Свойства и предназначение медных труб в холодильных установках

Трубки из меди являются обязательными компонентами любого холодильного оборудования. Из них изготавливают трубопроводы, соединяющие между собой компрессор, испаритель и конденсатор. Такие элементы образуют замкнутый контур, в котором циркулирует холодильный агент, находящийся в жидком либо газообразном состоянии.

Почему именно трубы из меди?

Благодаря своим физическим свойствам медь является идеальным материалом для изготовления трубок, транспортирующих различные хладагенты. К числу достоинств этого металла следует отнести:

• прочность — позволяет изготавливать трубопроводы с тонкими стенками толщиной от 0,8 мм, выдерживающими требуемое внутреннее давление хладона. Это уменьшает термическое сопротивление теплопередаче, а также цену холодильной техники и снижает ее вес;
• пластичность — трубы можно изготавливать без швов, их гибка допустима под любым углом без нарушения целостности поверхности, а скрепление с помощью фитингов из меди делает работы по монтажу достаточно простыми;
• высокую стойкость к коррозионному разрушению и износостойкость материала при воздействии фреона на стенки труб, что повышает долговечность системы и исключает образование продуктов коррозии и риск закупоривания ими капилляра;
• гладкую внутреннюю поверхность медных труб по сравнению со стальными моделями, а значит меньшие гидравлические потери на трение жидкости об стенки;
• высокую теплопроводность — обеспечивает минимальное термическое сопротивление стенки при теплопередаче от хладагента к окружающей среде.

Рассмотрим более подробно, как правильно выбрать холодильную трубу.

Советы по выбору медной трубы для холодильных систем

Главным минусом медных труб считается их высокая цена. Но для холодильных установок их использование безальтернативно. Не следует заменять медные трубы дешевыми аналогами. Они могут производиться по той же технологии, что и дорогие модели, но из менее качественного металла, с упрощенным контролем и испытанием готовых изделий в минимальных объемах.

К химическому составу, точности изготовления диаметра, толщины стенки и формы холодильных труб предъявляются более высокие требования, чем к медным моделям других групп (общего назначения, для теплообменников и т. п.). Например, химический состав сырья для изготовления медных труб для холодильников должен состоять из 99,9 % меди и серебра плюс фосфор в количестве 0,015–0,04 % (марка Cu-DHP по европейскому стандарту EN 12735-1). Аналогичные по размерам трубы общего назначения могут содержать дополнительно кислород, серу, свинец, олово, цинк, железо, висмут, никель, сурьму (ГОСТ 617-2006).

Приобретение бюджетной медной трубы позволит сэкономить на покупке, но качество такой продукции будет низким. Надо быть готовым к тому, что такие изделия будут иметь отклонения от требуемых для холодильной техники показателей:

• стенки изделий могут быть неровными, геометрия — иметь отклонения от концентричности;
• материал может содержать многочисленные примеси веществ, ухудшающих свойства прочности трубок и снижающих срок их службы;
• в стенках могут содержаться микротрещины и локальные скрытые дефекты.

Указанные отклонения в процессе эксплуатации холодильной машины приводят к постепенным утечкам хладагента через микротрещины в стенках труб, которые могут достигать, как следует из опыта эксплуатации, до 10 % от объема. Следствием этих потерь фреона является ухудшение условий работы компрессора и его поломка. В результате потребуется сложный и дорогостоящий ремонт с ревизией всей холодильной установки.

Изготовленные из качественного металла трубки прослужат долго и не потребуют дополнительного внимания, что окупит с лихвой затраты на их покупку.

В качестве общепризнанного критерия качества принято считать соответствие изделия требованиям международного стандарта EN 12735-1, который определяет:

• химический состав меди;
• механические свойства и зернистость;
• допуски на диаметр и толщину стенки;
• отклонение от круглой формы;
• качество внутренней поверхности;
• методы испытаний и контроля при изготовлении.

Бесшовные медные трубы для холодильных систем и кондиционирования воздуха могут поставляться изготовителем в отожженном, твердом и полутвердом состоянии. Отожженные модели более пластичны. Их используют при монтаже участков трубопроводов, требующих гибочных процедур при прокладке. Твердость таких изделий по шкале Викерса составляет от 40 до 70 единиц, прочность при растяжении — не ниже 220 МПа, относительное удлинение‑не менее 40 %. Благодаря высокой пластичности отожженные версии поставляются бухтами.

Твердые версии медных трубок, в сравнении с отожженными, имеют более высокую прочность при растяжении (минимум 290 МПа) и на порядок меньшее относительное удлинение (3 %), их твердость составляет более 100 единиц. Такие модели поставляют в виде прямых отрезков. Они плохо поддаются гибке без нарушения целостности стенок, поэтому их применяют при монтаже прямолинейных участков трубопроводов холодильных систем.

К поверхности труб, транспортирующих хладон, предъявляют высокие требования по шероховатости: они должны быть гладкими внутри и снаружи. Чтобы сохранить чистоту внутри изделия при транспортировке и хранении его концы должны быть закрыты заглушками или обжаты.

Чтобы заказать медную трубу, необходимо в заявке указать номер стандарта, состояние (отожженная, твердая или полутвердая модель), наружный диаметр, толщину стенки, длину, форму поставки (прямые отрезки или бухта) и условия эксплуатации (давление, тип фреона).