psi) nakon testiranja.
Svaka cijev označena je laserski urezanom oznakom koja omogućuje potpunu praćivost do sirovina, parametara procesa i zapisa inspekcije – što podržava zahtjeve za reviziju trajanja 10 godina.
Kapilarni cijevi sve više nalaze primjenu u toplinskim crpkama koje koriste inverter, posebno s obzirom na zahtjeve proizvođača za komponentama koje će pouzdano raditi pod različitim tlakovima, koji premašuju zahtjeve tradicionalnih split sustava. Premještanje na ekološki prihvatljivije rashladne sredstvo poput R-290 potaknulo je vlasnike tvornica da preispitaju svoje procese. Otprilike 42 posto tvornica koje proizvode kapilarne cijevi za klima uređaje ažuriralo je proizvodne procese od početka prošle godine. Ove izmjene fokusirane su na prevenciju problema s vodikovim starjenjem materijala, ali i na prilagodbe novim sigurnosnim propisima koji se kontinuirano razvijaju u ovoj industriji.
Kapilarne cijevi prvenstveno imaju funkciju ekspanzionih uređaja s fiksnim otvorom, regulirajući protok rashladnog sredstva u isparivač radi povećanja učinka apsorpcije topline iz unutrašnjeg zraka.
Bakar se često koristi zbog svoje izvrsne toplinske vodljivosti i lakoće oblikovanja, što ga čini prikladnim za komponente klima uređaja visoke kvalitete.
Pad tlaka kontrolira se geometrijom cijevi, duljinom i svojstvima rashladnog sredstva, što utječe na otpor strujanja i diferencijalni tlak.
Standard ASTM B280 propisuje bakar čistoće 99,9%, osiguravajući kompatibilnost s modernim rashladnim sredstvima te definira ključna svojstva poput vlačne čvrstoće i ograničenja kontaminacije oksidima.
Vruće vijesti
EN
