Des raccords de tuyauterie de haute qualité sont essentiels pour un système HVAC efficace et respectueux de l'environnement. Un raccord de tuyauterie correctement installé et bien conçu peut réduire les pertes d'énergie jusqu'à 15 %. De plus, un raccord de tuyauterie économe en énergie sans fuites est également adapté à l'environnement.
Trouver un raccord de tuyauterie adapté à l'utilisation HVAC est essentiel, car beaucoup confondent les raccords de plomberie avec les raccords de réfrigération. Ce guide complet décrira les raccords de tuyauterie HVAC, leurs types, matériaux, stratégie de sélection et directives d'installation de base. Nous vous guiderons également à travers les principales différences entre la tuyauterie HVAC et la plomberie, les innovations dans ces raccords et les changements potentiels à venir. Commençons !
1. Aperçu des raccords de tuyauterie
Tout le monde est entouré de raccords de tuyauterie, qu'ils le sachent ou non. Il y a des raccords de tuyauterie dans le bâtiment ou un mur à côté duquel vous êtes assis en lisant cet article. Nous pouvons retracer l'utilisation des tuyaux et des raccords dès 4000 av. J.-C. en Mésopotamie ancienne. Cependant, la technologie a énormément évolué. Voyons comment ces raccords de tuyauterie fonctionnent dans le monde moderne de l'ingénierie et les matériaux disponibles :
Définition et utilisations des raccords de tuyauterie
Les tuyaux et les raccords de tuyauterie transportent collectivement des liquides ou des gaz vers des endroits désignés. Les pompes ou les soufflantes pressurisent le fluide pour le faire circuler à travers le circuit de tuyauterie. Les raccords de tuyauterie sont nécessaires pour acheminer les tuyaux afin de former un réseau complexe avec des courbes.
Les raccords de tuyauterie permettent de connecter, de brancher ou de terminer un réseau de tuyauterie. Ils combinent des morceaux de tuyaux pour transporter de l'eau, des produits chimiques, des réfrigérants, etc. Les vannes font également partie des raccords de tuyauterie, permettant de réguler le débit et de changer de direction. Voici les utilisations des raccords de tuyauterie dans différentes applications. Les raccords de tuyauterie peuvent varier en disponibilité de matériaux et de tailles en fonction de cette application, et les magasins les divisent généralement en quatre grandes catégories pour la commodité des acheteurs :
Raccords pour systèmes HVAC
Le domaine du chauffage, de la ventilation et de la climatisation (HVAC) utilise des raccords de tuyauterie pour transporter le réfrigérant entre le compresseur, le condenseur, la vanne d'expansion et l'évaporateur. Ces raccords sont compatibles avec le réfrigérant ou l'eau glacée, de sorte qu'il n'y a pas de dégradation du matériau pendant le fonctionnement.
Les systèmes HVAC subissent également des fluctuations de température fréquentes, ce qui peut endommager le matériau de mauvaise qualité. Les raccords doivent résister à ces cycles de fatigue thermique tout en restant étanches. De nombreux types de systèmes HVAC utilisent ces raccords pour systèmes HVAC, par exemple :
- Climatiseur cassette de plafond
- Systèmes de climatisation centrale à séparation
- Systèmes mini-split
- Unités de toit emballées (RTU)
- Systèmes à débit de réfrigérant variable (VRF)
- Pompes à chaleur géothermiques
Raccords de plomberie
Les installateurs utilisent des raccords de plomberie dans des applications domestiques ou industrielles où l'eau, les eaux usées ou d'autres liquides circulent dans les tuyaux. Les raccords de plomberie modernes sont généralement en PVC ou PEX, permettant une installation facile car le soudage n'est pas nécessaire. Le ciment solvant ou les raccords à compression suffisent pour faire face à la pression à l'intérieur des raccords de tuyauterie.
Raccords industriels
Dans les processus industriels, la tuyauterie à grande échelle implique généralement des brides, des vannes, des soufflets ou un soudage direct pour former un réseau de tuyauterie. Ces réseaux de tuyauterie doivent résister à des pressions élevées, donc le soudage direct est préféré. Ces raccords impliquent des brides qui permettent de serrer les fixations à l'aide de plusieurs boulons en formation circulaire.
Raccords de protection incendie
Les raccords de protection incendie ressemblent aux raccords industriels et de plomberie. Cependant, ils offrent la caractéristique supplémentaire d'une classification de résistance au feu. Dans le cas des raccords de tuyauterie HVAC, les utilisateurs peuvent utiliser des raccords de protection incendie dans leur réseau, mais ils sont coûteux et peuvent augmenter le prix du projet. Les raccords compatibles avec le feu peuvent supporter une pression et une température immenses, ce qui est nécessaire pour la protection contre les risques d'incendie.
Résumé dans un tableau
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Caractéristique |
Raccords HVAC |
Raccords de plomberie |
Raccords industriels |
Raccords de protection incendie |
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But principal |
Air et réfrigérant |
Eau, eaux usées |
Fluides, gaz, produits chimiques |
Eau, mousse |
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Matériaux courants |
Cuivre, acier, PVC |
Cuivre, PVC, PEX |
Acier, acier inoxydable, alliages |
Acier, laiton |
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Caractéristiques clés |
Résistance à la température, résistance à la corrosion, efficacité du flux d'air |
Durabilité, résistance aux fuites, gestion de la pression |
Haute pression, résistance à la température, résistance à la corrosion |
Fiabilité, durabilité, gestion de la pression |
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Raccords |
Tés, coudes, registres |
Tés, coudes, siphons |
Tés, coudes, vannes, réducteurs |
Tés, coudes, vannes, clapets anti-retour |
Matériaux utilisés dans les raccords de tuyauterie
Dans les premiers temps, les tuyaux et les raccords étaient fabriqués en argile. En raison des technologies de fabrication modernes, les métaux et les plastiques ont remplacé l'argile pour offrir une capacité de résistance à haute pression et température.
Le domaine HVAC est vaste, comprenant des circuits contenant de l'eau glacée circulante, du réfrigérant, de l'eau de condensat et de l'air. L'utilisation de matériaux pour différents aspects d'un système HVAC peut varier. Voici l'utilisation typique des matériaux dans les systèmes HVAC :
● Métal Cuivre
Le cuivre est le matériau le plus préféré pour les systèmes HVAC en raison de sa haute conductivité, de sa résistance à la corrosion et de sa machinabilité. Les installateurs peuvent utiliser des procédés de soudage, brasage ou soudure pour assembler les tuyaux et raccords en cuivre pour les applications HVAC. Cependant, son seul inconvénient est la hausse des prix.
Applications : Condenseurs HVAC, Évaporateurs HVAC et Réseau de réfrigérant
● Métal Laiton
Le laiton est un métal alliage composé de cuivre et de zinc. Le pourcentage de cuivre et de zinc peut varier en fonction de l'application dans le HVAC, l'électrique ou les exigences acoustiques. C702 est la formulation de laiton la plus célèbre utilisée dans l'industrie HVAC. C702 est un alliage de laiton avec un ratio de cuivre de 60 % et de zinc de 40 % (60/40). Le laiton combine les avantages des deux types de métaux, ce qui conduit à une plus grande résistance, une résistance à la corrosion, une machinabilité et une rentabilité.
Applications : Similaire au métal Cuivre
● PVC (Polychlorure de vinyle)
C'est la méthode la plus économique et fiable pour transférer de l'eau ou de l'eau glacée d'un endroit à un autre. Les raccords de tuyauterie en PVC sont idéaux pour les applications d'eau domestique et d'égouts. Cependant, les experts HVAC utilisent le PVC pour le routage des condensats et le transport d'eau glacée qui ne nécessite pas de haute pression. Il peut supporter de grandes fluctuations de température, mais le PVC n'est pas adapté aux hautes pressions, car les raccords de tuyauterie peuvent fuir.
Applications : Tuyauterie de drainage des condensats, eau glacée et routage de l'eau domestique
● PEX (Polyéthylène réticulé)
Le PEX est visuellement similaire au PVC mais a une capacité de résistance à la température plus élevée de 210°F (99°C) à une pression interne de 150 psig (1 MPa). Le PVC utilise du ciment solvant, tandis que le PEX utilise des raccords à sertir ou des connecteurs à emboîtement. Il a une excellente résistance au gel-dégel, ce qui en fait un matériau idéal pour les applications HVAC.
Application : HVAC, plomberie et applications à pression moyenne
● Métal Acier inoxydable
Le métal SS présente d'énormes avantages dans les environnements où la durabilité compte plus que la conductivité. Le SS est un alliage qui combine le fer (Fe) avec des compositions variables de carbone (C), de nickel (Ni) et de chrome (Cr). C'est un métal recyclable respectueux de l'environnement avec de vastes applications. Il est principalement utilisé dans des environnements hautement corrosifs pour des applications nécessitant peu d'entretien. Les systèmes HVAC utilisent également des tuyaux en acier inoxydable. Cependant, cela dépend de la philosophie de conception du fabricant HVAC.
Application : HVAC, applications à haute pression et haute température
2. Types courants de raccords de tuyauterie
Les raccords de tuyauterie sont essentiels dans les réseaux de tuyauterie. Ils aident à distribuer le fluide à travers plusieurs tuyaux et permettent à l'utilisateur de contrôler le débit du système. Voici les raccords de tuyauterie typiques d'un système HVAC ou de tout autre réseau de tuyauterie :
Té
C'est un composant qui peut connecter trois tuyaux pour former une forme en T. Il a deux sorties qui se connectent à la ligne principale à 90 degrés. Certains tés sont équipés d'une vanne à bille électrique qui sert à la déviation et à la confluence.
Y
Comme le nom l'indique, le raccord prend la forme d'un Y. Il est également une partie essentielle du réseau de distribution, où un branchement à un angle de 45 degrés est nécessaire.
Croix
Si vous devez connecter quatre tuyaux à une jonction, vous avez besoin d'une croix. Elle connecte quatre tuyaux à un angle de 90 degrés.
Coude
Lors du routage du tuyau, vous pouvez avoir besoin de tourner le tuyau à un angle de 90 degrés. Les coudes connectent des tuyaux qui sont orthogonaux en direction.
Raccord
C'est un tuyau très court avec une partie femelle ou mâle à chaque extrémité, permettant une connexion entre deux tuyaux. Si vous devez prolonger un tuyau, vous pouvez utiliser un raccord. Ceux-ci sont populaires dans les applications d'eau domestique.
Adaptateur
L'adaptateur est destiné à interfacer deux parties de tuyauterie HVAC dissemblables. Il peut s'agir d'une connexion entre des parties de deux matériaux ou de raccords d'extrémité.
Bague
Une bague connecte deux composants de tailles différentes. Elle agit également comme un réducteur ou un expandeur pour connecter des tuyaux HVAC de diamètres dissemblables.
Union
C'est un raccord de tuyauterie qui permet de connecter ou de déconnecter deux tuyaux. Les utilisateurs peuvent serrer la connexion entre deux tuyaux sans aucun mouvement horizontal des tuyaux. Il offre une connexion solide sans ciment solvant ni soudure.
Mamelle
Ces raccords fournissent une connexion entre deux parties femelles du réseau de tuyauterie. Contrairement à l'union, il nécessite un mouvement horizontal des tuyaux pour visser et dévisser la connexion.
Bride
Les brides sont courantes dans les applications à haute pression, telles que le déplacement de l'eau glacée passant par l'évaporateur de l'unité de refroidissement et l'alimentation en eau froide de différentes unités de traitement de l'air dans les applications HVAC commerciales. Une bride en acier inoxydable 304 de classe 900 peut supporter une pression de 2160 psig (14,8 MPa) à la température de l'eau glacée. Elle est
Vannes
Le contrôle du fluide circulant dans le réseau de tuyauterie est vital pour réguler la température dans les systèmes HVAC. Les vannes peuvent être régulées ou arrêtées. Dans un système HVAC, les vannes sont généralement contrôlées électriquement ou pneumatiquement par un système qui maintient la température selon les exigences de l'utilisateur. Les vannes de sécurité peuvent également soulager la pression du système en cas d'augmentation indésirable.
3. Applications des raccords de tuyauterie
Les raccords de tuyauterie ont généralement d'énormes utilisations dans les applications industrielles et résidentielles. Comme nous voulons rester dans le cadre du HVAC, deux types peuvent être entrelacés lorsqu'ils sont discutés : HVAC et plomberie résidentielle. Ils se ressemblent et ont généralement des types de vannes identiques. Alors, entrons dans leurs détails :
Raccords de tuyauterie dans les systèmes HVAC
Les systèmes HVAC nécessitent des raccords de tuyauterie de plusieurs manières. Ils acheminent le réfrigérant à travers le bâtiment ou font partie d'un système mini-split qui utilise un petit tuyau en cuivre pour connecter les unités extérieures et intérieures. L'utilisation de raccords dans le HVAC est inévitable. Ils transportent le fluide frigorigène, régulent le débit, fournissent une protection contre la pression et, dans les raccords avancés, fournissent également une surveillance des paramètres de processus.
Trouver le raccord de tuyauterie parfait qui est efficace et compatible avec les fluides circulant dans un système HVAC peut être difficile. La plateforme Alsavo fournit des détails spécifiques sur tous les raccords de tuyauterie HVAC que les utilisateurs peuvent nécessiter pour compléter une installation. Il existe des produits avec divers numéros DN ou NPS pour assurer la compatibilité avec votre système. Les raccords sont disponibles en laiton, PVC, SS et autres plastiques pour différentes utilisations dans les systèmes HVAC. Chaque produit est usiné pour une installation et un fonctionnement efficaces.
Raccords de tuyauterie dans la plomberie résidentielle
Comme les systèmes HVAC, les applications résidentielles, commerciales ou industrielles nécessitent des raccords de tuyauterie. Ceux-ci ressemblent aux raccords de tuyauterie HVAC mais sont principalement en PVC ou PEX. Les raccords de plomberie ne sont pas exposés à une haute pression, ils ne nécessitent donc pas de filetage ou de serrage entre les tuyaux. Au lieu de cela, ils utilisent des agents de liaison pour former une connexion.
4. Comment choisir le bon raccord de tuyauterie
Maintenant que nous connaissons les types de raccords de tuyauterie, leurs matériaux et leurs utilisations, nous pouvons trouver le bon raccord de tuyauterie à l'aide de ce court guide.
Facteurs à considérer
- Compatibilité des matériaux : Sélectionner le matériau approprié est essentiel pour s'assurer que les fluides passant dans le tuyau ne provoquent pas de corrosion ou de détérioration des raccords de tuyauterie. Le laiton ou le cuivre sont des matériaux courants dans l'utilisation des réfrigérants car ils sont hautement résistants à la corrosion ou à l'usure causée par le réfrigérant. Le cuivre et le laiton ont également une bonne conductivité thermique, ce qui les rend excellents pour les scénarios d'échange de chaleur.
- Exigences de pression et de température : Les systèmes HVAC peuvent subir des variations de pression et de température tout au long de leur circuit. Il est essentiel de s'assurer que les raccords de tuyauterie sont compatibles avec les conditions et de vérifier les plages de température et de pression des raccords de tuyauterie. Utilisez du laiton ou du cuivre là où un échange de chaleur est nécessaire, et utilisez des raccords de tuyauterie en PVC ou PEX là où il y a des conditions de pression et de température atmosphériques.
- Type de fluide : Un système HVAC contiendra du réfrigérant sous forme gazeuse ou liquide à des points spécifiques du circuit. Il peut également contenir de l'eau ou des produits chimiques à des points tels que les drains de condensat ou les circuits d'eau glacée. Assurez-vous que votre raccord de tuyauterie et ses joints sont compatibles avec le fluide de travail.
Facilité d'installation
Les raccords de tuyauterie sont disponibles dans divers designs qui facilitent les procédures d'installation. Il peut y avoir des cas lors de l'installation de la tuyauterie HVAC et du processus de raccordement où vous vous retrouvez avec deux tuyaux se faisant face, ou vous pouvez avoir besoin de plier votre tuyau à 90 degrés. Il existe un raccord de tuyauterie pour toutes ces conditions. Voici quelques-unes des caractéristiques qui facilitent l'installation des raccords de tuyauterie :
- Connexion filetée
- Connexion à emboîtement
- Raccords de conduit HVAC
- Raccords à emboîtement HVAC
- Raccords évasés HVAC
- Raccords à compression HVAC
- Raccords pneumatiques HVAC
Entretien et durabilité
L'entretien et la durabilité sont essentiels dans les systèmes HVAC car ils doivent fonctionner 24 heures sur 24 dans certaines applications. Par conséquent, chaque composant du système HVAC doit être capable de supporter un fonctionnement 24 heures sur 24 avec facilité d'entretien. En général, le laiton et le cuivre sont les meilleurs pour la durabilité, tandis que l'acier au carbone peut ne pas être le meilleur choix pour les réfrigérants et l'utilisation d'eau de refroidissement. Recherchez les caractéristiques suivantes dans les raccords de tuyauterie :
- Caractéristiques d'inspection
- Résistance des matériaux
- Revêtements résistants à la corrosion
- Conforme à la norme ASME B31.5
5. Tendances futures dans la technologie des raccords de tuyauterie
Des avancées significatives ont déjà été réalisées dans les sciences des matériaux et la technologie de fabrication. Voici quelques-unes des tendances qui commencent à se développer dans les raccords de tuyauterie :
Raccords de tuyauterie intelligents
Le contrôle des processus et les appareils IoT fusionnent déjà avec certains fabricants, tels qu'Alsavo, qui offrent un contrôle des vannes via les smartphones. Certains instruments offrent une surveillance à distance pour une analyse de données détaillée et donnent à l'utilisateur des informations précieuses sur le processus. Voici quelques-uns des raccords de tuyauterie actuellement disponibles et en croissance dans le domaine du HVAC :
- Vannes à bille pour la régulation
- Jauges de température pour la surveillance
- Contrôle de vanne à trois voies
- Vannes de débordement
Considérations environnementales et de durabilité
L'utilisation de matériaux recyclables et réutilisables commence à pénétrer le marché. Le matériau ne se dégrade pas avec le temps, ce qui le rend utile après la fin de la vie de l'équipement. Certains plastiques deviennent également respectueux de l'environnement, car ils peuvent être recyclés pour être transformés en un nouveau composant à utiliser. Fabriquer des composants sans fuite dans les cycles de réfrigération réduit également considérablement les effets environnementaux des gaz.
Avancées des matériaux
Les scientifiques travaillent également sur des matériaux auto-réparateurs qui se réparent eux-mêmes lorsqu'une fuite ou une rupture se produit. Cette technologie implique l'utilisation de certains produits chimiques dans le fluide du circuit pour démarrer le processus de réparation. La technologie gagne en popularité, et nous verrons bientôt ces types de raccords de tuyauterie dans les systèmes HVAC.
FAQ
- Quels sont les matériaux les plus durables pour les raccords de tuyauterie ?
L'acier inoxydable, le laiton et le cuivre sont les matériaux les plus durables dans l'ordre chronologique du plus durable. Ils peuvent supporter une haute pression et fournir des raccords étanches qui ne se détériorent pas avec le temps. Les utilisateurs peuvent également opter pour le PVC et le PEX dans les applications qui n'ont pas de fluide à haute pression dans les réseaux de tuyauterie.
- Comment entretenir les raccords de tuyauterie pour éviter la corrosion ?
La première étape consiste à utiliser un matériau résistant à la corrosion lors de la construction de votre circuit. Ensuite, des revêtements résistants à la corrosion qui améliorent la durée de vie des raccords de tuyauterie sont utilisés. Les utilisateurs peuvent également appliquer un matériau isolant sur les raccords de tuyauterie pour réduire le transfert de chaleur et les protéger de l'environnement corrosif.
- Quelle est la différence entre les raccords de tuyauterie filetés et soudés ?
Cela dépend de l'application et des activités de maintenance potentielles à l'avenir. Si le circuit est entretenu, les tuyaux soudés sont les meilleurs car ils ne sont pas sujets aux fuites. Cependant, les raccords de tuyauterie filetés sont plus faciles à installer et nécessitent moins de temps pour être mis en place avec facilité d'entretien.
- Comment les indices de pression impactent-ils le choix des raccords de tuyauterie ?
Les fluides dans un réseau de tuyauterie peuvent avoir des conditions de pression variables. La pression dans les systèmes HVAC juste après le compresseur peut être très élevée, nécessitant des raccords de tuyauterie capables de supporter cette pression. De plus, dans les circuits fermés tels que les systèmes d'incendie, les indices de pression doivent être plus élevés, car les pompes pressurisent fortement les circuits des systèmes d'incendie.
- Pouvez-vous mélanger différents types de matériaux de tuyauterie avec des raccords ?
Vous pouvez utiliser d'autres types de matériaux pour les raccords de tuyauterie, mais assurez-vous que ces calculs sont pris en compte. Nous devons tenir compte de l'expansion ou de la contraction, qui peut varier. Cependant, il est toujours plus facile et plus pratique d'utiliser des matériaux similaires.