A água tem sido usada para resfriar e aquecer o ar em serpentinas de troca de calor com tubos aletados quase desde o surgimento do aquecimento e do ar condicionado. O congelamento do fluido e os danos resultantes na serpentina também ocorrem há muito tempo. É um problema sistêmico que muitas vezes pode ser prevenido. Neste artigo, listamos algumas dicas que ajudam a prevenir rachaduras na serpentina devido ao congelamento no inverno.
- Se a unidade não estiver operando durante o inverno, toda a água do sistema deverá ser liberada para evitar rachaduras na serpentina.
- Em situações de emergência, como falta de energia ou manutenção elétrica, o registro de ar deve ser fechado imediatamente para garantir que o ar externo não entre no sistema. O fluido não está sendo bombeado pela serpentina e a queda de temperatura dentro da UTA pode causar a formação de gelo. A temperatura dentro da UTA deve ser mantida acima de 5 ℃.
- Limpeza regular da serpentina e do filtro de água. Objetos presos na tubulação causam má circulação da água. Líquido preso no tubo da serpentina causa danos à serpentina quando ocorre congelamento.
- Projeto inadequado do sistema de controle. Alguns sistemas de controle ajustam apenas a abertura da válvula de água, e não a velocidade do ventilador com base no controlador de temperatura interna. A falta de controle do ventilador resulta em circulação de água fraca e alto volume de ar, causando congelamento da água na serpentina. (A velocidade padrão da água na serpentina deve ser controlada em 0,6 a 1,6 m/s)
O circuito da bobina onde a pressão se acumula e o ponto mais fraco desse circuito. Testes extensivos demonstraram que a falha aparecerá como uma área inchada no cabeçote do tubo ou uma curva que se expandiu. Na maioria dos casos, é a área que se rompe.
Veja abaixo o cálculo da pressão devido à serpentina congelada.
P=ε×E Kg/cm2
ε = Volume crescente (Condição: 1 pressão atmosférica, 0℃, volume de 1 kg de água)
ε = 1÷0,9167=1,0909 (aumento de volume de 9%)
E= módulo de elasticidade em tração (Gelo = 2800 Kg/cm2)
P=ε×E=(1,0909-1)×2800=254,5 Kg/cm2
A pressão adversa é a causa de danos por congelamento em uma serpentina. Danos na serpentina devido ao congelamento da linha de líquido estão relacionados à pressão extrema produzida durante a formação de gelo. A área que contém esse gelo só consegue suportar essa pressão adicional até que ela atinja um limite que cause danos ao trocador de calor e subsequente falha.
Se você tiver alguma dúvida sobre a proteção de inverno da unidade de tratamento de ar, entre em contato conosco!
Data de publicação: 15 de janeiro de 2021