Մազանութային խողովակները հանդիսանում են հաստատուն բացվածքով ընդարձակման սարքեր տաքացման, օդի փոխանակման և սառեցման համակարգերում, որոնք հնարավորություն են տալիս հեղուկ սառեցնողի ճնշումը պասիվ կերպով նվազեցնել: Երբ բարձր ճնշման սառեցնողը հոսում է այդ նեղ խողովակների մեջ (սովորաբար շուրջ 0.5-ից մինչև 2 մմ հաստությամբ), պատերի դիմադրությունը ստեղծում է աստիճանական ճնշման անկում: Հաջորդ իրադարձությունը բավականի հետաքրքիր է՝ ստորակետային հեղուկը փոխակերպվում է ավելի ցածր ճնշման և ջերմաստիճանի գոլորշու և հեղուկի խառնուրդի, որն արդեն պատրաստ է արդյունավետորեն ջերմություն կլանելու համակարգի գոլորշիացման մասում: Այստեղ մեկ մեծ առավելություն է հանդիսանում այն, որ այնտեղ ամբողջովին բացակայում են շարժվող մասերը: Ժամանակի ընթացքում ապացուցվել է, որ այս մեխանիկական պարզությունը լավ է աշխատում, ինչը շատ տեխնիկներ իրական փորձի ընթացքում համոզվել են տարբեր տաքացման, օդի փոխանակման և սառեցման համակարգերի հետ աշխատելիս:
Փոքր օդի սառեցման սարքերը լիովին կախված են կապիլյար խողովակի ֆիզիկական ձևից՝ սառեցնող հեղուկի հոսքը վերահսկելու համար: Խողովակով անցնող սառեցնող հեղուկի քանակը կախված է խողովակի երկարությունից և լայնությունից: Եթե ինչ-որ մեկը խողովակը 20%-ով ավելի երկար դարձնի, ապա սովորաբար սառեցնող հեղուկի միջով անցնող քանակը մեկ երրորդով պետք է քիչ լինի, քանի որ խողովակի ներսում շփման ուժը մեծանում է: Երբ խողովակները շատ նեղ են դառնում, դրանք ստեղծում են դիմադրության նման խնդիրներ, ինչպես այն հարկավոր մեխանիկական ընդարձակման փականները անում են: Այս պարզ դիզայների մասին հետաքրքիր բան այն է, թե ինչպես են դրանք ինքնաբերաբար հարմարվում, երբ համակարգի ներսում ճնշումները փոխվում են: Վերցրեք, օրինակ, ավելի տաք արտաքին ջերմաստիճանները: Երբ ավելի շոգ է դառնում, կոնդենսատորի ճնշումը բարձրանում է, և սա իրականում ավելացնում է կապիլյար խողովակով անցնող սառեցնող հեղուկի հոսքը՝ առանց ցանկացած բարդ էլեկտրոնիկայի կամ զգայուն սենսորների կարիքը կարգավորելու համար:
Երբ սառնագենը շարժվում է կապիլյար խողովակով, այն անցնում է մեծ ճնշման անկում, երբեմն ավելի քան 100 psi, հեղուկ վիճակից անցումը հեղուկի և գոլորշու խառնուրդին, որը մենք անվանում ենք երկֆազ խառնուրդ: Այս ճնշման կորուստների մեծ մասը տեղի է ունենում սկզբում, իրականում մոտ 90% -ը տեղի է ունենում խողովակի առաջին երրորդ հատվածում: Այն հասնելով գոլորշացման մուտքին, ճնշումները սովորաբար գտնվում են 60-80 psi սահմաններում ստանդարտ սառնագենների համար, ինչպիսին է R-410A-ն կամ նմանատիպ սառնագենները, որոնք հաճախ օգտագործվում են այսօր: Հեղուկի հոսքի ձևը հիմնականում հետևում է այս բանաձևին՝ Q-ն համեմատական է ΔP-ին, բազմապատկված D-ի չորրորդ աստիճանով բաժանված L-ով: Այստեղ D-ն խողովակի ներքին տրամագիծն է, իսկ L-ը նրա ընդհանուր երկարությունը:
Կապիլյար խողովակների աշխատանքը կախված է երկրաչափության ճիշտ ընտրությունից: Երբ խողովակները ավելի երկար են լինում, դրանք ավելի շատ դիմադրություն են ստեղծում, ինչը նվազեցնում է նրանց միջով անցնող սառեցնող հեղուկի քանակը: Ավելի մեծ տրամագծով խողովակները թույլ են տալիս ավելի շատ նյութ անցնել: Չափումները սխալ լինելու դեպքում ցանկացած տարբերակ խնդիրներ է առաջացնում՝ ճնշման ցածր անկում կամ էներգիայի ավելորդ ծախս: Սա հատկապես կարևոր է կապիլյար խողովակներով աշխատող փոքր սառեցման համակարգերի համար, քանի որ տեղը սահմանափակ է: Չափերի փոքր փոփոխությունները մեծ նշանակություն են ունենում, երբ տեղը քիչ է: Ամեն ինչ ճիշտ աշխատի, ինչպես պետք է, տեխնիկները ստիպված են լինում չափումներ կատարել մինչև միլիմետրը, որպեսզի ամեն ինչ համընկնի համակարգի կարիքների հետ՝ հզորության և արդյունավետության տեսանկյունից:
Ներքին տրամագիծը խորանի երկարության հետ միասին մեծ դեր է խաղում այն որոշելու գոլորշիացուցիչ և խտարար բաղադրիչների միջև ճնշման անկումը: Երբ նայում ենք ASHRAE-ի 2022 թվականի հիմնարար զեկույցի իրական թվերին, մենք տեսնում ենք, որ տրամագծի մեծացումը ընդամենը 0.5 մմ-ով հանգեցնում է մոտ 40% ավելի լավ հոսքի հզորության: Մյուս կողմից, խորանի երկարությանը ևս մեկ մետր ավելացնելը, սովորաբար, հանգեցնում է ճնշման անկման ավելացմանը 15-22% սահմաններում: Այս համակարգերով աշխատող ճարտարագետները սովորաբար նախ ճկուն փոփոխություններ կատարելիս ճիշտեցնում են տրամագծերը, ապա ճշգրտում են երկարությունները: Այս մոտեցումը նրանց օգնում է ավելի լավ սուբսկրիպցիոն էֆեկտ ձեռք բերել, մինչդեռ ամբողջ համակարգը հարթ աշխատում է առանց անսպասելի տատանումների:
Բավականաչափ երկար խողովակները նվազեցնում են գոլորշիացման ճնշումը՝ մեծացնելով կոմպրեսորի աշխատանքը, իսկ մեծ տրամագծերը մեծացնում են հեղեղման ռիսկը՝ հեղուկի հարվածի պատճառով: Համակարգի առավելագույն COP-ն ձեռք է բերվում, երբ ճնշման տարբերությունը պահվում է 1.8–2.5 ՄՊա սահմաններում և համապատասխանում է հագեցման ջերմաստիճանի տարբերությանը:
Շահագործողները օգտագործում են երկու հիմնական մոտեցում. աշխատանքային դիագրամներ, որոնք կապում են սառեցնող հեղուկի հոսքը ճնշման տարբերության հետ, և վերլուծական մոդելներ, որոնք ներառում են անչափուն թվեր, ինչպիսիք են Ռենոլդսի և Մախի թվերը: Ժամանակակից նախագծումը ավելի շատ կախված է հաշվարկային հեղուկի դինամիկայից (CFD), որն առավել ճշգրիտ է՝ հասնելով մինչև 97% ճշտության զանգվածային հոսքի կանխատեսման մեջ համեմատած ավանդական չափանիշների հետ:
Այդ ավելի փոքր օդի կոնդիցիոնավորման սարքերում զանգվածային հոսքի արագությունը կախված է մի քանի գործոններից, ներառյալ խողովակների ձևն ու չափը, ինչ տեսակի սառեցնող հեղուկ է օգտագործվում և համակարգի ներսում ճնշումների տարբերությունը: Նայելով մանրամասներին R134a համակարգերին, եթե մուտքային ճնշումը մեծանա ըամբ 1 բարով, սա հակված է ամբողջական հոսքի արագությունը մեծացնել 18-22 տոկոսով ըստ ASHRAE ձեռնարկից 2006-ից: Երբ խոսքը վարակված հոսքի պայմանների մասին է, դրանք տեղի են ունենում, երբ ելքի ճնշումը նվազում է մոտ 35-40 տոկոսով ներմուծման մակարդակից, ինչը այնուհետև կանգնեցնում է հոսքի հետագա մեծացումը: Որպես օրինակ թվային ցուցանիշների, դիտարկենք մի ստանդարտ կարգավորում, որտեղ մարդ կարող է տեղադրել խողովակ տրամագծով 1.0 մմ և երկարությամբ մոտ 3.3 մետր: Սովորական շահագործման պայմաններում 15 բար ճնշման կիրառման դեպքում, այդպիսի կառուցվածքը կապահովի համակարգով մոտ 16 կիլոգրամ սառեցնող հեղուկ ժամում: Այդ համակարգերի վրա աշխատող տեխնիկները տեղադրման և նորոգման ընթացքում պետք է հիշեն բոլոր այդ փոխհարաբնդակցությունները:
Մուտքային ֆազը կտրուկ ազդում է արդյունավետության վրա: Սուբսառեցված հեղուկի մուտքը աջակցում է երկֆազ խառնուրդների դեպքում հոսքի արագության 35% բարձր ցուցանիշի ապահովմանը գոլորշու առաջացման և դրանով պայմանավորված կորուստների նվազեցման շնորհիվ: Օրինակ,
Շիթի նախօրոք գոլորշիացումը խողովակում առաջացնում է ճնշման տատանումներ (2-3 բար), ինչը նվազեցնում է կայունությունը: Շարժման մոդելավորման հետազոտությունները հաստատում են, որ առնվազն 8Կ ենթասառեցում պահպանելը կանխում է վաղ գոլորշիացումը փոքր սառեցման 89% դեպքերում:
Սկզբնական մետաստաբիլ հեղուկ փուլից հետո արագ ընդարձակումը արագանում է խողովակի վերջին երրորդ մասում, որտեղ ջերմաստիճանային գրադիենտները կարող են գերազանցել 50°C/մ: Սա ընդգծում է ճշգրիտ սառեցնող լիցքավորումը և համակարգի նախագծումը:
Կապիլյար խողովակները կարևոր դեր են խաղում գոլորշի սեղմման համակարգերում՝ որպես ֆիքսված հատվածի ընդարձակման սարքեր, որոնք միացնում են բարձր ճնշման կոնդենսատորային բաժինը համակարգի ցածր ճնշման բաժանման մասին: Երբ սառեցնող հեղուկը հոսում է դեպի այս նեղ խողովակները, ճնշումը կտրուկ նվազում է, ինչը հանգեցնում է անմիջական գոլորշիացման: Այստեղ ամենահետաքրքիր բանը այն է, որ բարձր ճնշման ենթասառեցված հեղուկը վերածվում է ավելի ցուրտ հագեցած խառնուրդի, որն այնուհետև արդյունավետորեն կարող է կլանել ջերմությունը բաժանման բաղադրիչի մեջ: Կապիլյար խողովակների և թերմոստատիկ ընդարձակման փականների միջև մեծ տարբերությունն այն է, որ այս խողովակները ընդհանրապես չեն պահանջում զգայիչներ կամ շարժական բաղադրիչներ: Սա դրանք հատկապես հարմար է դարձնում այն կիրառումների համար, որտեղ սպասարկման կարիքը նվազագույն է, իսկ համակարգերը լրիվ փակ են արտաքին միջամտությունից:
Կապիլյար խողովակները լայնորեն կիրառվում են արժեքի նկատմամբ զգայուն և հաստատուն բեռնվածության կիրառումներում՝ իրենց հուսալիության և պարզության շնորհիվ: Հաճախ հանդիպող համակարգերը ներառում են.
Այդ փոքր հարթ մազանութային խողովակ նախագծումը հատկապես արդյունավետ է փոքր տարածքներում, որտեղ տեղն ու հուսալիությունը առաջնային նշանակություն են կրում: Այդ համակարգերը սովորաբար աշխատում են 5 տոննայից ցածր և լավագույնս աշխատում են կայուն միջմտության պայմաններում: Իրենց ինքնահարմարվող բնույթի շնորհիվ կարողանում են հարմարվել փոքր բեռնվածության փոփոխություններին էլեկտրոնային ղեկավարման առանց մասնակցության, որն ամրապնդում է դիմացկունությունը մշտական հերմետիկ համակարգերում
Կապիլյար խողովակները իրական առավելություններ են ապահովում փոքր տեսակի HVAC համակարգերի դեպքում: Քանի որ դրանց մեջ ամենևին շարժվող մասեր չկան, ապա ժամանակի ընթացքում մեխանիկական մաշում էլ տեղի չի ունենում, ինչը նվազեցնում է ինչպես սպասարկման կարիքը, այնպես էլ խափանումների հաճախադեպությունը: Այն փաստը, որ այդ խողովակները շատ քիչ տեղ են զբաղեցնում, դրանք հնարավոր է դարձնում տեղավորել սեղմված տարածքներում: Բացի այդ, հեղուկի հոսքը բավականին ճշգրիտ կարգավորելու հնարավորությունը օգնում է պահպանել համակարգի կայուն աշխատանքը տարբեր պայմաններում: 2024 թվականին հրապարակված վերջին զեկույցը, որն ուսումնասիրում էր HVAC համակարգերի հուսալիությունը, ցույց տվեց հետաքրքիր մի բան. այն համակարգերը, որոնք օգտագործում էին կապիլյար խողովակներ, ընդամենը 32 տոկոսով ավելի քիչ սպասարկման կարիք էին առաջացրել ըստ ընդարձակման սարքերի խնդիրների, քան էլեկտրոնային տարբերակների վրա հենված համակարգերը:
Կապիլյար խողովակները ինքնուրույն կարգավորում են սառեցնող հեղուկի հոսքը, երբ համակարգի բեռնվածությունը փոխվում է: Երբ գոլորշիացուցիչը ավելի բարձր բեռնվածություն է ունենում, ճնշման տարբերությունը մեծանում է, ինչը խողովակով ավելի շատ սառեցնող հեղուկ է մղում: Ծանրաբեռնվածությունը իջնելու դեպքում, հոսքը բնական կերպ նվազում է առանց արտաքին միջամտության: Այս խողովակների օգտակարության գաղտնիքն այն է, որ դրանք ապահովում են կայուն գործողություն ամբողջ այս գործընթացի ընթացքում՝ առանց ցանկացած բարդ զգայունական սենսորների կամ կառավարման համակարգերի կարիքի: Սակայն մի փոքր խնդիր այն է, որ քանի որ կապիլյար խողովակներն ունեն ֆիքսված չափեր, դրանք վատ են աշխատում այն դեպքերում, երբ բեռնվածության տատանումները գերազանցում են մոտ 40%-ով ավելի բարձր կամ ցածր, քան ինչպես նախատեսված էր սկզբնապես: Այս սահմանափակումը նշանակում է, որ օպերատորները պետք է զգուշությամբ համապատասխանեցնեն կիրառման պահանջները խողովակի տեխնիկական բնութագրերին:
Ճիշտ կապիլյար խողովակի ընտրությունը ներառում է երեք հիմնարար գործոնների հարթակի կարգավորում.
Ներկայումս ճիշտ նյութերի համակցումը շատ կարևոր է, հատկապես այն դեպքերում, երբ աշխատում ենք նոր սառեցնող հեղուկների հետ, ինչպիսին են R-454B-ն կամ R-32-ը: Ստանդարտ պղնձե խողովակները հաճախ բավարար են շատ սովորական սառեցնող հեղուկների համար, սակայն երբեմն պետք է նիկելի շերտով պաշտպանված լինեն, եթե գործ ունենք ամոնիակի հիմքով լուծումների հետ: Երբ նյութերը չեն համընկնում, ամբողջ համակարգը ժամանակի ընթացքում աստիճանաբար քայքայվում է՝ ինչպես խողովակների ներսում, այնպես էլ սառեցնող հեղուկի խառնուրդում: Ըստ 2023 թվականին ASHRAE-ի կատարած հետազոտությունների, այս անհամապատասխանությունը կարող է համակարգի արդյունավետությունը նվազեցնել մինչև 19%: Ուստի համատեղելի նյութերի ընտրությունը ոչ միայն լավ մարտավարություն է, այլ հենց այն բանն է, ինչը համակարգերին թույլ է տալիս հուսալի աշխատել տարիներ շարունակ՝ պահպանելով իրենց ջերմային կատարման հնարավորությունները:
Խիստ նորություններ2025-07-22
2025-07-02
2025-07-21
EN
