VÝVOJ CELOHLINÍKOVÉHO MIKROKANÁLOVÉHO VÝMENNÍKA TEPLA PRE TEPELNÉ ČERPADLÁ druhá časť

 

4.3 Korózna odolnosť

Odtoková voda  spôsobuje koróziu. V spolupráci s UACJ Corporation boli vyvinuté nové zliatiny hliníka s modifikovaným obsahom zinku, ktoré zvýšili odolnosť voči korózii pri zachovaní dobrých spájkovacích vlastností.

 

Antikorózna ochrana mikrokánalových výmenníkov (Daikin )

  1. Materiálová ochrana: Využitie špeciálnych hliníkových zliatin s optimalizovaným elektrochemickým potenciálom (napr. prídavok zinku) vytvára systém vnútornej katodickej ochrany medzi rúrkami, lamelami a rozdelovačom
  2. Povrchová úprava: Aplikácia pasivačných alebo polymérnych vrstiev (napr. epoxidových) znižuje kontakt kovov s vlhkosťou a korozívnymi látkami.
  3. Koncepcia drenáže: Upravená konštrukcia lamiel a rúr umožňuje efektívne odvádzanie kondenzátu, čím sa minimalizuje pôsobenie vody a znižuje riziko korózie.
  4. Technológia spájkovania: Presné brazovanie v peci zabezpečuje pevné spoje bez mikroškár a zároveň eliminuje potrebu mechanického uchytenia, čím sa znižuje vnútorný odpor a potenciálne korózne miesta.

5. Výrobná realizácia: Od prototypu k sériovej výrobe

Masová výroba predstavovala samostatnú výzvu. Vkladanie plochých rúrok do lamiel spôsobovalo ich deformáciu. Spočiatku bola až polovica produktov nevyhovujúcich. Problém sa vyriešil dôkladnou analýzou výrobných procesov a optimalizáciou tolerancií.

Proces spájkovania prebiehal v peci veľkých rozmerov, v ktorej sa celý výmenník zahrial naraz. Táto technológia si vyžiadala školenia a priamu spoluprácu s výrobcom materiálu. Po šiestich mesiacoch bola kvalita stabilizovaná a výťažnosť dosiahla takmer 100 %. Dnes sa tento process uplatnuje v novom výrobnom závode v Poľsku 

 

6. Výsledky a priemyselné nasadenie

Výsledný výmenník bol nasadený v najmenšej jednotke série SkyAir ZEAS v roku 2012. Hmotnosť sa znížila z 80 kg na 59 kg. Okrem zníženia rozmerov a zlepšenia účinnosti sa podarilo významne znížiť objem použitého chladiva a tým aj emisie CO₂. Išlo o prvé sériové nasadenie celohliníkového mikrokanálového výmenníka tepla pre obojsmerné použitie. Aktuálne sa daný výmenník osadzuje v rezidenčnom tepelnom čerpadle Altherma 4. 

Porovnanie výmenníkov pri pohľade zo zadnej časti jednotky jasne poukazuje naľavo na výraznejšie hustejšie integrovanie usporiadanie rúrok v ktorých prúdi chladivo

 

Mikrokanálové výmenníky sa vyrábajú vo vysoko automatizovaných linkách v závode Daikin v Plonsku (Poľsko), kde:

  • Prebieha automatické vkladanie trubiek do lamiel pomocou presne kalibrovaných robotov.
  • Celý výmenník sa vkladá do pece, kde prebieha brazovanie (spájkovanie natvrdo) vo vákuovom alebo inertnom prostredí – to zaručuje pevné spojenie bez vzduchových medzier a minimalizuje tepelný odpor.

Výsledné produkty prechádzajú automatickou kontrolou presnosti, tesnosti a kvality spojov, čo zabezpečuje takmer nulovú chybovosť pri sériovej výrobe.

Výroba výmenníka v poľskom výrobnom závode

 

7. Záver

Vývoj mikrokanálového výmenníka tepla predstavuje dôležitý míľnik v technologickom pokroku HVAC priemyslu. Kombinácia inovatívneho dizajnu, výskumu materiálov a zvládnutia výrobnej technológie umožnila riešiť požiadavky na energetickú účinnosť, ekologickú šetrnosť aj konštrukčné obmedzenia. Tento vývoj ukazuje cestu k budúcim generáciám udržateľných tepelných čerpadiel.

Zdroj: Daikin Industries 

 

Viac informácií nájdete v časopise Správy 5/2025