Accesorios de tubería de alta calidad son vitales para un sistema HVAC eficiente y respetuoso con el medio ambiente. Una instalación adecuada de un accesorio de tubería con un buen diseño puede reducir las pérdidas de energía hasta en un 15%. Además, un accesorio de tubería eficiente en energía sin fugas es igualmente adecuado para el medio ambiente.
Encontrar un accesorio de tubería adecuado para el uso en HVAC es vital, ya que muchos confunden los accesorios de fontanería con los de refrigeración. Esta guía completa describirá los accesorios de tubería HVAC, sus tipos, materiales, estrategia de selección y pautas básicas de instalación. También te guiaremos a través de las diferencias clave entre la tubería HVAC y la de fontanería, las innovaciones en estos accesorios y los posibles cambios futuros. ¡Comencemos!
1. Descripción general de los accesorios de tubería
Todos están rodeados de accesorios de tubería, lo sepan o no. Hay accesorios de tubería en el edificio o en una pared junto a la que estás sentado mientras lees el artículo. Podemos rastrear el uso de tuberías y accesorios hasta tan temprano como el 4000 a.C. en la antigua Mesopotamia. Sin embargo, la tecnología ha evolucionado enormemente. Veamos cómo funcionan estos accesorios de tubería en el mundo de la ingeniería moderna y los materiales disponibles:
Definición y usos de los accesorios de tubería
Las tuberías y los accesorios de tubería transportan colectivamente líquido o gas a lugares designados. Las bombas o sopladores presurizan el fluido para moverlo a través del circuito de tuberías. Se requieren accesorios de tubería para dirigir las tuberías y formar una red compleja con curvas.
Los accesorios de tubería proporcionan los medios para conectar, ramificar o terminar una red de tuberías. Combinan piezas de tubería para transportar agua, productos químicos, refrigerantes, etc. Las válvulas también son parte de los accesorios de tubería, permitiendo la regulación del flujo y las capacidades de cambio de dirección. Aquí están los usos de los accesorios de tubería en diferentes aplicaciones. Los accesorios de tubería pueden variar en disponibilidad de material y tamaño según esta aplicación, y las tiendas suelen dividirlos en cuatro categorías principales para la conveniencia de los compradores:
Accesorios de sistemas HVAC
El campo de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC) utiliza accesorios de tubería para transportar refrigerante entre el compresor, el condensador, la válvula de expansión y el evaporador. Estos accesorios son compatibles con refrigerante o agua fría, por lo que no hay degradación del material durante la operación.
Los sistemas HVAC también experimentan fluctuaciones frecuentes de temperatura, lo que puede dañar el material de baja calidad. Los accesorios deben soportar estos ciclos de fatiga térmica mientras permanecen libres de fugas. Muchos tipos de sistemas HVAC utilizan estos accesorios de sistemas HVAC, por ejemplo:
- Aire acondicionado tipo cassette de techo
- Sistemas de aire acondicionado central dividido
- Sistemas mini-split
- Unidades empaquetadas en azoteas (RTUs)
- Sistemas de flujo de refrigerante variable (VRF)
- Bombas de calor geotérmicas
Accesorios de fontanería
Los instaladores utilizan accesorios de fontanería en aplicaciones domésticas o industriales donde el agua, las aguas residuales u otros líquidos fluyen en tuberías. Los accesorios de fontanería modernos suelen estar hechos de PVC o PEX, lo que permite una fácil instalación ya que no es necesario soldar. El cemento solvente o los accesorios de compresión son suficientes para manejar la presión dentro de los accesorios de tubería.
Accesorios industriales
En los procesos industriales, la tubería a gran escala generalmente involucra bridas, válvulas, fuelles o soldadura directa para formar una red de tuberías. Estas redes de tuberías deben soportar altas presiones, por lo que se prefiere la soldadura directa. Estos accesorios involucran bridas que permiten apretar fijaciones usando múltiples pernos en una formación circular.
Accesorios de protección contra incendios
Los accesorios de protección contra incendios se parecen a los industriales y de fontanería. Sin embargo, ofrecen la característica adicional de una calificación de resistencia al fuego. En el caso de los accesorios de tubería HVAC, los usuarios pueden utilizar accesorios de protección contra incendios en su red, pero son costosos y pueden aumentar el precio del proyecto. Los accesorios compatibles con el fuego pueden manejar una presión y temperatura inmensas, lo cual es necesario para la protección contra peligros de incendio.
Resumen en una tabla
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Característica |
Accesorios HVAC |
Accesorios de fontanería |
Accesorios industriales |
Accesorios de protección contra incendios |
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Propósito principal |
Aire y refrigerante |
Agua, aguas residuales |
Fluidos, gases, productos químicos |
Agua, espuma |
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Materiales comunes |
Cobre, acero, PVC |
Cobre, PVC, PEX |
Acero, acero inoxidable, aleaciones |
Acero, latón |
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Características clave |
Resistencia a la temperatura, resistencia a la corrosión, eficiencia del flujo de aire |
Durabilidad, resistencia a fugas, manejo de presión |
Alta presión, resistencia a la temperatura, resistencia a la corrosión |
Fiabilidad, durabilidad, manejo de presión |
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Accesorios |
Tees, codos, amortiguadores |
Tees, codos, trampas |
Tees, codos, válvulas, reductores |
Tees, codos, válvulas, preventores de reflujo |
Materiales utilizados en los accesorios de tubería
En los primeros días, las tuberías y los accesorios estaban hechos de arcilla. Debido a las tecnologías modernas de fabricación, los metales y plásticos han reemplazado a la arcilla para proporcionar capacidad de soporte de alta presión y temperatura.
HVAC es un campo amplio que consiste en circuitos que contienen agua fría circulante, refrigerante, agua de condensado y aire. El uso de material para diferentes aspectos de un sistema HVAC puede variar. Aquí están los usos típicos de materiales en sistemas HVAC:
● Metal de cobre
El cobre es el material más preferido para sistemas HVAC debido a su alta conductividad, excelente resistencia a la corrosión y maquinabilidad. Los instaladores pueden usar procesos de soldadura, brazado o soldadura para ensamblar tuberías y accesorios de cobre para aplicaciones HVAC. Sin embargo, su único inconveniente es el aumento de precios.
Aplicaciones: Condensadores HVAC, Evaporadores HVAC y Red de Refrigerante
● Metal de latón
El latón es un metal de aleación que consiste en cobre y zinc. El porcentaje de cobre y zinc puede variar dependiendo de la aplicación en HVAC, requisitos eléctricos o acústicos. C702 es la formulación de latón más famosa utilizada en la industria HVAC. C702 es una aleación de latón con un 60% de cobre y un 40% de zinc (60/40). El latón combina las ventajas de ambos tipos de metal, lo que lleva a una mayor resistencia, resistencia a la corrosión, maquinabilidad y rentabilidad.
Aplicaciones: Similar al Metal de Cobre
● PVC (Cloruro de Polivinilo)
Es el método más económico y confiable para transferir agua o agua fría de un lugar a otro. Los accesorios de tubería de PVC son mejores para aplicaciones de agua doméstica y aguas residuales. Sin embargo, los expertos en HVAC utilizan PVC para el enrutamiento de condensado y el transporte de agua fría que no requiere alta presión. Puede manejar grandes fluctuaciones de temperatura, pero el PVC no es adecuado para alta presión, ya que los accesorios de tubería pueden tener fugas.
Aplicaciones: Tubería de drenaje de condensado, agua fría y enrutamiento de agua doméstica
● PEX (Polietileno Reticulado)
El PEX es visualmente similar al PVC pero tiene una capacidad de soporte de temperatura más alta de 210°F (99°C) a una presión interna de 150psig (1MPa). El PVC utiliza cemento solvente, mientras que el PEX utiliza accesorios de crimpado o conectores de ajuste por presión. Tiene una excelente resistencia a la congelación y descongelación, lo que lo convierte en un material ideal para aplicaciones HVAC.
Aplicación: HVAC, Fontanería y Aplicaciones de Presión Media
● Metal de acero inoxidable
El metal SS tiene tremendas ventajas en entornos donde la durabilidad importa más que la conductividad. SS es una aleación que combina hierro (Fe) con composiciones variables de carbono (C), níquel (Ni) y cromo (Cr). Es un metal reciclable y respetuoso con el medio ambiente con vastas aplicaciones. Se utiliza principalmente en entornos altamente corrosivos para aplicaciones de bajo mantenimiento. Los sistemas HVAC también utilizan tuberías de acero inoxidable. Sin embargo, depende de la filosofía de diseño del fabricante de HVAC.
Aplicación: HVAC, Aplicaciones de Alta Presión y Alta Temperatura
2. Tipos comunes de accesorios de tubería
Los accesorios de tubería son vitales en las redes de tuberías. Ayudan a distribuir el fluido a través de múltiples tuberías y permiten al usuario controlar el flujo del sistema. Aquí están los accesorios de tubería típicos de un sistema HVAC o cualquier otra red de tuberías:
Tee
Es un componente que puede conectar tres tuberías para formar una forma de T. Tiene dos salidas que se conectan a la línea principal en ángulos de 90 grados. Algunos tees vienen con una válvula de bola eléctrica que sirve para desvío y confluencia.
Wye
Como su nombre indica, el accesorio hace la forma de Y. También es una parte esencial de la red de distribución, donde es necesario ramificar en un ángulo de 45 grados.
Cruz
Si necesitas conectar cuatro tuberías en una intersección, necesitas una cruz. Conecta cuatro tuberías en un ángulo de 90 grados.
Codo
Al enrutar la tubería, es posible que necesites girar la tubería en un ángulo de 90 grados. Los codos conectan tuberías que son ortogonales en dirección.
Acoplamiento
Es una tubería muy corta con una parte hembra o macho en ambos extremos, lo que permite una conexión entre dos tuberías. Si necesitas extender una tubería, puedes usar un acoplamiento. Estos son populares en aplicaciones de agua doméstica.
Adaptador
El adaptador está destinado a interconectar dos partes de tuberías HVAC disímiles. Estos pueden ser una conexión entre partes de dos materiales o extremos de conexión.
Bushing
Un bushing conecta dos componentes de diferentes tamaños. También actúa como un reductor o expansor para conectar tuberías HVAC de diámetros disímiles.
Unión
Es un accesorio de tubería que permite conectar o desconectar dos tuberías. Los usuarios pueden apretar la conexión entre dos tuberías sin ningún movimiento horizontal de las tuberías. Proporciona una conexión firme sin cemento solvente ni soldadura.
Niple
Estos proporcionan una conexión entre dos partes hembra de la red de tuberías. A diferencia de la unión, requiere movimiento horizontal de las tuberías para atornillar y desatornillar la conexión.
Brida
Las bridas son estándar en aplicaciones de alta presión, como el movimiento de agua fría que pasa a través del evaporador de la unidad de enfriamiento y suministra agua fría a diferentes unidades de manejo de aire en aplicaciones comerciales de HVAC. Una brida de acero inoxidable 304 de clase 900 puede soportar una presión de 2160psig (14.8MPa) a temperatura de agua fría. Es
Válvulas
Controlar el fluido que se mueve a través de la tubería es vital para regular la temperatura en los sistemas HVAC. Las válvulas pueden ser reguladas o detenidas. En un sistema HVAC, las válvulas suelen ser controladas eléctricamente o neumáticamente por un sistema que mantiene la temperatura según los requisitos del usuario. Las válvulas de seguridad también pueden aliviar la presión del sistema si ocurre un aumento no deseado.
3. Aplicaciones de los accesorios de tubería
Los accesorios de tubería generalmente tienen un uso tremendo en aplicaciones industriales y residenciales. Como queremos permanecer dentro del alcance de HVAC, dos tipos pueden entrelazarse cuando se discuten: HVAC y Fontanería Residencial. Se ven similares y generalmente tienen tipos idénticos de válvulas. Así que entremos en sus detalles:
Accesorios de tubería en sistemas HVAC
Los sistemas HVAC requieren accesorios de tubería de muchas maneras. Enrutan el refrigerante a lo largo del edificio o son parte de un sistema mini-split que utiliza una pequeña tubería de cobre para conectar las unidades exteriores e interiores. El uso de accesorios en HVAC es inevitable. Transportan refrigerante, regulan el flujo, proporcionan protección contra presión y, en accesorios avanzados, también proporcionan monitoreo de parámetros del proceso.
Encontrar el accesorio de tubería perfecto que sea eficiente y compatible con los fluidos que fluyen en un sistema HVAC puede ser un desafío. La plataforma Alsavo proporciona detalles específicos de todos los accesorios de tubería HVAC que los usuarios pueden necesitar para completar una configuración. Hay productos con varios números DN o NPS para garantizar la compatibilidad con tu sistema. Los accesorios están disponibles en latón, PVC, SS y otros plásticos para diferentes usos en sistemas HVAC. Cada producto está mecanizado para una instalación y operación eficientes.
Accesorios de tubería en fontanería residencial
Al igual que los sistemas HVAC, las aplicaciones residenciales, comerciales o industriales requieren accesorios de tubería. Estos se ven similares a los accesorios de tubería HVAC, pero son principalmente de PVC o PEX. Los accesorios de fontanería no están expuestos a alta presión, por lo que no requieren roscado o apriete entre tuberías. En su lugar, utilizan agentes de unión para formar una conexión.
4. Cómo elegir el accesorio de tubería adecuado
Ahora que conocemos los tipos de accesorios de tubería, su material y sus usos, podemos encontrar el accesorio de tubería correcto utilizando esta breve guía.
Factores a considerar
- Compatibilidad de Material: Seleccionar el material adecuado es vital para garantizar que los fluidos que pasan en la tubería no causen corrosión o deterioro de los accesorios de tubería. El latón o el cobre son materiales comunes en el uso de refrigerantes, ya que son altamente resistentes a la corrosión o al desgaste del material causado por el refrigerante. El cobre y el latón también tienen buena conductividad térmica, lo que los hace ideales para escenarios de intercambio de calor.
- Requisitos de presión y temperatura: Los sistemas HVAC pueden experimentar variaciones de presión y temperatura a lo largo de su circuito. Es vital asegurarse de que los accesorios de tubería sean compatibles con las condiciones y verificar los rangos de temperatura y presión de los accesorios de tubería. Usa latón o cobre donde se requiere intercambio de calor, y usa accesorios de tubería de PVC o PEX donde hay condiciones de presión y temperatura atmosféricas.
- Tipo de fluido: Un sistema HVAC contendrá refrigerante en forma de gas o líquido en puntos específicos del circuito. También puede tener agua o productos químicos en puntos como drenajes de condensado o circuitos de agua fría. Asegúrate de que tu accesorio de tubería y sus sellos sean compatibles con el fluido de trabajo.
Facilidad de instalación
Los accesorios de tubería vienen en varios diseños que facilitan los procedimientos de instalación. Puede haber instancias durante el proceso de instalación de tuberías y accesorios HVAC en las que te quedes con dos tuberías frente a frente, o puede que necesites doblar tu tubería 90 grados. Hay un accesorio de tubería para todas estas condiciones. Aquí hay algunas de las características que proporcionan facilidad en la instalación de accesorios de tubería:
- Conexión roscada
- Conexión de ajuste por presión
- Accesorios de conductos HVAC
- Accesorios de empuje HVAC
- Accesorios de flare HVAC
- Accesorios de compresión HVAC
- Accesorios neumáticos HVAC
Mantenimiento y durabilidad
El mantenimiento y la durabilidad son vitales en los sistemas HVAC, ya que necesitan operar durante 24 horas en algunas aplicaciones. Por lo tanto, cada componente en el sistema HVAC debe ser capaz de soportar la operación de 24 horas con facilidad de mantenimiento. En general, el latón y el cobre son los mejores para la durabilidad, mientras que el acero al carbono puede no ser la mejor opción para el uso de refrigerantes y agua de enfriamiento. Busca las siguientes características en los accesorios de tubería:
- Características de inspección
- Resistencia del material
- Revestimientos resistentes a la corrosión
- Construido según ASME B31.5
5. Tendencias futuras en la tecnología de accesorios de tubería
Ya se han hecho avances significativos en ciencias de materiales y tecnología de fabricación. Aquí hay algunas de las tendencias que están comenzando a ganar popularidad en los accesorios de tubería:
Accesorios de tubería inteligentes
El control de procesos y los dispositivos IoT ya se están fusionando con algunos fabricantes, como Alsavo, que proporcionan control de válvulas a través de teléfonos inteligentes. Algunas instrumentaciones ofrecen monitoreo remoto para análisis de datos detallados y brindan al usuario información valiosa sobre el proceso. Aquí están algunos de los accesorios de tubería actualmente disponibles y en crecimiento en el campo de HVAC:
- Válvulas de bola para regulación
- Medidores de temperatura para monitoreo
- Control de válvula de tres vías
- Válvulas de desbordamiento
Consideraciones ambientales y de sostenibilidad
El uso de materiales reciclables y reutilizables está comenzando a llegar al mercado. El material no se degrada con el tiempo, lo que lo hace útil después de que la vida del equipo ha terminado. Algunos plásticos también se están volviendo amigables con el medio ambiente, ya que pueden reciclarse para dar forma a un nuevo componente para su uso. Hacer componentes sin fugas en ciclos de refrigeración también reduce drásticamente los efectos ambientales de los gases.
Avances en materiales
Los científicos también están trabajando en material auto-reparador que se repara a sí mismo cuando ocurre una fuga o rotura. Esta tecnología implica el uso de ciertos productos químicos dentro del fluido del circuito para iniciar el proceso de reparación. La tecnología está ganando impulso, y pronto veremos estos tipos de accesorios de tubería en los sistemas HVAC.
FAQ
- ¿Cuáles son los materiales más duraderos para los accesorios de tubería?
El acero inoxidable, el latón y el cobre son los materiales más duraderos en orden cronológico del más duradero. Pueden soportar alta presión y proporcionar accesorios herméticos que no se deterioran con el tiempo. Los usuarios también pueden optar por PVC y PEX en aplicaciones que no tienen fluidos de alta presión en las redes de tuberías.
- ¿Cómo se mantienen los accesorios de tubería para prevenir la corrosión?
El primer paso es usar material resistente a la corrosión al construir tu circuito. Luego, se utilizan revestimientos resistentes a la corrosión que mejoran la vida útil de los accesorios de tubería. Los usuarios también pueden aplicar material de aislamiento sobre los accesorios de tubería para reducir la transferencia de calor y protegerlos del entorno corrosivo.
- ¿Cuál es la diferencia entre los accesorios de tubería roscados y soldados?
Depende de la aplicación y las posibles actividades de mantenimiento en el futuro. Si el circuito se mantiene, las tuberías soldadas son las mejores, ya que no son propensas a fugas. Sin embargo, los accesorios de tubería roscados son más fáciles de instalar y requieren menos tiempo para configurarse con facilidad de mantenimiento.
- ¿Cómo afectan las calificaciones de presión la elección de los accesorios de tubería?
Los fluidos en una red de tuberías pueden tener condiciones de presión variables. La presión en los sistemas HVAC justo después del compresor puede ser muy alta, requiriendo que los accesorios de tubería soporten esa presión. Además, en circuitos cerrados como los sistemas de incendios, las calificaciones de presión deben ser más altas, ya que las bombas presurizan altamente los circuitos del sistema de incendios.
- ¿Puedes mezclar diferentes tipos de materiales de tubería con accesorios?
Puedes usar otros tipos de material para los accesorios de tubería, pero asegúrate de que se consideren estos cálculos. Necesitamos tener en cuenta la expansión o contracción, que puede variar. Sin embargo, siempre es más manejable y conveniente usar materiales similares.