A tecnologia de microchannel (microcanais) foi introduzida como uma opção viável para trocadores de calor no final da década de 1980, quando a indústria automobilística, em periodo de transição dofluído refrigerante utilizado no sistema de ar condicionado, de CFC-12 para HFC-134a, um fluído mais sustentável. Com esta mudança, surgiu a necessidade de novas tecnologias, uma vez que as propriedades térmicas e físicas do novo fluído não erameram compativeis com tubo de Cobre e Alumínio. A combinação HFC-134a e condensadores do sistema de ar condicionado resultou em desempenhoinsuficiente nos trocadores de calor.
Com isso, a indústria necessitou de um novo condensador com propriedades de transferência de calor igual ou melhor do que as unidadescom tubo de Cobre e Aluminio. Então apresentou-se uma nova solução, aplicando serpentinas com microcanais soldadasem alumínio.Com seu desempenho e confiabilidade comprovadas, a tecnologia de microcanais passou a ser amplamente utilizada pelo setor de HVAC-R.
Trocadores de microcanais têm diversas aplicações, podendo ser utilizados em Chillers, AC residencial e rooftops, entre outros, e têm um design de engenharia simples, todo em alumínio, que não é apenas leve, mas também evita a corrosão galvânica. Os tubos transportadores de refrigerante são formados para otimizar a transferência de calor, permitindo a produção de soluções de resfriamento mais compactas, mas igualmente eficazes. O design inteligente da aleta com veneziana maximiza o contato da superfície, reduzindo a perda de pressão do lado do ar, melhorando a eficiência e reduzindo os níveis de ruído.
O trocador de microcanais é construído com três componentes principais:
- Tubos de alumínio para fluxo paralelo,
- Aletas de alumínio,
- Distribuidores de aluminio
A tecnologia de microcanais também tem se mostrado mais eficiente com novos fluídos refrigerantes, o que colabora na consolidação desta tecnologia.
Ao longo do tempo, a tecnologia de Microcanais têm evoluído, buscando melhorar a eficiência do sistema, especialmente considerando a geometria das aletas. Os tubos planos nos condensadores de microcanais reduzem o arrasto aerodinâmico, o que diminui a perda de carga do sistema, aumentendo a eficiência e reduzindo o consumo de energia.
A transferência de calor do lado do fluído refrigerante ocorre na interface entre o fluído e a superfície interna do microcanal. Para aumentar a área de contato e melhorar a performance da transferencia de calor, a geometria do tubo de cobre interno evoluiu ao longo dos anos, a partir de liso para estriado e posteriormente para ranhurado.
Além disso, condensadores convencionais cobre e aluminio estão mais predispostos a corrosão galvânica pela própria natureza da sua construção, resultando na perda de aletas de alumínio de forma acelerada. Com isso, condensadores de microcanais são particularmente desejáveis em aplicações maritimas ou costa litorâneas onde condensadores tradicionais podem corroer a ponto de falha em apenas poucos anos.
A maior dificuldade da tecnologia microcanais é a manutenção, sendo que quando há vazamento se faz impossível o conserto, sendo necessária a substituição da serpentina. A limpeza também é dificil, e com a sujeiera, detritos e encrustações, a eficiêencia do trocador fica prejudicada.
Autores: Ariel Gandelman
Revisão Técnica: Felipe Raats Daud e João Carlos Correa
Contribuição Técnica: Daikin, Danfos e JCH
