Geisladrengir starfa sem fastar úgildingar með óbreyttan sprunguvídd í HVAC kerfum, sem leyfa fyrir frumþrýstingssækni í súrefni. Þegar súrefni við háan þrýsting rennur inn í þessar þunnar rör (venjulega um 0,5 til 2 mm þykkt) myndast mótmæli við veggi þeirra sem veldur hægðri lækkun á þrýstingi. Það sem gerist næst er ganske áhugavert - hlýja súrefnið breytist í blöndu af gufu og súrefni við lægri þrýsting og hitastig, sem gerir það tilbúið til að taka upp hita á skilvirkann hátt í ritaðurhlutanum í kerfinu. Ein stór ávinningur hér er sú staðreynd að engir hreyfðir hlutir eru í boði. Þessi vélmennileg einfaldleiki hefur sýnt sig virka yfir tíma, sem margir tæknimenn hafa sjálfir reynst í reynslu sinni á sviðinu við ýmsar HVAC uppsetningar.
Lítil lofthreinlætis tæki eru algerlega háðum vöðvatöflunni og henni lögun til að stjórna frystiefni. Mængdin af frystiefni sem fer í gegnum ferðirnar er háð lengd og breidd þeirra. Ef einhver gerir vöðvatöfluna 20% lengri, þá er oft hægt að búast við því að um þriðjung minna frystiefni fer í gegnum vegna aukins mælis viðnámshvörf. Þegar vöðvatöflurnar verða of þunnar, mynda þær sömu konar viðnámshvörf og tæknilegri loftunarmörk eru að mynda. Það sem er áhugavert við þessar einföldu hönnunir er hvernig þær hægt að sjá sjálfkrafa við breytingar á þrýstingi innan kerfisins. Taktu til dæmis hlýkkaða útivist. Þegar verður heitara, hækkar þrýstingur á kondensatorinum og þetta valdi því sjálfkrafa að meira frystiefni fer í gegnum vöðvatöfluna án þess að þurfa flókin rafkerfi eða vitjana til að stjórna því.
Þegar kæliefnið fer í gegnum kapillarrörið þolin það gana mikla þrýstingssamdrátt, stundum yfir 100 psi, á ferðinni frá vötni yfir í það blöndu sem er kölluð tveggja fasa blöndu. Mest hluti þessa þrýstings tapast í upphafi, í raun, um 90% innan fyrri þriðjungar hlutans af rörunni sjálfri. Nær það kemur í upphitunar rörið, þá er þrýstingurinn venjulega á bilinu 60 til 80 psi fyrir venjuleg kæliefni eins og R-410A eða önnur svipað notuð efni í dag. Hvernig flæðið fer fram fylgir þessari formúlu: Q er í hlutfalli við delta P margfaldað með D í fjórða veldi deilt með L. Þar stendur D fyrir innri þvermál rörsins en L stendur fyrir heildarlengd þess.
Framkvæmd rör í kapillurröru fer eftir því að fá röðina á rúmfræði þeirra. Þegar rörin verða lengri, myndast meiri mótlæni sem minnkar magn kæliefnis sem fer í gegnum þau. Rör með stærri þvermál leyfa meira aðferð þó. Að fá þessi mælingar vitlaust vekur vandamál annað hvort þrýstingssamdrætti of lítið eða nota miklu of mikla orkuna. Þetta er mjög mikilvægt fyrir þessi litlu AC-kerfi með kapillurrör þar sem það er bara ekki mikið pláss til að vinna með. Jafnvel litlar breytingar á víddum hafa mikla áhrif þegar plássið er stýtt. Til að fá hlutina til að virka rétt þurfa tæknimenn að mæla niður á millimetra stig svo allt passi við það sem kerfið þarf til að geta afkastamikla og örugga rekstur.
Innri þvermálið ásamt rörslulengdinni leikur mikilvægt hlutverk í því að ákvarða hversu mikið þrýstingssamdráttur á sér stað milli sameitu og uppþykkni hluta. Þegar skoðað eru raunverulegar tölur úr ASHRAE-rannsóknir árið 2022 finnum við að aukning á þvermáli um aðeins 0,5 mm leiðir til rúmlega 40% betri vötnunarefni. Hins vegar leiðir bæting á aðra metra við rörslulengdina almennt til þess að þrýstingssamdráttur aukist einhvers staðar á milli 15% og 22%. Flerir verkfræðingar sem vinna við þess kerfi stilla fyrst þvermálum þegar gerðar eru breytingar á stærri vötnunarefni, og fara síðan í smærri smáatriði með því að stilla lengdir. Þessi nálgun hjálpar þeim að ná betri undirheitunarefni án þess að kerfið hlaupi óstöðugt eða hleypur upp óvæntar breytingar.
Of langar rör lækka uppþrumunaryfirspennu og aukna vinnu kompressorsins, en of stórt þvermál aukar áhættu á vatnsslysum vegna vökvaþrýstingar. Hæsta gæði á heildarafköstum (COP) er náð þegar þrýstingabreyting er viðhaldið á bilinu 1,8–2,5 MPa og samstillt við viðeigandi markgildi á heita- og kældri hluta kerfisins.
Verkfræðingar nota tvennar aðferðir: Sýndartöflur sem tengja saman flæði kæliefnis við þrýstingabreytingu og greiningar aðferðir sem innihalda ómælikenni eins og Reynolds og Mach tölur. Nýlega hönnun notar aukna mætti reiknifræðilega loft- og vökvafræði (CFD), sem ná 97% nákvæmni í spá fyrir massaaflsgjöri í samanburði við hefðbundnar stærðar áferðir.
Massaflæðishraðinn í þessum minni loftskiptingaræðum er háður ýmsum þáttum eins og lögun og stærð röranna, hvaða kælieflögu er verið að nota og þrýstingabreytingunni innan kerfisins. Ef við lítum nánar á R134a kerfi, þá hefur aukning á inntaksthrýstingi um aðeins 1 bar þá áhrif að heildarflæðishraðinn hækni um bilin 18 til 22 prósent samkvæmt ASHRAE Handbook frá 2006. Þegar talað er um þrýstingsbrest (choked flow conditions), þá á sú staðreynd stað þegar úttaksthrýstingurinn fellur niður á um 35 til 40 prósent af inntaksthrýstingnum, sem þar af leiðandi stoppar aukningu á flæði. Til að gefa nánari tölulegar upplýsingar, skulum við skoða venjulega uppsetningu þar sem einstaklingur setur inn rör með þvermál 1,0 mm og lengdina 3,3 metrar. Undir venjulegum starfsskilyrðum þegar 15 bar af þrýstingi eru komnir á svona uppsetningu, myndi kerfið flæða um 16 kg á klukkustund af kælieflögu í gegnum kerfið. Tæknimenn sem vinna við þessi kerfi þurfa að hafa öll þessi tengsl í huga við uppsetningu og viðgerðir.
Inntaksfasinn hefur veruleg áhrif á afköst. Inntak undirkölluðrar vökva styður upp á 35% hægri straumhraða en tveggja fasanna blöndur vegna minni gufu myndunar og tengdra tapa. Til dæmis:
Óþarfið gufuval í rörinu veldur þrýstingsbreytingum (2–3 bar), sem minnka stöðugleikann. Það hefur sýnst í straumurannsóknum að við að halda áfram með 8K frosa kemur í veg fyrir fyrirheitna gufuval í 89% smárra AC notkunarumhverfna.
Eftir að upphaflega metastöðug vökvi ferli hefur átt sér stað, hækkar útflæðingin hratt í síðasta þriðjungi rörsins, þar sem hitastigshlutföll geta verið yfir 50°C/m. Þetta vekur upp á mikilvægi nákvæmrar ræsiefna uppfyllingar og kerfis hönnunar.
Kaplárörur gegna lykiloröll í gaerðarþjöppunarkerfum með því að virka sem fastar gáttir sem tengja háþrýstingshlutann (condenser) við lágþrýstingshlutann (evaporator) í kerfinu. Þegar kæliefnið rennur inn í þessar þrýstingssækjur, verður bráð afrenningur sem vekur uppþymlun á efni sem fer beint í gaerð. Hér verður mjög áhugaverð breyting á efni háþrýstingsins, sem var áður í skapaðri vætisformi, í kaldari og mettaðari blöndu sem getur svo tekið upp varmeffekt í hlutanum sem kallast gaerðurinn. Meginmunurinn á milli kaplárörum og þermostötík rýmingar klámum er sá að kaplárörurnar þurfa engin mælitæki né hreyfifeng. Þetta gerir þær sérstaklega hentar fyrir notkun í kerfum þar sem viðgerðir eru lágmarkaðar og kerfin eru algjörlega lokuð fyrir ytri áhrifum.
Kaplörör eru víða notuð í forritum sem eru viðkvæm fyrir kostnað og fastan hleðslu vegna áreiðanleika og einfaldleika þeirra. Algeng kerfi eru:
Það lítil AC geisladrengur hönnunin er sérstaklega skilvirk í þéttum uppsetningum þar sem rými og áreiðanleiki eru mikilvægustir. Kerfin eru venjulega í gangi undir 5 tom og virka best undir stöðugum umhverfisbreytum. Vegna þess að þau eru sjálfkompenseruð geta þau lagst að minni hleðslubreytingum án þess að nota rafræna stýringu, sem bætir varanleika í fastum lokuðum kerfum.
Kapilírör hefur ýmis góð áhrif þegar það kemur að minni HVAC kerfum. Þar sem engin hreyfimörk eru notuð þýðir þetta að engin vélbúnaðsálag á tíma sem minnkar viðgerðarþarf og galla. Þar sem þessar rör nema svo lítið pláss er auðvelt að setja þau inn í stýfni settningarumhverfi. Auk þess geta þau reglulega flæði vökva nákvæmlega sem hjálpar til við að halda áframandi afköstum kerfisins undir ýmsum aðstæðum. Nýlega tilkynning frá 2024 um áreiðanleika HVAC kerfa sýndi eitthvað áhugaverðu - kerfum sem notaðu kapilírör fannst vera um 32 prósent færri símanótskráningar vegna vandamuna við útvíkkunar tæki heldur en þeim sem notaðu rafræn útgáfur.
Kímur ræða straum hægt sjálfkrafa þegar breytingar á svæði eru. Þegar ræsturinn hefur hærri álag, eykst þrýstingurmunurinn sem ýtir meira kæliefni í gegnum rörin. Öfugt, þegar álagið lækkar, minnkar straumurinn náttúrulega án neinnar inngreifingar frá utan. Það sem gerir þessi rör svo gagnleg er að þau virða stöðugt starfsemi í gegnum allt þetta án þess að þurfa nein flókin nemi eða stjórnkerfi. Það er ein vandamál þó. Þar sem kímur rör hafa fastar víddir, virka þau ekki vel í slysum þar sem álagsbreytingar fara yfir um 40% upp eða niður frá því sem upphaflega var hannað fyrir. Þessi takmörk þýða að starfsmenn þurfa að vera varir við að passa saman kröfur um notkun við rörskilrík.
Að velja réttan kímur rör felst í að jafna á þremur lykilköstum:
Það er í dag mikilvægt að fá réttar blöndur af efnum, sérstaklega þegar unnið er með nýjari kæliefni eins og R-454B eða R-32. Venjulegur koparör er fullnægjandi fyrir mörg venjuleg kæliefni, þótt stundum þurfi að hafa níkel yfirborð ef unnið er með lausnir byggðar á ammiaki. Þegar efni passa ekki vel saman, þá byrjar kerfið að brotna á meðan og innan í rörin og kæliefnablöndunni. Samkvæmt rannsóknum frá ASHRAE frá 2023 getur slíkt vanþjónustuefni lækkað kerfisvirkni um næstum 19%. Þess vegna er ekki bara góð venja að velja samhæfjanleg efni, heldur er það það sem gerir mögulegt að kerfin haldi áfram að virka á áreiðanlegan hátt á árunum og viðhalda getu sinni til að flytja heitt og kalt á milli.
EN
Heitar fréttir 