Dopo decenni di politica di apertura e degli sforzi dei produttori cinesi di climatizzatori (AC), la Cina \u00e8 ormai riconosciuta come il centro dell\u2019industria dei climatizzatori. Secondo le statistiche, la produzione totale di climatizzatori in Cina nel 2011 ha raggiunto i 139 milioni di unit\u00e0, pari a circa l\u201980% della produzione globale. Nel contempo, la domanda continua a crescere, spinta dalle politiche di urbanizzazione, dal riscaldamento globale, ecc.<\/p>\n
In generale, nei climatizzatori vengono utilizzati due tipi di tubazioni:<\/p>\n
a. Tubi per scambio termico, ad esempio tubi per condensatori ed evaporatori;<\/p>\n
b. Tubi per applicazioni diverse dallo scambio termico, ad esempio tubi per unit\u00e0 esterne e tubi di collegamento tra unit\u00e0 interne ed esterne.<\/p>\n
Questa seconda tipologia deve invece effettuare lo scambio termico, offrendo pertanto la possibilit\u00e0 di sostituire le tubazioni in rame con tubazioni in acciaio a doppia parete brasate al rame (la conducibilit\u00e0 termica dell\u2019acciaio \u00e8 pari a 1\/8,5 di quella del rame; di conseguenza, l\u2019acciaio disperde meno calore rispetto al rame, garantendo un maggior risparmio energetico).<\/p>\n
In via approssimativa, ogni unit\u00e0 di climatizzatore richiede 1,5 kg di tubazioni in rame: 0,5 kg per l\u2019unit\u00e0 esterna e 1 kg per le tubazioni di collegamento. Sulla base della produzione del 2011, il mercato ammonta a circa 200.000 tonnellate metriche. Qualora tutte queste tubazioni fossero sostituite con tubazioni in acciaio a doppia parete, si aprirebbe un\u2019importante opportunit\u00e0 per i produttori di tali tubazioni e si otterrebbe un notevole risparmio di rame.<\/p>\n
Il ciclo di vita delle tubazioni per climatizzatori, dal momento dell\u2019acquisto fino all\u2019installazione, \u00e8 generalmente molto lungo; tale durata si estende ulteriormente per le tubazioni destinate agli apparecchi interni e per quelle di collegamento. Di conseguenza, l\u2019effetto dell\u2019invecchiamento sulle tubazioni in acciaio a doppia parete brasate al rame deve essere ridotto al minimo, per preservare la flessibilit\u00e0 necessaria a una facile piegatura.<\/p>\n
Un indice di incrudimento n pi\u00f9 elevato indica una maggiore allungabilit\u00e0 dei tubi, favorevole alle lavorazioni a freddo. D\u2019altro canto, un rapido incrudimento rende pi\u00f9 difficoltosa la piegatura e la svasatura. Pertanto, i tubi Bundy per climatizzatori richiedono un indice di incrudimento moderatamente pi\u00f9 basso, per garantire un\u2019allungabilit\u00e0 accettabile.<\/p>\n
a. La resistenza a trazione non costituisce un problema: per i tubi in acciaio \u00e8 pari a 290 MPa minimo, mentre per i tubi in rame \u00e8 di 270 MPa minimo.<\/p>\n
b. La resistenza allo snervamento dei tubi in acciaio \u00e8 di 180 MPa minimo, ma il settore dell\u2019aria condizionata (AC) preferisce valori inferiori per facilitare la formatura dei tubi, idealmente al di sotto di 140 MPa.<\/p>\n
c. Allungamento: per i tubi in acciaio \u00e8 richiesto un valore minimo del 25%, mentre il settore AC richiede almeno il 38% e preferibilmente il 40%.<\/p>\n
Secondo i requisiti di prestazione meccanica, l’acciaio a ultra-basso tenore di carbonio (carbonio inferiore allo 0,004%) raggiunge gli obiettivi prefissati. La composizione originale di carbonio del tubo in acciaio a doppia parete \u00e8 compresa tra lo 0,02% e lo 0,08%.<\/p>\n
Le norme originali per le tubazioni in acciaio prevedono un diametro dello stampo di piegatura pari a 3 volte il diametro del tubo per tubi di diametro non superiore a 8 mm; per tubi di diametro superiore a 8 mm, tale valore sale a 6 volte il diametro. Tuttavia, nella pratica, la piegatura delle tubazioni per climatizzatori avviene quasi sempre con un raggio inferiore a 3 volte il diametro del tubo.<\/p>\n
La deformazione richiesta per le tubazioni in rame utilizzate nei climatizzatori \u00e8 normalmente compresa tra 1,15 e 1,23. (La deformazione \u00e8 definita come il rapporto tra l\u2019asse maggiore e l\u2019asse minore della sezione ellittica ottenuta dopo la piegatura del tubo).<\/p>\n
a. Test NSS<\/p>\n
Molti tubi sono esposti all’atmosfera esterna e a tutte le condizioni meteorologiche, ed \u00e8 molto comune che si formi condensa sulla superficie esterna dei tubi. Per i tubi utilizzati nei sistemi di climatizzazione (AC) viene generalmente richiesto un tempo minimo di 500 ore; alcuni produttori richiedono addirittura 1000 ore.<\/p>\n
b. Effetto della saldatura<\/p>\n
I tubi vengono talvolta uniti mediante saldatura. La temperatura di saldatura supera comunemente gli 800 \u2103, mentre la temperatura delle fiamme \u00e8 ancora pi\u00f9 elevata. La finitura esterna dei tubi non deve fondersi n\u00e9 subire danni.<\/p>\n
c. Allungamento<\/p>\n
I tubi devono essere rivestiti con rivestimenti protettivi contro la corrosione, i quali non devono staccarsi o danneggiarsi dopo piegatura, svasatura o riduzione di diametro.<\/p>\n
d. Saldabilit\u00e0<\/p>\n
La superficie esterna deve poter essere saldata insieme ai tubi in rame. Questo requisito limita i tipi di finitura esterna disponibili e aumenta la difficolt\u00e0 del processo di saldatura.<\/p>\n
Il residuo presente sulle tubazioni in acciaio brasate \u00e8 di 160 mg\/m2, mentre i climatizzatori richiedono valori compresi tra 25 e 38 mg\/m2.<\/p>\n
Le tubazioni in rame per climatizzatori vengono saldate manualmente. La qualit\u00e0 della saldatura dipende dall\u2019esperienza e dalle competenze dell\u2019operatore; esiste quindi un\u2019elevata probabilit\u00e0 di saldature fredde, poich\u00e9 la saldatura manuale non consente un controllo preciso della temperatura e del tempo di saldatura. Inoltre, l\u2019effetto della saldatura sulle finiture superficiali potrebbe rappresentare un problema significativo in caso di sostituzione.<\/p>\n
Sono stati condotti studi ed esperimenti specifici. I campioni sono stati testati su climatizzatori reali e ne \u00e8 scaturito un rapporto di oltre 40 pagine. Dopo prove pratiche sui prodotti, sono giunti riconoscimenti da parte dei principali produttori di climatizzatori; attendiamo con interesse la prossima fase di applicazione su piccola scala.<\/p>\n
Sulla base della discussione sopra riportata, la nostra conclusione \u00e8 che la sostituzione delle tubazioni in rame con tubazioni in acciaio a doppia parete brasate al rame \u00e8 altamente fattibile. Tuttavia, permangono ostacoli tecnici da superare, che rappresentano una sfida per l\u2019intero settore.<\/p>\n
Nel contempo, il settore dei climatizzatori richiede tempi lunghi per verificare e accettare nuove tecnologie. La sostituzione delle tubazioni in rame con tubazioni in acciaio a doppia parete brasate al rame comporta quindi un percorso ancora lungo.<\/p>\n