Kapilárne rúrky riadia množstvo chladiva prechádzajúceho systémom vďaka veľmi malému vnútornému priemeru, zvyčajne medzi polovicou milimetra a dvoma milimetrami. Keď horúce, stlačené chladivo vychádza z kondenzátora a vstupuje do týchto malých rúrok, vzniká veľké trenie, ktoré podľa výskumu Ponemon z roku 2023 zníži tlak približne o 85 %. Náhle zníženie tlaku spôsobí rýchle rozšírenie chladiva, ktoré sa ochladí až na studenú zmes kvapaliny a pary tesne pred tým, než narazí na výparníkovú cievku, kde sa uskutoční väčšina chladenia.
Kapilárne rúrky sa používajú približne v 89 percentách domácich klimatizačných jednotiek ako expanzné zariadenia s pevným otvorom, čím nahradzujú tie zložité mechanické ventily, ktoré vidíme inde (podľa údajov ASHRAE z roku 2023). Tieto malé rúrky sú zvyčajne vyrobené buď z medi, alebo z nerezovej ocele. Pomáhajú regulovať množstvo chladiva, ktoré prúdi do vyparovacej časti, čo nakoniec zlepšuje schopnosť systému pohlcovať teplo z vnútorného vzduchu. Dôvod, prečo sa tieto komponenty stali takými rozšírenými? Jednoduchý dizajn v kombinácii s spoľahlivým výkonom ich robí ideálnymi pre výrobu vo veľkom meradle. Obzvlášť dôležité pre výrobcov, ktorí siahajú po cenovo prístupných spotrebiteľoch, ktorí potrebujú spoľahlivé chladiace riešenia bez toho, aby museli veľmi zaťať zuby pri výrobe klimatizačných kapilárnych rúrok po celom svete.
Regulácia prietoku je určená tromi hlavnými faktormi:
Optimalizovaný návrh kapilárnej rúrky bol preukázaný, že zlepšuje SEER hodnoty o 12–15% v inverzných klimatizačných systémoch prostredníctvom stabilného prúdenia chladiva, podľa nedávnych Zlepšenia v návrhu klimatizačných systémov .
Kovy odolávajúce korózii zohrávajú kľúčovú úlohu, keď materiály musia odolávať opakovaným teplotným zmenám a agresívnym chemikáliám v priebehu času. Väčšina klimatizačných jednotiek stále používa na svoje vnútorné komponenty meď, pričom ju využíva približne tri štvrtiny všetkých klimatizačných systémov, a to preto, že meď vynikajúco vedie teplo a počas výroby sa ľahko tvaruje, ako uvádajú údaje z klimatizačného priemyslu z roku 2023. Pre chladničky, ktoré špecificky pracujú s amoniakom, sa nehrdzavejúca oceľ stáva preferovaným materiálom, keďže odoláva koróznym účinkom lepšie. Zliatiny mosadze nachádzajú svoje uplatnenie v niektorých nízkotlakových situáciách, kde iné materiály nemusia byť tak efektívne, hoci tieto aplikácie sú v rámci priemyslu pomerne špecializované.
Bezševné meďové rúrky sa vyrábajú procesom studeného ťahania, ktoré dosahuje 0,5 % toleranciu rozmerov. Priame X-ray meranie kontroluje hrúbku steny počas ťahania a udržiava rovnomernosť v rozsahu ±0,01 mm – čo je kritické pre presné dozovanie chladiva v presných klimatizačných systémoch.
Elektrolyticky odolná meď (ETP) s obsahom kyslíka ≤0,04 % zabraňuje krehkosti spôsobenej vodíkom počas spájkovania. Po žíhaní sa rúrky upravujú tak, aby dosiahli tvrdosť 65 HRB na Rockwellovej stupnici B, čím sa dosiahne rovnováha medzi tažnosťou a odolnosťou proti tlaku. Automatické vizuálne systémy kontrolujú všetky rúrky na súlad s toleranciami priemeru podľa ASME B36.19M pred expedíciou.
Továrne na výrobu kapilárnych rúrok používajú viacnásobné studené ťahanie na dosiahnutie priemerov až 0,5 mm s presnosťou ±0,01 mm. Meď sa znižuje cez 6–12 stupňov pomocou dies z karbidu wolfrámu, čo zabezpečuje rovnomernú hrúbku steny. Systémy na meranie pomocou laseru v reálnom čase udržiavajú rozmery stabilné počas vysokorýchlostných výrobných cyklov prekračujúcich 25 m/min.
Optimalizovaná geometria dies (uhly priechodu 12°–16°) a mazadlá na báze kyseliny šťavej a mydla znižujú trenie pri ťahaní o 38 % v porovnaní s alternatívami na báze ropy (TheZebra.org 2021). Postupná sekvencia dies udržiava pomer ťahania medzi 1,15 a 1,35 na priechod, čo umožňuje celkové zníženie prierezu až o 75 % bez vzniku materiálových chýb.
V medzištádiách kreslenia prechádzajú medené rúrky dávkovým žíhaním pri 450–550 °C v peciach s kontrolovanou atmosférou dusíka. Tým sa obnoví tažnosť (predĺženie ≥35 %) a zabezpečí sa úplná rekryštalizácia do 90 minút. Metalografická analýza potvrdzuje mikroštruktúrnu integritu pred ďalším spracovaním.
CNC letmými rezačmi sú rúrky narezané na dĺžky 1,5–6 m s presnosťou ±2 mm pri rýchlostiach až 30 m/min. Servomotory ovládané systémy na vinutie vytvárajú cievky s hmotnosťou 150–300 kg a udržiavajú stálosť priemeru cievky v tolerancii 0,5 mm. Polymerové medzi vrstvy zabránia poškodeniu povrchu počas manipulácie a prepravy.
Kvalita povrchu priamo ovplyvňuje prietok chladiva a spoľahlivosť systému. Hladký vnútorný povrch (pod 0,8 µm Ra ) minimalizuje turbulenciu a zabraňuje akumulácii častíc, ktoré by mohli viesť k mikrozablokovaniu. Povrchové nedokonalosti presahujúce 5 % hrúbky steny môže znížiť chladiacu kapacitu o 12–18% (HVAC Tech Journal, 2023), čo zdôrazňuje potrebu prísnych výrobných kontrol.
Po ťahaní prejdú rúrky odrezávaním v kyseline dusičnej na odstránenie oxidových vrstiev, po ktorom nasleduje trojstupňový oplach deionizovanou vodou na odstránenie zvyškových chemikálií. Rúrky sa následne osušia pomocou vysokorýchlostných vzduchových nožov pri 65–80°C , čím sa zníži obsah vlhkosti na menej ako 50 ppm —kľúčový krok pri prevencii internej korózie.
Finálne balenie sa vykonáva v čistých miestnostiach triedy ISO 5, pričom sa rúrky uzatvárajú do nádob opláchnutých dusíkom, aby sa zabránilo oxidácii. Automatické manipulačné systémy minimalizujú kontakt s ľudskou obsluhou, zatiaľ čo laserové počítadlá častíc overujú čistotu podľa normy MIL-STD-1246E. Najkvalitnejšie zariadenia udržiavajú úroveň kontaminácie na úrovni ≤ 10 častíc/cm² pre častice väčšie ako 0,5 µm.
Každá trubica sa testuje pri 2,5-násobnom prevádzkovom tlaku (zvyčajne 500–800 psi) po dobu 10–15 minút, aby sa potvrdila štrukturálna integrita. Tento hydrostatický test detekuje mikroúniky až do veľkosti 0,003 mm a zabezpečuje spoľahlivosť pri skutočných tlakoch chladiva v súlade s pokynmi ASHRAE 2024.
Laserové mikrometre a ultrazvukové meradlá overujú vonkajší priemer s presnosťou ±0,01 mm a hrúbku steny s presnosťou ±5 %. Tieto merania zabezpečujú konštantné tokové vlastnosti a vykonávajú sa v reálnom čase, pričom nevyhovujúce jednotky sú automaticky odmietané, aby boli splnené požiadavky normy ASTM B280.
Urýchlené testovanie životnosti simuluje 15 rokov prevádzky cez 50 000 tlakových cyklov (50–300 psi) a tepelné šoky od -40 °C do 120 °C. Aby boli rúrky oprávnené na záručné krytie, musia po testovaní udržať aspoň 95 % svojej pôvodnej pevnosti v pretrhnutí (≥1 200 psi).
Každá rúrka je označená laserom vyrytým kódom, ktorý umožňuje úplnú sledovateľnosť počnúc surovými materiálmi, procesnými parametrami až po záznamy z kontrol – čím podporuje požiadavky na 10-ročnú auditnú kontrolu.
Kapilárne rúrky sa dnes dostávajú do stále väčšieho počtu tepelných čerpadiel s frekvenčným meničom, najmä keď výrobcovia potrebujú komponenty, ktoré spoľahlivo fungujú v podmienkach meniaceho sa tlaku, ako je to potrebné v tradičných split systémoch. Prechod k ekologickejším alternatívam, ako je chladivo R-290, núti veľa vlastníkov tovární, aby prehodnotili svoje operácie. Približne 42 percent výrobcov kapilárnych rúrok na klimatizáciu upravilo svoje výrobné procesy od začiatku minulého roka. Tieto modernizácie sa zameriavajú na predchádzanie problémom s vodíkovým krehnutím a zároveň dodržiavajú nové bezpečnostné predpisy, ktoré sa v tejto oblasti neustále vyvíjajú.
Kapilárne rúrky majú predovšetkým funkciu expanzných zariadení s pevným otvorom, ktoré regulujú prúdenie chladiva do vyparovacej časti a tým zvyšujú schopnosť odberu tepla z vnútorného vzduchu.
Meď sa bežne používa vďaka svojej vynikajúcej tepelnej vodivosti a ľahkosti tvarovania, čo ju činí vhodnou pre kvalitné komponenty klimatizačných systémov.
Pokles tlaku sa riadi geometriou trubice, jej dĺžkou a vlastnosťami chladiva, ktoré ovplyvňujú odpor prúdenia a rozdiel tlakov.
Norma ASTM B280 špecifikuje meď s čistotou 99,9 %, čím zabezpečuje kompatibilitu s modernými chladivami a definuje kľúčové vlastnosti, ako je pevnosť v ťahu a limity kontaminácie oxidmi.
EN
Horúce správy