Un nuevo estudio revelo que los fabricantes de intercambiadores de calor pueden reducir los costos de materiales al tiempo que mantienen un rendimiento óptimo al usar tubos de cobre de diámetro pequeño de <=5mm de diámetro, también conocido como Microgroove™. Esta nueva investigación de la empresa Optimized Thermal Systems, Inc. (OTS) revela que las mayores posibilidades para tubos de cobre de pequeño diámetro brindan el mismo rendimiento que los diseños de microcanales con una carga de refrigerante significativamente más baja.
«Esta investigación brinda a los diseñadores y fabricantes de intercambiadores de calor nuevas oportunidades para mejorar el factor de forma de los intercambiadores de calor HVAC y los sistemas de bomba de calor», comento Dale Powell, gerente de proyectos y especialista en aplicaciones de tuberías de Copper Development Association’s (Asociación de desarrollo del cobre). “Los estudios de OTS demuestran que el tubo de cobre de pequeño diámetro ofrece oportunidades para reducir el peso y el volumen en el equipo para un mejor rendimiento. Los nuevos procesos de fabricación aprovechan la maleabilidad superior del cobre para permitir un aumento general en formas, tamaños y configuraciones para satisfacer las demandas de futuros diseños de intercambiadores de calor».
La OTS encontró reducciones significativas en el volumen del tubo interno sobre la línea base. Un mejor diseño de cinco milímetros proporcionó una reducción en el volumen del tubo interno del 41 por ciento y una reducción del 57 por ciento en la huella del enfriador. El mejor diseño de cuatro milímetros proporcionó una reducción del volumen del tubo interno del 62 por ciento y una reducción de la huella del enfriador del 68 por ciento. El mejor diseño de tres milímetros proporcionó una reducción del volumen del tubo interno del 78 por ciento y una reducción de la huella del enfriador del 81 por ciento.
| Diametro del Tubo | Reducción del Volumen Interno | Reducción de la Huella | Reducción del Material en Tubo | Reducción del Material en Aleta |
| 5 mm | 41% | 57% | 61% | 68% |
| 4 mm | 62% | 68% | 74% | 58% |
| 3 mm | 78% | 81% | 79% | 65% |
Al utilizar la herramienta de software de diseño y simulación de intercambiadores de calor, CoilDesigner®, OTS evaluó el rendimiento de varios diseños y realizó un estudio de optimización utilizando un algoritmo genético de objetivos múltiples. El objetivo principal del proyecto fue diseñar un condensador de enfriamiento que pudiera proporcionar un rendimiento igual a los diseños de microcanales de aluminio con una menor carga de refrigerante, y reducir la huella total del enfriador, así como la masa del tubo y el material.
