Negli impianti di refrigerazione e condizionamento, la qualità delle giunzioni è un elemento importante per l’affidabilità dell’intero sistema. Tubazioni, raccordi, serpentine e scambiatori richiedono lavorazioni precise, soprattutto quando vengono utilizzati componenti in rame.
Tra i processi impiegati per realizzare queste giunzioni c’è la saldobrasatura, nella quale la scelta della sorgente di calore e dei gas utilizzati per generare la fiamma incide sul controllo della lavorazione. Su questo tema abbiamo già approfondito il ruolo della fiamma H₂/O₂ nell’articolo dedicato alla saldobrasatura con idrogeno e ossigeno.
In questo ambito, l’impiego di idrogeno e ossigeno nella refrigerazione rappresenta un’applicazione interessante: i due gas possono essere utilizzati per ottenere una fiamma adatta alla brasatura di componenti e tubazioni in rame.
Dove vengono utilizzati idrogeno e ossigeno nella refrigerazione?
Quando parliamo di idrogeno e ossigeno nel settore refrigeration/HVAC non ci riferiamo naturalmente ai gas refrigeranti presenti nel circuito.
H₂ e O₂ vengono utilizzati nel processo produttivo o di assemblaggio, in particolare come gas per generare la fiamma necessaria alle operazioni di saldobrasatura.
Le applicazioni possono riguardare, ad esempio, tubazioni e raccordi in rame, serpentine, scambiatori di calore e altri componenti che richiedono giunzioni realizzate mediante brasatura.
La stessa applicazione è stata oggetto del progetto europeo SAFEFLAME, dedicato allo sviluppo della fiamma ossidrogeno per saldatura, taglio e brasatura. Nel progetto sono stati effettuati test su tubazioni in rame di grado refrigeration e su componenti come coil e pipework, confrontando l’utilizzo dell’ossidrogeno con sistemi tradizionali.
Perché utilizzare una fiamma idrogeno-ossigeno?
La saldobrasatura richiede di portare il materiale d’apporto alla temperatura necessaria alla giunzione senza fondere i componenti da assemblare.
Per questo motivo è importante poter disporre di una fiamma stabile e adeguata al materiale e alle caratteristiche del componente.
L’utilizzo di idrogeno e ossigeno consente di ottenere una fiamma pulita e regolabile. La combustione dell’idrogeno produce principalmente vapore acqueo e può contribuire a limitare residui sulla zona lavorata.
Per le applicazioni industriali, il controllo della fiamma diventa particolarmente importante quando il processo deve essere ripetuto su numerosi componenti mantenendo costanti le condizioni operative.
ILT Energia utilizza i gas prodotti dai generatori di idrogeno e ossigeno Serie Elite per operazioni di saldobrasatura dei metalli, sia in applicazioni manuali sia attraverso sistemi automatici. Una panoramica delle principali applicazioni è disponibile anche nella sezione dedicata alle soluzioni industriali ILT Energia.
La saldobrasatura delle tubazioni in rame
Il rame è largamente utilizzato negli impianti di refrigerazione e condizionamento e la sua brasatura richiede un corretto controllo dell’apporto termico.
Un riscaldamento eccessivo può compromettere il componente, mentre una distribuzione non adeguata del calore può influire sulla qualità della giunzione.
È interessante, a questo proposito, il lavoro svolto nel progetto SAFEFLAME: i test hanno incluso tubazioni in rame specifiche per refrigerazione. Un bruciatore sviluppato durante il progetto è risultato efficace su tubi refrigeration-grade fino a 28 mm di diametro, arrivando a 32 mm con adeguata pratica operativa. Nei test meccanici riportati dal progetto, i campioni brasati con ossidrogeno hanno inoltre mostrato risultati comparabili a quelli ottenuti con acetilene e propano in determinate configurazioni di prova.
Non significa che esista una soluzione universale: dimensione e geometria del componente, materiale, materiale d’apporto, portata dei gas e caratteristiche della fiamma devono essere valutati in funzione del processo specifico.
Dalle bombole alla produzione on-site di H₂ e O₂
Quando la saldobrasatura è parte continuativa del processo produttivo, oltre alla qualità della fiamma entra in gioco anche un altro aspetto: come vengono approvvigionati idrogeno e ossigeno.
Una possibilità è produrre i due gas direttamente nello stabilimento attraverso un generatore.
I generatori Serie Elite di ILT Energia producono idrogeno e ossigeno mediante elettrolisi dell’acqua, mantenendo separati i due flussi gassosi. I sistemi sono progettati anche per applicazioni di saldobrasatura manuale e automatizzata.
La produzione on-site permette quindi di integrare la generazione dei gas direttamente nel processo, dimensionando il sistema sulla base delle effettive necessità produttive.
Quando valutare un generatore H₂/O₂ per la refrigerazione?
Non tutte le applicazioni HVAC hanno naturalmente le stesse esigenze.
Per valutare l’integrazione di un sistema di generazione on-site è necessario considerare il numero di postazioni di lavoro, la modalità di brasatura manuale o automatizzata, le dimensioni e i materiali dei componenti, i consumi richiesti e la continuità del processo.
È proprio per questo che il dimensionamento non dovrebbe partire semplicemente dalla scelta di un modello di generatore, ma dall’analisi dell’applicazione e del processo produttivo.
Idrogeno e ossigeno: un’applicazione concreta nel settore HVAC
L’utilizzo di idrogeno e ossigeno nella refrigerazione è quindi strettamente legato alle operazioni di saldobrasatura necessarie per produrre e assemblare tubazioni e componenti.
Per le aziende che svolgono queste lavorazioni in modo continuativo, la produzione on-site di H₂ e O₂ può rappresentare una soluzione da valutare per integrare la disponibilità dei gas direttamente nel ciclo produttivo.
ILT Energia progetta e realizza da oltre quarant’anni sistemi per la generazione di gas tecnici e sviluppa soluzioni H₂/O₂ configurate in funzione delle caratteristiche dell’applicazione.
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