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Oct 15, 2023

A carga adequada é crítica para bobinas de microcanais

As bobinas de microcanais foram usadas por muito tempo na indústria automotiva antes de cruzarem

As bobinas de microcanais foram usadas por muito tempo na indústria automotiva antes de passarem para os equipamentos HVAC em meados dos anos 2000. Desde então, eles se tornaram cada vez mais populares, principalmente em equipamentos de ar condicionado residencial, pois são leves, oferecem melhor transferência de calor e usam menos refrigerante do que as bobinas de aletas e tubos tradicionais.

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No entanto, usar menos refrigerante também significa que mais cuidado deve ser tomado ao carregar um sistema usando uma bobina de microcanal. Isso porque mesmo algumas onças de uma forma ou de outra podem resultar na redução do desempenho, eficiência e confiabilidade de um sistema de resfriamento.

O design tradicional da bobina de aleta e tubo tem sido o padrão usado na indústria de HVAC por muitos anos. Inicialmente, as bobinas usavam tubos redondos de cobre com aletas de alumínio, mas os tubos de cobre levavam à corrosão eletrolítica e de formigueiro, resultando no aumento de vazamentos nas bobinas, disse Mark Lampe, gerente de produto de bobinas de forno da Carrier HVAC. Para corrigir esse problema, a indústria mudou para tubos redondos de alumínio combinados com aletas de alumínio para melhorar o desempenho do sistema e minimizar a corrosão. E agora existe a tecnologia de microcanais, que pode ser usada tanto para evaporadores quanto para condensadores.

"A tecnologia de microcanais - chamada de tecnologia VERTEX na Carrier - difere porque a tubulação redonda de alumínio é substituída por tubos planos e paralelos que são soldados às aletas de alumínio", disse Lampe. "Isso distribui o refrigerante de maneira mais uniforme em uma área mais ampla, melhorando as capacidades de transferência térmica, o que permite que a bobina opere com mais eficiência. Embora a tecnologia de microcanal tenha sido usada em condensadores externos residenciais, a tecnologia VERTEX é usada atualmente apenas em bobinas de forno residencial internas."

O projeto do microcanal cria um fluxo de refrigerante simplificado e de passagem única "para fora e para trás", consistindo em um tubo de superaquecimento na parte superior e um tubo de subresfriamento na parte inferior, disse Jeff Preston, diretor de serviços técnicos da Johnson Controls. Em comparação, o refrigerante dentro de uma serpentina tradicional de aletas e tubos flui através de várias passagens de cima para baixo em forma de serpentina e requer mais área de superfície.

"O design exclusivo da serpentina de microcanal cria um coeficiente de transferência de calor superior que aumenta a eficiência e reduz a quantidade de refrigerante necessária", disse Preston. "Como resultado, o equipamento projetado com bobinas de microcanal é muitas vezes significativamente menor do que as unidades de alta eficiência que utilizam uma construção tradicional de aleta e tubo. Isso é ideal para aplicações com espaço limitado, como residências com linhas de lote zero".

De fato, com a implementação da tecnologia de microcanal, Lampe disse que a Carrier conseguiu manter os mesmos tamanhos da maioria de suas serpentinas de fornos internos e condensadores de ar condicionado externos, ao mesmo tempo em que observou uma redução de peso aproximada de 30% em comparação com suas aletas redondas e desenhos de tubos.

"Se não tivéssemos implantado essa tecnologia, precisaríamos aumentar o tamanho de nossas bobinas de forno interno em até 11 polegadas de altura e precisaríamos ir para bandejas de base de tamanho maior nos condensadores externos", disse ele.

Embora a tecnologia de bobina de microcanal tenha sido usada principalmente em equipamentos de resfriamento residencial, o conceito está começando a se popularizar também em unidades comerciais, pois a necessidade de equipamentos menores e mais leves continua a crescer, disse Preston.

Como as bobinas de microcanais retêm um volume relativamente pequeno de refrigerante, alterar a carga em até alguns gramas pode afetar a longevidade, o desempenho e a eficiência energética do sistema, disse Preston. É por isso que os empreiteiros devem sempre verificar o processo de carregamento com o fabricante, mas isso geralmente envolve as seguintes etapas:

A tecnologia VERTEX da Carrier mantém os mesmos procedimentos de instalação, carregamento e inicialização da tecnologia de tubo redondo e não requer etapas adicionais ou diferentes dos procedimentos de carregamento recomendados atualmente para resfriamento, disse Lampe.