‫צנרת ומחברי אלומיניום‬ ‫גישה חדשה ‪ ,‬חסכונית ובטוחה להולכת גז קירור במערכות מיזוג אויר‬ ‫מערכות מיזוג האויר‪ ,‬מאז פותחו בתחילת המאה שעברה‪ ,‬עברו כברת דרך ארוכה‪ .‬ממערכות תעשיתיות בתחילת‬ ‫הדרך‪ ,‬בעיקר למוסדות רפואיים וציבוריים‪ ,‬עבור למערכות ביתיות בשנות ה ‪ 05 -‬ועד למערכות מיזוג האויר‬ ‫המתקדמות מבוססות טכנולוגית ‪ VRV/VRF‬כפי שאנחנו מכירים אותן כיום‪.‬‬ ‫למרות קפיצת הדרך המשמעותית שנעשתה בשימוש בטכנולוגיות השונות ששי כללו אומנם את המערכות בהיבטים של‬ ‫הספקים‪ ,‬בקרה‪ ,‬יעילות וידידות לסביבה‪ ,‬בתחום אחד לא נעשו כמעט שינויים והוא הצנרת המשמשת להובלת גז‬ ‫הקירור בין יחידת החוץ ‪ -‬המעבה לבין יחידות הפנים ‪ -‬המאיידים‪.‬‬ ‫מ אז ומעולם‪ ,‬תעשית מיזוג האויר זו שעשתה שימוש בגזי הפריאון למינהם‬ ‫ולאחרונה ב ‪ , R 410A‬התבססה על צנרת ומסעפים להולכת גז הקירור עשויים‬ ‫נחושת ‪ .‬הנחושת ‪ ,‬בהיעדר חלופות אחרות שיכלו לעמוד בעבודה הנדרשת‬ ‫אומצה בחום (תרתי משמע…) כחומר זמין ו נוח לעבודה‪.‬‬ ‫צנרת נחושת –הגישה המסורתית‬ ‫נחושת — הגישה המסורתית‬ ‫‪ .1‬הכנת צנרת הנחושת וחיבורה בין מעבה אל המאיידים מחייבת תהליך טיפוסי של הובלה ופריקה של ציוד ריתוך‬ ‫והלחמה‪ ,‬מדידה וחיתוך‪ ,‬קידוד‪ ,‬ניקוי‪ ,‬חיבור ותמיכה‪ ,‬הלחמה‪ ,‬קירור וניקוי‪.‬‬ ‫שלבים טיפוסיים בהכנת צנרת נחושת‬ ‫‪ .2‬טיהור ( ‪ - )Purging‬בנוסף לתהליך הנ"ל‪ ,‬בהתקנות‬ ‫מסוימות כמו בסביבה של גזים רפואיים ‪ ,‬גזים נקיים‬ ‫במיוחד‪ ,‬ובמערכות קירור‪ ,‬מצריך הדבר שימוש בגז‬ ‫אינרטי דוגמת חנקן בתהליך בצוע ההלחמה של‬ ‫הצנרת‪ .‬הגז משמש לטיהור ומבטיח שבמהלך‬ ‫ההלחמה שמתבצעת בטמפרטורות גבוהות לא יקרה‬ ‫תהליך של התחמצנות דפנות הצנרת‪ .‬במערכות מיזוג‬ ‫‪.3‬‬ ‫אויר מסוג ‪ VRV / VRF‬שם הרגישות במעברי הדיזות‬ ‫של הגז גבוהה ביותר לחלקיקים מזהמים‪ ,‬זוהי חובה‬ ‫והנחיה חד משמעית של היצרנים להזרים גז חנקן תוך‬ ‫כדי בצוע תהליך ההלחמה כדי להבטיח צנרת נקיה‬ ‫לחלוטין‪.‬‬ ‫ההשלכות המעשיות הכרוכות בתהליך הרכבת צנרת‬ ‫נחושת במערכות מיזוג אויר כפי שמתבצע היום הן‬ ‫כדלקמן‪:‬‬ ‫‪ ‬הבאת ציוד יעודי לשטח הכולל מבערי ריתוך‬ ‫והלחמה‪ ,‬בלונים של אציטילן‪ ,‬חמצן וחנקן‪.‬‬ ‫‪ ‬הפריקה והעבודה עצמה מחייבים עזרתם של שני‬ ‫אנשים לפחות‪.‬‬ ‫‪ ‬עבודה עם אש גלויה מחייבת טיפול לקבלת אישור‬ ‫מקדים‪ .‬נכון הדבר במיוחד באתרים בעלי רגישות‬ ‫גבוהה לאש ולתוצאות אפשריות של שריפה‪ .‬יש‬ ‫צורך גם בניטרול מערכת אתראת אש וממטרות‬ ‫מיים למניעת הפעלתן‪.‬‬ ‫‪ ‬עבודה באש חיה בתנאים של חללים צרים ולא‬ ‫אחת בתנאי אקלים חמים ביותר לא נוחה ולעתים‬ ‫אף מסוכנת‪.‬‬ ‫‪ ‬בצוע עבודת ההלחמה מחייבת איש מקצוע בעל‬ ‫מיומנות גבוהה ('צנר') על מנת להבטיח הלחמה‬ ‫מושלמת של חלקי הצנרת למניעת דליפה‪.‬‬ ‫במערכות מיזוג אויר בלחץ גז גבוה כדוגמת ‪VRV /‬‬ ‫‪ VRF‬יש לכך משמעות יתר‪.‬‬ ‫‪ ‬העבודה עם נחושת שהיא חומר רך מטבעה אינה‬ ‫מאפשרת מעל גדלים מסוימים בצוע כיפופים‬ ‫ומחייבת הוספת זוויות על מנת לאפשר שינוי כיוון‬ ‫הצנרת ‪ .‬הוספת זוויות לוקחת זמן‪ ,‬יקרה בחומר‬ ‫ופוטנציאל לדליפות‪.‬‬ ‫‪ ‬נובע מכך‪ ,‬שזמן תהליך הרכבת צנרת הנחושת‪,‬‬ ‫שמצריך כח אדם מיומן ועבודה זהירה הו א ארוך‬ ‫ו מטבע הדברים משפיע גם על בעלי מקצוע אחרים‬ ‫הנמצאים בשרשרת העשיה‪ .‬הוסף לכך גם את‬ ‫מחיר הנחושת‪ ,‬שאינו מובטח ונוטה לעלות כלפי‬ ‫מעלה‪ ,‬וקבלת תהליך ארוך בזמן‪ ,‬יקר ורוחיות‬ ‫בסיכון‪.‬‬ ‫צנרת נחושת לשימוש במיזוג אויר‬ ‫וקירור מסוג ‪VRV/VRF‬‬ ‫— עמידות בתקנים נדרשים‬ ‫סוג הנחושת הפופולרי והמקובל ביותר במערכות מיזוג אויר‬ ‫וקירור מסחרי‪ ,‬שעונה על תקן ‪ B280‬של ה ‪(American -‬‬ ‫‪ Society for Testing and Materials) ASTM‬הו א‪Copper :‬‬ ‫‪ .ACR‬התקן מפרט את הדרישות ליצור של צנרת נחושת‬ ‫בשימושי ם לאפליקציות מיזוג אויר וקירור‪.‬‬ ‫חלק מהדרישות הן קוטר הצנרת‪ ,‬עובי הדופן ניקיון וכן כיסוי‬ ‫הפתחים טרם הובלה‪ .‬לחץ העבודה המותר על פי ‪ASME‬‬ ‫‪( B31.5‬קוד מיכני בינ"ל שמתיחס לערכים מינימליים‬ ‫במאמצים בהתיחס לחומר וטמפרטורת עבודה) מחושב‬ ‫בהתבסס על חוזק מתיחה מינימלי‪ ,‬קוטר חיצוני ועובי דופן‪.‬‬ ‫מדריכי ההתקנה של רוב יצרני מיזוג האויר מציינים שמעל‬ ‫גודל מסוים הצנרת חייבת להיות מסוג של נחושת משוכה‬ ‫(‪ H58 temper )Drawn Copper‬כפי שנקבע ע"י ‪ASTM‬‬ ‫‪ .B280‬אולם כאשר הצנרת עוברת תהליך של חימום לצורך‬ ‫ביצוע ההלחמה‪ ,‬דורש התקן שהעמידות של הנחושת‬ ‫תקבע על פי חוזקים השייכים לנחושת מסוג מחושלת‬ ‫(‪ )annealed‬ולא מסוג משוכה‪ .‬כך שצנרת מסוג נחושת‬ ‫משוכה ‪ H58‬אשר עוברת תהליך של חימום‪ ,‬הופכת להיות‬ ‫מחושלת והחוזק שלה למאמצי קריעה יורד ונקבע עתה על‬ ‫פי ההערכים של נחושת מחושלת מסוג ‪ . 060‬המשמעות‬ ‫החשובה ביותר הנובעת מכך שדירוג עמידות לחץ העבודה‬ ‫של הצנרת יורד‪.‬‬ ‫למשל‪ ,‬צנרת נחושת בעובי "‪ 1-5/8‬שעברה תהליך הלחמה‬ ‫וכתוצאה מכך חישול‪ ,‬עמידותה בלחץ תרד עתה ל ‪.328 psi‬‬ ‫ניתן אם כן להסיק באופן הבא‪( :‬ראה טבלת לחצי עבודה‬ ‫של צנרת נחושת ואלומי ניום בהמשך)‬ ‫צנרת נחושת ‪ ACR‬מחושלת (שעברה תהליך‬ ‫הלחמה ‪ /‬ריתוך) בגודל של "‪ 3/4‬ומעלה אינה‬ ‫עומדת ברמות הלחץ הנדרשות בעבודה עם גזים‬ ‫מסוג ‪. R-410A‬‬ ‫צנרת בגדלים "‪ 7/8‬ומעלה אינה עומדת בדרישות‬ ‫הלחץ של גזים מסוג ‪ R-407C‬ו ‪.R-407A‬‬ ‫‪REFLOK‬‬ ‫צנרת אלומיניום ומחברים למערכות‬ ‫מיזוג אויר וקירור‬ ‫טכנולוגית הליבה של ‪ REFLOK‬פותחה כבר לפני יותר מ ‪25‬‬ ‫שנה ע"י ‪, Lockheed Martin‬‬ ‫קונצרן אמריקאי ענק בתעשית‬ ‫החלל והתעופה‪ ,‬לשימוש בצנרת‬ ‫ללחצים גבוהים במטוסים‪ .‬מאז‬ ‫אומצה הטכנולוגיה לשימוש‬ ‫במגוון של חומרים ואפליקציות‬ ‫של גזים רפואיים‪ ,‬תעשית הרכב‪,‬‬ ‫נוזלים תעשיתיים ומיזוג אויר‪.‬‬ ‫אלומיניום – הגישה החדשה‬ ‫מעט עובדות על אלומי ניום בהשוואה לנחושת‪:‬‬ ‫‪ ‬אלומי ניום שוקל ‪ 1/3‬לעומת זה של הנחושת‪.‬‬ ‫‪ ‬אלומי ניום הוא היסוד ה נפוץ והזמין ביותר ב כדור הארץ‪.‬‬ ‫‪ ‬מחירו של האלומי ניום הוא פחות מזה של הנחושת‬ ‫ויציב יחסית (כרגע מחירו כ ‪ 1/4‬מזה של הנחושת)‬ ‫‪ ‬אלומי ניום כצנרת עבור אפליקציות קירור הנו מורשה‬ ‫מחברי ‪ REFLOK‬מתוכננים‬ ‫ספציפית לצנרת גז קירור‬ ‫ו נמצאים ברשימת האביזרים‬ ‫ע"י ה ‪American Standard Mechanical ASME‬‬ ‫)‪ )Engineering‬ע"פ סט נדרט ‪Refrigeration :B31.5‬‬ ‫המאושרים ע"י מעבדת ‪ETL‬‬ ‫(‪)Equipment Testing Lab‬‬ ‫בהתבסס על בדיקות בשימוש‬ ‫‪.Piping and Heat Transfer Components‬‬ ‫‪ ‬המגרעת של האלומי ניום – לא נוח ולא ניתן לרתך ‪/‬‬ ‫והולכת גז ‪ R-410A‬ובטמפרטורות‬ ‫עבודה שונות‪ .‬מחברי ‪REFLOK‬‬ ‫מיוצרים ומשווקים לאפליקציות‬ ‫להלחים אותו ב צורה זמינה וקלה ב אתר עבודה‪.‬‬ ‫צנרת אלומיניום במערכות מיזוג‬ ‫אויר וקירור‬ ‫אלומיניום כחומר המשמש לבנית צנרת גז קירור בלחץ‬ ‫גבוה במערכות קירור אינו קונספט חדש‪ .‬למעשה כל יצרני‬ ‫מערכות המיזוג המובילים מיצרים כבר רכיבים ותתי‬ ‫מערכות המבוססים על אלומי ניום‪ .‬רואים יותר ויותר סלילים‬ ‫של מעבים ומחליפי חום לאפליקציות ביתיות עשויים‬ ‫אלומי ניום כמו גם תעשית הרכב שעושה שימוש באלומי ניום‬ ‫למערכות מיזוג האויר כבר שנים‪.‬‬ ‫מדוע אם כך‪ ,‬למרות כל המעלות בהשוואה‬ ‫לנחושת והשימוש הנפוץ בתחומים מסוימים‬ ‫בקירור ובתעשית הרכב‪ ,‬לא חדר‬ ‫האלומי ניום באופן יותר מסיבי גם אל‬ ‫מערכות מיזוג האויר?‬ ‫הסיבה לכך‪ ,‬ש אף על פי שאלומיניום היה תמיד מאושר‬ ‫ותואם לשימוש בגזי קירור ושמנים במערכות קירור‪ ,‬עבודת‬ ‫הריתוך וההלחמה של צנרת זו בשטח כפי שהתחייבה‬ ‫במערכות מיזוג אויר ה נה קשה ביותר‪ .‬כך שעקב היעדר‬ ‫טכנולוגיה חלופית אמינה ונוחה‪ ,‬שתפתור את הצורך לבצע‬ ‫הלחמה וריתוך של צנרת האלומי ניום‪ ,‬לא תפש האלומי ניום‬ ‫את מקומו הראוי בשימושי מיזוג האויר וקירור וזאת למרות‬ ‫כל מעלותיו הרבות בהשוואה לנחושת‪.‬‬ ‫מיזוג אויר כבר למעלה מ ‪ 0‬שנים‪.‬‬ ‫‪ – REFLOK‬צנרת ומחברים להולכת‬ ‫גז קירור בלחצים גבוהים‬ ‫שיטת ‪ REFLOK‬מבוססת על‬ ‫חיבור מכני של צנרת הקירור‬ ‫באמצעות מחברים מסוגים שונים‬ ‫כמעברים מגודל צנרת אחד לגודל‬ ‫צנרת אחר‪ ,‬מסעפים וערכות‬ ‫מפצלים למערכות ‪. VRV / VRF‬‬ ‫כאמור‪ ,‬מערכת ‪ REFLOK‬מאושרת ע"י מעבדת ‪ ETL‬לשימוש‬ ‫כמרכיב מצנרת אלומיניום להולכת גז קירור ‪ .‬מרכיבי ה‬ ‫‪ REFLOK‬אושרו ע"י ‪ UL-207‬לעבודה בלחץ של ‪.600 psi‬‬ ‫צנרת האלומינים מסופקת אף היא במרכיב סגסוגת‬ ‫לעמידות חוזק ועובי דופן בהתאם לדרישות המחמירות של‬ ‫סטנדרט‪.ASME B31.5 :‬‬ ‫באמצעות שימוש בלחץ הידראולי ליצירת החיבור בין‬ ‫הצנרת לבין מחברי ה ‪ REFLOK -‬הצנרת מתחברת ללא כל‬ ‫צורך בשימוש בחום והלחמה על כל המשתמע מכך כמו‬ ‫עבודה באש חיה ויצירת זיהום על דפנות הצנרת זמן עבודה‬ ‫והצורך בשימוש חנקן לניקוי‪ .‬יתרון משמעותי אחר הוא‬ ‫היכולת לשמר את עמידות הצנרת ל לחצי גז קירור גבוהים‪,‬‬ ‫תכונה שהולכת לאיבוד בצנרת נחושת שכתוצאה מתהליך‬ ‫החימום וההלחמה יורדת בכושר העמידות שלה להולכת‬ ‫הלחצים הגבוהים הנדרשים במערכות מיזוג אויר מסוג‬ ‫מסקנות‬ ‫השימוש במחברים המכניים של ‪ REFLOK‬המאושרים ע"י‬ ‫ה ‪ ETL-‬ובהתאם ל ‪ UL-207‬יאפשרו התקנת צנרת קירור‬ ‫‪.VRV/VRF‬‬ ‫הטבלה הבאה מראה את לחצי העבודה המכסימלים לכל‬ ‫גודל צינור ועובי דופן עבור נחושת ‪ ACR‬לפי ‪ASTM B280‬‬ ‫מחושב לפי לחץ המשיכה כפי שנדרש ע"י ‪.ASME B31.5‬‬ ‫מוצגים ‪ 3‬סוגי חומרים והחוזק למשיכה מוצג ביחידות ‪.psi‬‬ ‫העמודה הראשונה היא גודל צנרת נומינלי (‪ . )OD‬לכל חומר‬ ‫ישנו נתון של לחץ עבודה אל מול עובי דופן מתאים‪.‬‬ ‫ומיזוג בגדלי צנרת ש ל עד "‪ 1-5/8‬ובעוביי דופן סטנדרטיים‬ ‫ויעמדו בדרישות לחץ עבודה ובדיקה של ‪ 580 psi‬כפי‬ ‫שנדרש על ידי יצרני המיזוג השונים‪ .‬זאת ועוד‪ ,‬לשימוש‬ ‫במערכת אלומיניום ומחברים של ‪ ,REFLOK‬על פני השימוש‬ ‫בצנרת נחושת ישנם יתרונות רבים הבאים לידי ביטוי באופן‬ ‫הבא‪:‬‬ ‫‪ ‬מחיר האלומיניום קבוע ויציב‪.‬‬ ‫ללחץ עבודה של ‪ 580 psi‬עבור גז קירור מסוג ‪ R-410A‬צנור‬ ‫נחושת מחושל (כתוצאה מתהליך ההלחמה) בעובי "‪3/4‬‬ ‫ומעלה‪ ,‬חוזק המשיכה שלו אינו מתאים ללחצי העבודה‬ ‫והבדיקה הנדרשים ע"י היצרנים‪ .‬כך גם עבור גזי קירור‬ ‫‪ R-407C‬ו ‪ R-407A-‬שמקיימים לחצי עבודה של ‪ 464 psi‬ו ‪-‬‬ ‫‪ 490 psi‬בהתאמה אינם מתאימים לעבודה בצנרת "‪7/8‬‬ ‫ומעלה היות וצנרת זו אינה מתאימה לדרישות הלחץ‪.‬‬ ‫‪ ‬עד ‪ 50%‬חיסכון בחומר וב שעות עבודה‪.‬‬ ‫‪ ‬מניעת דליפות לחלוטין‪.‬‬ ‫‪ ‬כיפוף צנרת והקטנת הצורך ב שימו ש במחברים‬ ‫ובזויות והוספת הבידוד תוך כדי התקדמות‬ ‫בעבודה‪.‬‬ ‫‪ ‬עמידות אמיתית של הצנרת והמחברים‬ ‫‪ ‬לחצי עבודה של צנרת נחושת ואלומיניום‬ ‫לדרי שות לחצי עבודה של יצרני המיזוג‪.‬‬ ‫נחושת מחושלת‬ ‫(‪) O60‬‬ ‫"‪"S‬‬ ‫‪4800‬‬ ‫נחושת משוכה‬ ‫)‪(H58‬‬ ‫‪9000‬‬ ‫אלומיניום‬ ‫‪REFLOK‬‬ ‫‪ ‬אין צורך בה שגת אי שור מיוחד לעבודה‬ ‫‪8500‬‬ ‫מכס ימ ום‬ ‫מכס ימ ום‬ ‫מכס ימ ום‬ ‫לחץ‬ ‫ע וב י ד ופ ן‬ ‫לחץ‬ ‫ע וב י ד ופ ן‬ ‫לחץ‬ ‫ע וב י ד ופ ן‬ ‫עב ודה‬ ‫נ ומ ינל י‬ ‫עב ודה‬ ‫נ ומ ינל י‬ ‫עב ודה‬ ‫נ ומ ינל י‬ ‫גודל‬ ‫צנרת‬ ‫)‪(in‬‬ ‫)‪(psi‬‬ ‫)‪(in‬‬ ‫)‪(psi‬‬ ‫)‪(in‬‬ ‫)‪(psi‬‬ ‫"‪1/4‬‬ ‫‪0.030‬‬ ‫‪1135‬‬ ‫לא‬ ‫קיים‬ ‫לא‬ ‫קיים‬ ‫‪0.030‬‬ ‫‪2010‬‬ ‫"‪3/8‬‬ ‫‪0.030‬‬ ‫‪733‬‬ ‫‪0.030‬‬ ‫‪1375‬‬ ‫‪0.030‬‬ ‫‪1299‬‬ ‫"‪1/2‬‬ ‫‪0.035‬‬ ‫‪637‬‬ ‫‪0.035‬‬ ‫‪1194‬‬ ‫‪0.035‬‬ ‫‪1128‬‬ ‫"‪5/8‬‬ ‫‪0.040‬‬ ‫‪580‬‬ ‫‪0.040‬‬ ‫‪1087‬‬ ‫‪0.040‬‬ ‫‪1027‬‬ ‫"‪3/4‬‬ ‫‪0.042‬‬ ‫‪504‬‬ ‫‪0.042‬‬ ‫‪945‬‬ ‫‪0.042‬‬ ‫‪893‬‬ ‫"‪7/8‬‬ ‫‪0.045‬‬ ‫‪461‬‬ ‫‪0.045‬‬ ‫‪865‬‬ ‫‪0.045‬‬ ‫‪817‬‬ ‫"‪0.050 1-1/8‬‬ ‫‪397‬‬ ‫‪0.050‬‬ ‫‪744‬‬ ‫‪0.050‬‬ ‫‪702‬‬ ‫"‪0.055 1-3/8‬‬ ‫‪356‬‬ ‫‪0.055‬‬ ‫‪667‬‬ ‫‪0.055‬‬ ‫‪630‬‬ ‫"‪0.060 1-5/8‬‬ ‫‪328‬‬ ‫‪0.060‬‬ ‫‪614‬‬ ‫‪0.060‬‬ ‫‪580‬‬ ‫*‬ ‫ג ודל הצנרת וע וב י הד ופ ן הקש ורים בנח ושת מס וג ‪ Copper ACR‬והדר ישות‬ ‫לעמ יד ות בלחץ בצנרת נח ושת מח ושלת ( כז ו שעברה תהל יך ח ימ ום‬ ‫כת וצאה מהלחמה ‪ /‬ר ית וך) נלקח ו מ ‪Copper Handbook‬‬ ‫‪www. copper. org / publications/ pub_list/ pdf/ copper_tube_handbook. pdf‬‬ ‫בחום‪/‬א ש‪.‬‬ ‫‪ ‬אין פליטת אדים רעילים של אציטילן‪.‬‬ ‫‪ ‬אין צורך לחכות לקירור המחברים‪.‬‬ ‫‪ ‬אין עכוב הנובע מהפעלה שגויה של מערכות‬ ‫אזעקת א ש‪.‬‬ ‫‪ ‬אין צורך ב שימו ש חנקן לצורך ניקוי‪.‬‬