As propriedades benéficas do tubo de cobre de pequeno diâmetro para trocadores de calor

A descarbonização da indústria HVACR estará em plena exibição em 2023. Isto deve-se em grande parte ao facto de os legisladores em todo o mundo terem estabelecido metas líquidas de zero para o dióxido de carbono (CO2) expelido na atmosfera.

Embora existam várias estratégias para alcançar emissões de carbono baixas ou nulas, tais como práticas de gestão de refrigerantes mais seguras, sistemas eficientes de refrigeração e HVAC são essenciais para a gestão de energia e o custo operacional de edifícios residenciais, comerciais ou industriais.

A eficiência energética dos aparelhos e equipamentos de aquecimento e refrigeração tem aumentado constantemente nos últimos anos, em parte graças ao uso de tubos de cobre de menor diâmetro em bombas de calor, aparelhos de ar condicionado e sistemas de refrigeração.

Este ano, as bombas de calor dominaram o cenário com várias capacidades e capacidades de baixa temperatura ambiente. Nossa equipe observou que muitas bombas de calor possuem tubos de cobre em seus trocadores de calor: alguns de ⅜ polegadas (9,5 mm), mas principalmente de 7 mm de diâmetro, dependendo da capacidade da unidade.

Além disso, os fabricantes estão projetando uma nova geração de trocadores de calor com mais vantagens em relação aos projetos atuais. Esses novos trocadores de calor possuem tubos de cobre projetados com um diâmetro ainda menor (tubo de cobre de 5 mm) do que os designs de trocadores de calor concorrentes, permitindo um produto de melhor desempenho com coeficientes de transferência de calor internos e externos mais elevados.

Dito isto, compreender as propriedades benéficas dos tubos de cobre de pequeno diâmetro é mais importante do que nunca, especialmente com os novos equipamentos HVAC e eletrodomésticos projetados para edifícios ecológicos e com melhor eficiência.

Abaixo compartilhamos cinco propriedades e características benéficas do tubo de cobre de pequeno diâmetro para trocadores de calor:

Para uma visão geral abrangente, assista ao webinar abaixo apresentado pela Optimized Thermal Solutions (OTS), que aborda fundamentos de tubos de pequeno diâmetro, desafios e considerações de projeto de trocadores de calor, ferramentas de projeto acessíveis e baratas, exemplos de casos e muito mais.

1. Alta condutividade térmica — O cobre é conhecido por sua condutividade térmica superior, aproximadamente 400W/mK. Essa alta condutividade térmica garante baixa resistência térmica na parede do tubo, o que facilita a transferência de calor entre as superfícies interna e externa. Quando um fluido flui através do tubo, o calor é transferido do fluido para a parede do tubo devido à diferença de temperatura.

A alta condutividade térmica do cobre permite uma transferência de calor rápida e eficiente, garantindo que a temperatura do fluido seja mantida em um nível constante. Isto é particularmente importante em aplicações de trocadores de calor, onde a transferência eficiente de calor é crucial para o funcionamento eficaz do sistema.

No geral, a condutividade térmica superior dos tubos de cobre os torna uma excelente escolha para trocadores de calor, oferecendo propriedades de transferência de calor eficientes e eficazes.

2. Excelente durabilidade e resistência à corrosão — O cobre é um material altamente durável com excelente resistência à corrosão, tornando-o a escolha ideal para tubos trocadores de calor. Essa resistência decorre de sua capacidade de formar uma camada protetora de óxido em sua superfície, o que ajuda a prevenir mais corrosão.

Além da resistência à corrosão, o cobre também oferece resistência à bioincrustação, o que significa que é menos suscetível ao acúmulo de material orgânico em sua superfície. Isso ocorre porque o cobre possui propriedades antimicrobianas que ajudam a inibir o crescimento de bactérias, fungos e outros microorganismos que podem causar bioincrustação.

No contexto do trocador de calor, o cobre reduz o acúmulo de material e possíveis incrustações que podem proibir a transferência adequada de calor dentro da unidade e degradar seu desempenho ao longo do tempo.

3. O cobre é um metal previsível – A têmpera desejada para ductilidade de tubos de cobre oferece diversas vantagens de fabricação para aplicações em trocadores de calor. Uma das mais significativas é a capacidade de atingir a têmpera precisa do cobre, permitindo a maximização do canal interno, o que pode melhorar as propriedades de transferência de calor do tubo.