Ang capillary tubes ay gumagana bilang mga fixed orifice expansion device sa loob ng mga HVAC system, na nagpapahintulot sa pasibong pagbaba ng presyon sa likidong refrigerant. Kapag pumasok ang mataas na presyon ng refrigerant sa mga makitid na tubo (karaniwang mga 0.5 hanggang 2 mm ang kapal), ang lumilikha ng resistensya sa mga pader ng tubo ay nagdudulot ng unti-unting pagbaba ng presyon. Ang susunod na mangyayari ay medyo kawili-wili - ang subcooled liquid ay nagbabago sa isang halo ng singaw at likido na may mas mababang presyon at temperatura, na nagiging handa upang mahusay na sumipsip ng init sa bahagi ng evaporator ng sistema. Ang isang malaking bentahe dito ay walang gumagalaw na mga bahagi. Ang mekanikal na pagiging simple na ito ay napatunayan nang gumagana nang maayos sa paglipas ng panahon, isang bagay na maraming tekniko ang nakaranas nang personal sa kanilang karanasan sa larangan sa iba't ibang HVAC na instalasyon.
Ang mga maliit na yunit ng air conditioning ay ganap na umaasa sa pisikal na hugis ng capillary tube para kontrolin ang daloy ng refrigerant. Ang dami ng refrigerant na dadaan dito ay talagang nakadepende sa haba at lapad ng tubo. Kung ang tubo ay mapahaba ng 20%, kadalasan ay makikita ang pagbaba ng halos isang third sa dami ng dumadaloy na refrigerant dahil sa pagtaas ng paglaban sa loob. Kapag sobrang makitid ang tubo, ito ay makagawa ng katulad na problema sa paglaban tulad ng mga sopistikadong mekanikal na expansion valve. Ang kakaiba sa mga disenyo na ito ay ang kakayahan nilang awtomatikong umangkop kapag nagbabago ang presyon sa loob ng sistema. Halimbawa, kapag tumataas ang temperatura sa labas. Habang tuminitigas ang panahon, tumaas ang presyon sa condenser, at ito naman ay nagdudulot ng mas maraming daloy ng refrigerant sa pamamagitan ng capillary tube nang walang tulong ng kumplikadong electronics o sensors para kontrolin ito.
Nangyayari ang napakalaking pagbaba ng presyon, minsan higit sa 100 psi, habang dumadaan ang refrigerant sa capillary tube mula sa estado ng likido patungo sa pinaghalong likido at vapor na tinatawag nating two phase mixture. Kalakhan ng pagkawala ng presyon ay nasa simula pa lamang, halos 90% ay nangyayari sa unang third section ng tubo. Sa pagdating nito sa evaporator inlet, ang presyon ay karaniwang nasa pagitan ng 60 at 80 psi para sa mga karaniwang refrigerant tulad ng R-410A o mga katulad nito na karaniwang ginagamit ngayon. Ang daloy ng likido ay sumusunod sa pormulang ito: ang Q ay proporsyonal sa delta P na pinarami ng D na itataas sa ika-apat na kapangyarihan at hahatiin ng L. Dito, ang D ay kumakatawan sa panloob na diametro ng tubo habang ang L ay ang kabuuang haba nito.
Talagang nakadepende ang pagganap ng capillary tubes sa pagkuha ng tama sa geometry. Kapag mas mahaba ang mga tubo, lumilikha ito ng mas maraming resistance na nagbaba sa dami ng refrigerant na dumadaan. Ang mga tubo naman na mas malaki ang diameter ay nagpapadaan ng mas maraming bagay. Ang pagkakamali sa mga measurement na ito ay magdudulot ng problema sa parehong paraan: masyadong kaunti ang pressure drop o masyadong mataas ang consumption ng enerhiya. Ito ay lalong mahalaga para sa mga maliit na AC system na gumagamit ng capillary tube dahil nga sa limitadong espasyo. Ang mga maliit na pagbabago sa sukat ay talagang mahalaga lalo na kapag siksikan ang espasyo. Para gumana nang maayos, kailangan ng mga technician na gumawa ng pagsusukat sa lebel ng millimeter para siguraduhing tugma ang lahat sa pangangailangan ng sistema para sa kapasidad at kahusayan.
Ang panloob na diametro kasama ang haba ng tubo ay gumaganap ng pangunahing papel sa pagtukoy kung gaano karaming pressure drop ang nangyayari sa pagitan ng condenser at evaporator components. Kapag titingnan natin ang mga tunay na numero mula sa 2022 fundamentals report ng ASHRAE, natutunan natin na ang pagtaas ng diametro ng 0.5 mm lamang ay humahantong sa humigit-kumulang 40% na mas mahusay na flow capacity. Sa kabilang banda, ang pagdaragdag ng isa pang metro sa haba ng tubo ay karaniwang nagdudulot ng pagtaas ng pressure drop sa pagitan ng 15% at 22%. Karamihan sa mga inhinyero na nagtatrabaho sa mga sistemang ito ay karaniwang una nang nag-aayos ng diametro kapag ginagawa ang malalaking pagbabago sa flow, at pagkatapos ay lumalalim sa mas detalyadong mga detalye sa pamamagitan ng pagbabago ng mga haba. Ang diskarteng ito ay tumutulong sa kanila upang makamit ang mas mahusay na subcooling effects habang pinapanatili ang buong sistema na tumatakbo nang maayos nang walang hindi inaasahang mga pagbabago.
Ang sobrang habang tubo ay binabawasan ang presyon ng evaporator, nagdudulot ng pagtaas sa paggawa ng kompresor, samantalang ang sobrang laking diameter ay nagtaas ng panganib ng floodback dahil sa likidong slugging. Ang pinakamataas na COP ng sistema ay nakamit kapag ang pressure drop ay pinapanatili sa pagitan ng 1.8–2.5 MPa at naaangkop sa mga kaugnay na pagkakaiba ng saturation temperature.
Ginagamit ng mga inhinyero ang dalawang pangunahing pamamaraan: empirikal na tsart na nag-uugnay ng daloy ng refrigerant sa mga pagkakaiba ng presyon, at mga analitikal na modelo na kasama ang mga dimensionless number tulad ng Reynolds at Mach. Ang modernong disenyo ay umaasa nang higit sa computational fluid dynamics (CFD), na nakakamit ng hanggang 97% na katiyakan sa paghuhula ng mass flow kumpara sa tradisyonal na mga pamamaraan ng pagsusukat.
Ang mass flow rate sa mga maliit na aircon unit ay nakadepende sa maraming salik kabilang ang hugis at sukat ng tubo, uri ng refrigerant na ginagamit, at ang pagkakaiba ng presyon sa loob ng sistema. Kung titingnan natin nang mas malapitan ang R134a systems, kapag may pagtaas na lang ng 1 bar sa inlet pressure, ito ay karaniwang nagpapataas ng kabuuang flow rate nang humigit-kumulang 18 hanggang 22 porsiyento ayon sa ASHRAE Handbook noong 2006. Kapag pinag-uusapan naman natin ang choked flow conditions, ito ay nangyayari kapag ang presyon sa labasan ay bumaba na sa humigit-kumulang 35 hanggang 40 porsiyento ng presyon sa pasukan, na nagdudulot naman ng pagtigil sa karagdagang pagtaas ng flow. Para magbigay ng mga tiyak na numero, isipin natin ang isang karaniwang setup kung saan maaaring i-install ang tubo na may diameter na 1.0 mm at haba na humigit-kumulang 3.3 metro. Sa ilalim ng normal na kondisyon ng operasyon na may 15 bar na presyon, ang ganitong sistema ay magde-deliver ng humigit-kumulang 16 kilogram bawat oras ng refrigerant. Ang mga teknisyano na nagtatrabaho sa mga sistemang ito ay kailangang tandaan ang lahat ng mga relasyong ito habang nagsasagawa ng pag-install at pagpapanatili.
Ang hugis ng inlet ay may malaking epekto sa pagganap. Ang pagpasok ng subcooled liquid ay sumusuporta sa 35% mas mataas na flow rate kumpara sa two-phase mixtures dahil sa nabawasan na pagbuo ng vapor at kaakibat na mga pagkawala. Halimbawa:
Maagang pagbago sa gas sa loob ng tubo ang nagdudulot ng pagbabago ng presyon (2–3 bar), kung saan binabawasan ang katatagan. Ang mga pag-aaral sa pagmomodelo ng daloy ay nagkukumpirma na ang pagpapanatili ng hindi bababa sa 8K na subcooling ay nakakapigil sa maagang pagbago sa gas sa 89% ng maliit na AC na aplikasyon.
Pagkatapos ng paunang metastable na yugto ng likido, mabilis na pagpapalawak ang nangyayari sa huling ikatlo ng tubo, kung saan ang mga pagbabago ng temperatura ay maaaring lumagpas sa 50°C/m. Ito ay nagpapakita ng kahalagahan ng tumpak na pagpuno ng refrigerant at disenyo ng sistema.
Ang mga capillary tubes ay gumaganap ng mahalagang papel sa mga sistema ng vapor compression sa pamamagitan ng pagkilos bilang mga fixed orifice expansion device na nag-uugnay sa mataas na presyon na bahagi ng condenser sa mababang presyon na bahagi ng evaporator ng sistema. Kapag ang refrigerant ay dumadaloy sa mga makitid na tubo, may biglang pagbaba ng presyon na nagdudulot ng flash evaporation. Ang mangyayari dito ay talagang kawili-wili dahil ang mataas na presyon na subcooled liquid ay nagbabago sa isang mas malamig na saturated mixture na maaari nang epektibong sumipsip ng init sa loob ng bahagi ng evaporator. Ang isang malaking pagkakaiba sa pagitan ng capillary tubes at thermostatic expansion valves ay ang mga tubong ito ay hindi nangangailangan ng anumang sensors o gumagalaw na mga bahagi. Ito ay nagpapagawa sa kanila na lalo na angkop para sa mga aplikasyon kung saan ang pangangailangan sa pagpapanatili ay dapat maliit at ang mga sistema ay ganap na nakakandado mula sa anumang panlabas na pagkagambala.
Ang capillary tubes ay malawakang ginagamit sa mga aplikasyon na sensitibo sa gastos at nakatakdang karga dahil sa kanilang katiyakan at kadalihan. Kabilang dito ang mga karaniwang sistema:
Ang maliit na ac capillary tube ang disenyo ay lalong epektibo sa mga compact na instalasyon kung saan ang espasyo at katiyakan ay pinakamahalaga. Ang mga sistemang ito ay karaniwang gumagana sa ilalim ng 5 tons at pinakamahusay na gumaganap sa ilalim ng matatag na kondisyon sa paligid. Ang kanilang katangiang self-compensating ay nagpapahintulot sa pag-aangkop sa maliit na pagbabago ng karga nang walang electronic control, na nagpapahusay ng tibay sa mga permanenteng nakaselyong sistema.
Ang mga capillary tubes ay nagdudulot ng ilang tunay na benepisyo pagdating sa mas maliit na HVAC systems. Dahil walang mga gumagalaw na bahagi, ito ay nangangahulugan na walang mekanikal na pagsusuot na nagaganap sa paglipas ng panahon, na nagpapakupas sa pangangailangan sa pagpapanatili at mga pagkabigo. Ang katunayan na ang mga tubong ito ay kumukuha ng napakaliit na espasyo ay nagpapadali sa kanilang pagkasya sa mga masikip na instalasyon. Bukod pa rito, ang kanilang kakayahan na kontrolin nang tumpak ang daloy ng likido ay tumutulong upang mapanatili ang matatag na pagganap ng sistema sa iba't ibang kondisyon. Isang kamakailang ulat noong 2024 na tumitingin sa katiyakan ng HVAC ay nagpakita ng isang kawili-wiling natuklasan - ang mga sistema na gumagamit ng capillary tubes ay mayroong humigit-kumulang 32 porsiyentong mas kaunting tawag para sa serbisyo dahil sa mga isyu sa expansion devices kumpara sa mga sistema na umaasa sa mga electronic na bersyon.
Ang mga capillary tubes ay nag-aayos ng daloy ng refrigerant nang mag-isa kapag may pagbabago sa system load. Kapag mas mataas ang load ng evaporator, dumadami ang pressure difference na nagpapalakas ng daloy ng refrigerant sa tubo. Sa kabilang banda, kapag bumababa ang load, ang daloy ay natural na bumababa rin nang hindi nangangailangan ng anumang panlabas na interbensyon. Ang nagpapaganda sa mga tubong ito ay ang kakayahan nilang mapanatili ang matatag na operasyon sa kabila ng mga pagbabago, at hindi nangangailangan ng mahalagang sensor o control systems. May isang paunawa naman dito. Dahil ang capillary tubes ay may nakatakdang sukat, hindi ito mabuti sa mga sitwasyon kung saan ang pagbabago ng load ay lumalampas sa 40% mas mataas o mas mababa kaysa sa orihinal na dinisenyo. Ang limitasyong ito ay nangangahulugan na kailangang maging maingat ang mga operator sa pagtutugma ng mga kinakailangan ng aplikasyon sa mga espesipikasyon ng tubo.
Ang pagpili ng tamang capillary tube ay nangangailangan ng pagbawi sa tatlong pangunahing salik:
Ngayon, mahalaga ang pagkuha ng tamang kombinasyon ng mga materyales, lalo na kapag gumagawa kasama ang mga bagong refrigerant tulad ng R-454B o R-32. Ang karaniwang tansong tubo ay gumagana nang maayos para sa maraming regular na refrigerant, bagaman kailangan minsan ng patong na nickel coating kapag ginagamit ang mga ammonia-based na solusyon. Kapag hindi tugma ang mga materyales, magsisimula silang masira sa loob ng mga tubo at sa mismong refrigerant mixture. Ayon sa pananaliksik mula sa ASHRAE noong 2023, maaaring bawasan ng 19% ang kahusayan ng sistema dahil sa hindi tugmang ito. Kaya ang pagpili ng mga sumpalat na materyales ay hindi lamang mabuting kasanayan, ito ay mahalaga upang ang mga sistema ay patuloy na gumana nang maayos taon-taon habang pinapanatili ang kanilang thermal performance.
Balitang Mainit2025-07-22
2025-07-02
2025-07-21
EN
