Tras d\u00e9cadas de pol\u00edtica de apertura y esfuerzos de los fabricantes chinos de equipos de aire acondicionado (AC), China ha sido reconocida como el centro de la industria del aire acondicionado. Seg\u00fan informes, la producci\u00f3n total de aires acondicionados en China en 2011 alcanz\u00f3 los 139 millones de unidades, aproximadamente el 80 % de la producci\u00f3n mundial. Asimismo, el aumento de la demanda sigue impuls\u00e1ndose continuamente por pol\u00edticas de urbanizaci\u00f3n, el calentamiento global, etc.<\/p>\n
En general, existen dos tipos de tubos utilizados en los equipos de aire acondicionado:<\/p>\n
a. Tubos para intercambio t\u00e9rmico, como tubos para condensadores y evaporadores;<\/p>\n
b. Tubos para aplicaciones distintas del intercambio t\u00e9rmico, como tubos para unidades exteriores y tubos de conexi\u00f3n entre las unidades interior y exterior.<\/p>\n
Este \u00faltimo s\u00ed necesita intercambiar calor, lo que abre la posibilidad de sustituir los tubos de cobre por tubos de acero de doble pared con revestimiento de cobre por soldadura fuerte (la conductividad t\u00e9rmica del acero es 1\/8,5 de la del cobre; por lo tanto, el acero pierde menos calor que el cobre y resulta m\u00e1s eficiente energ\u00e9ticamente).<\/p>\n
Una estimaci\u00f3n aproximada indica que cada equipo de aire acondicionado requiere 1,5 kg de tubos de cobre: 0,5 kg para la unidad exterior y 1 kg para los tubos de conexi\u00f3n. Con base en la producci\u00f3n de 2011, el mercado representa aproximadamente 200 000 toneladas m\u00e9tricas. Si todos estos tubos de cobre fueran sustituidos por tubos de acero de doble pared, ello supondr\u00eda una gran oportunidad para los fabricantes de este tipo de tubos y permitir\u00eda ahorrar una cantidad considerable de recursos de cobre.<\/p>\n
Normalmente transcurre un largo periodo desde la compra hasta la instalaci\u00f3n de los tubos para aire acondicionado. Este plazo es a\u00fan mayor para los tubos de las unidades interiores y los tubos de conexi\u00f3n. Por consiguiente, debe minimizarse al m\u00e1ximo el efecto del envejecimiento sobre el tubo de acero de doble pared con revestimiento de cobre por soldadura fuerte, a fin de asegurar su flexibilidad y facilitar su doblado.<\/p>\n
Un \u00edndice de endurecimiento n m\u00e1s elevado significa mayor elongaci\u00f3n de los tubos y resulta favorable para la conformaci\u00f3n en fr\u00edo. Por otro lado, un endurecimiento r\u00e1pido dificulta m\u00e1s el doblado y el abocinado. Por lo tanto, los tubos Bundy para AC requieren un \u00edndice de endurecimiento moderadamente m\u00e1s bajo para garantizar una elongaci\u00f3n aceptable.<\/p>\n
a. La resistencia a la tracci\u00f3n no representa un problema: es de 290\u202fMPa como m\u00ednimo para los tubos de acero, frente a 270\u202fMPa como m\u00ednimo para los tubos de cobre.<\/p>\n
b. La resistencia al l\u00edmite el\u00e1stico del tubo de acero es de 180\u202fMPa como m\u00ednimo, mientras que la industria del aire acondicionado prefiere una resistencia al l\u00edmite el\u00e1stico m\u00e1s baja para facilitar la conformaci\u00f3n de los tubos, idealmente por debajo de 140\u202fMPa.<\/p>\n
c. Alargamiento: se requiere un 25\u202f% para los tubos de acero, mientras que la industria del aire acondicionado exige como m\u00ednimo un 38\u202f% y, preferiblemente, un 40\u202f%.<\/p>\n
Seg\u00fan los requisitos de rendimiento mec\u00e1nico, el acero de ultra bajo contenido de carbono (carbono inferior al 0,004 %) lograr\u00eda los objetivos. La composici\u00f3n original de carbono del tubo de acero de doble pared es del 0,02 % al 0,08 %.<\/p>\n
Las normas originales para los tubos de acero especifican un di\u00e1metro del molde de doblado igual a 3 veces el di\u00e1metro del tubo, para tubos de hasta 8 mm de di\u00e1metro; y de 6 veces el di\u00e1metro del tubo, para tubos de di\u00e1metro superior a 8 mm. Sin embargo, en los equipos de aire acondicionado, la mayor\u00eda de los doblados se realizan con radios inferiores a 3 veces el di\u00e1metro del tubo.<\/p>\n
Normalmente se exige que la relaci\u00f3n de deformaci\u00f3n de los tubos de cobre empleados en los equipos de aire acondicionado sea de 1,15 a 1,23. (La relaci\u00f3n de deformaci\u00f3n se define como la relaci\u00f3n entre el eje mayor y el eje menor de la secci\u00f3n el\u00edptica del tubo resultante del doblado).<\/p>\n
a. Prueba NSS<\/p>\n
Muchos de los tubos se exponen a la atm\u00f3sfera exterior y a todas las condiciones clim\u00e1ticas, y es muy com\u00fan que se produzca condensaci\u00f3n de agua sobre la superficie exterior de los tubos. En general, se requieren como m\u00ednimo 500 horas para los tubos utilizados en sistemas de aire acondicionado (AC); algunos fabricantes exigen incluso 1000 horas.<\/p>\n
b. Efecto de la soldadura<\/p>\n
Los tubos se unen, en ocasiones, mediante soldadura. La temperatura de soldadura supera los 800\u202f\u2103, y la temperatura de las llamas es a\u00fan mayor. El acabado exterior de los tubos no debe fundirse ni verse comprometido.<\/p>\n
c. Alargamiento<\/p>\n
Los tubos deben recubrirse con capas protectoras contra la corrosi\u00f3n, y dichos recubrimientos no deben fallar tras doblar, embocar o reducir los tubos.<\/p>\n
d. Soldabilidad<\/p>\n
La superficie exterior debe poder soldarse con tubos de cobre. Este requisito limita los tipos de acabado exterior y aumenta la dificultad del proceso de soldadura.<\/p>\n
El residuo de la soldadura fuerte en los tubos de acero es de 160 mg\/m\u00b2, mientras que los requisitos para los equipos de aire acondicionado son de 25 a 38 mg\/m\u00b2.<\/p>\n
Los tubos de cobre para aire acondicionado se sueldan manualmente. La calidad de la soldadura depende de la experiencia y habilidad del operario, y existe una alta probabilidad de soldadura fr\u00eda, ya que la soldadura manual no permite controlar con exactitud la temperatura ni el tiempo de soldadura. Adem\u00e1s, el efecto de la soldadura sobre los acabados superficiales tambi\u00e9n podr\u00eda convertirse en un problema importante durante la sustituci\u00f3n.<\/p>\n
Hemos realizado diversos estudios y experimentos. Se ensayaron muestras en equipos de aire acondicionado y se elabor\u00f3 un informe de m\u00e1s de 40 p\u00e1ginas. Tras pruebas reales con productos terminados, importantes fabricantes de equipos de aire acondicionado han otorgado su reconocimiento, y actualmente esperamos con inter\u00e9s la siguiente fase: la aplicaci\u00f3n en peque\u00f1as cantidades.<\/p>\n
Con base en la discusi\u00f3n anterior, concluimos que existe una alta viabilidad t\u00e9cnica para sustituir los tubos de cobre por tubos de acero de doble pared con revestimiento de cobre por soldadura fuerte. No obstante, persisten obst\u00e1culos tecnol\u00f3gicos por resolver, los cuales representan un desaf\u00edo para toda la industria.<\/p>\n
Al mismo tiempo, la industria del aire acondicionado requiere un per\u00edodo prolongado para verificar y aceptar nuevas tecnolog\u00edas. Sustituir los tubos de cobre por tubos de acero de doble pared con revestimiento de cobre por soldadura fuerte implica a\u00fan un largo camino por recorrer.<\/p>\n