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Dans la conception et l'installation de systèmes de climatisation centrale, les ingénieurs accordent souvent plus d'attention aux paramètres explicites tels que la puissance du compresseur et la zone d'échangeur de chaleur, mais ignorent le paramètre apparemment simple du rayon de flexion du tuyau de climatisation. En fait, le rayon de flexion minimum du Tuyau de climatisation de type C affecte directement l'efficacité de fonctionnement du système de réfrigération. Les données de recherche de l'American Society of Refrigération et des ingénieurs de climatisation (ASHRAE) montrent qu'un rayon de flexion dépassant la norme peut entraîner une baisse de 12 à 15% de l'efficacité de réfrigération.
1. La double menace de résistance au liquide et de perte d'énergie
Lorsque le rayon de flexion du tuyau est inférieur à la valeur spécifiée du fabricant, la zone transversale du canal d'écoulement du réfrigérant est soudainement réduite. Prenant l'exemple du réfrigérant R410A, dans un tuyau de φ12,7 mm, lorsque le rayon de flexion est réduit de 150 mm à 100 mm, le coefficient de résistance à l'écoulement local passera de 0,35 à 0,82. Cette déformation géométrique provoque non seulement une distribution désordonnée du débit de réfrigérant, mais déclenche également un effet Venturi significatif, entraînant une séparation du changement de phase du réfrigérant dans la section de flexion.
La simulation de mécanique des fluides montre que pour chaque courbure supplémentaire non standard, la perte de pression du système augmentera de 0,05-0,08mpa. Cela signifie que le compresseur doit consommer 7% à 10% supplémentaire de l'énergie pour maintenir la différence de pression définie, ce qui se reflète directement dans la facture d'électricité. L'augmentation de la consommation d'énergie peut atteindre 8,6 kWh / jour (calculée sur la base d'une unité de 30 kW).
2. Réaction en chaîne causée par la fatigue matérielle
Un rayon de flexion trop petit obligera la couche tressée en métal du tuyau pour subir une déformation plastique. La norme JIS B 8607 japonaise exige que le tuyau de type C maintienne plus de 85% de la valeur initiale de la pression de rafale après la flexion. Des expériences ont montré que lorsque le rayon de flexion est inférieur à 5 fois le diamètre du tuyau, les microfissures apparaîtront dans la couche composite cuivre-aluminium et la perméabilité du réfrigérant peut atteindre 3 fois la valeur admissible dans les trois mois.
Ces dommages matériels ont un effet cumulatif. Les données de suivi sur place d'une certaine marque de système multi-split montrent que la probabilité de fuite de réfrigérant dans les tuyaux pliés illégalement dans les deux ans est 6,3 fois celle des installations standard, et l'élévation de la température causée par chaque kilogramme de fuite de réfrigérant peut atteindre 1,2-1,5 ℃.
3. Chemin technique pour l'optimisation de l'ingénierie
La certification américaine UL exige que le rayon de flexion doit être maintenu au moins 6 fois le diamètre du tuyau pendant l'installation. Cette valeur est dérivée des résultats complets des calculs de la mécanique des fluides et des tests de fatigue des matériaux. L'utilisation des coudes préfabriqués au lieu de la flexion sur place peut réduire la perte de pression de 40%. Pour les conditions de travail où de petits tours de rayon sont nécessaires, il est recommandé d'utiliser une cintreuse spéciale avec une plaque de guidage, dont la structure du guide en spirale peut contrôler la perte de pression dans les 1,2 fois la valeur standard.
Après l'installation, la détection des fuites de spectrométrie de masse de l'hélium doit se concentrer sur la partie de flexion, et la spécification nécessite un taux de fuite ≤1 × 10 ^ -6 pa · m³ / s. Les données mesurées d'un projet de centre de données montrent que la mise en œuvre stricte de la norme de rayon de flexion peut augmenter le ratio d'efficacité énergétique moyenne annuelle du système (EER) de 0,38 et raccourcir la période de récupération d'investissement à 16 mois.
Le contrôle du rayon de flexion des tuyaux de climatisation est essentiellement une intervention active dans le processus d'augmentation de l'entropie. Dans le contexte des objectifs à double carbone, ce détail d'ingénierie apparemment mineur contient en fait un potentiel d'économie d'énergie important. La construction standardisée est non seulement liée à la durée de vie de l'équipement, mais aussi à un point d'appui technique clé pour réaliser la réfrigération verte. Lorsque nous passons notre concentration de l'empilement des paramètres étendus à la conception raffinée, nous pouvons trouver une percée dans l'amélioration de l'efficacité énergétique à la micro-échelle du rayon de flexion.
